研究人参皂苷分子与生物膜的作用对于深入了解中药人参的药理活性及其生物学功效至关重要.DPPC作为具有双分子层结构的脂质分子,常被许多国内外学者作为模拟膜的模型来研究药物分子与细胞膜的作用;Rb1作为中药人参中的重要皂苷成分,具有显著的药理学功效和生物性能.拉曼光谱是探讨分子间作用的有力工具,差示扫描量热技术(differential scanning calorimetry,DSC)是研究脂双层分子单体及其与药物分子作用的常用技术,而将两者结合研究药物分子对细胞膜作用的研究的报道较少.本文采用变温拉曼光谱和DSC探讨了在温度变化条件下人参皂苷Rb1单体分子与DPPC双层膜的作用.通过拉曼光谱测试,在Rb1作用前后,DPPC分子极性头部O—C—C—N+和C—C伸缩振动区域以及烷基链部分C—H键的伸缩振动区域的变化表明,随着温度的增加,含有一定浓度Rb1的DPPC磷脂极性头部旁氏构象没有发生变化,脂酰链的无序性构象增多,侧向排列的无序性增强,DPPC脂双层的流动性增加.由DSC实验得到的几个热力学常数［相变温度(Tm)、半峰宽(ΔT1/2)及相转变焓值(ΔH)］的变化表明,DSC进一步验证了变温拉曼实验结果,随着Rb1浓度的增大,DPPC双层膜的相变温度显著下降,流动性增强,说明Rb1对DPPC双层膜的影响较大.

探讨药物与细胞膜的作用对于改善药物的药理活性、 揭示药物的作用机制具有重要意义。 利用差示扫描量热（DSC）和拉曼光谱技术对五种人参皂苷分子与DMPC磷脂双层膜的作用进行了实验研究。 结果显示， 在人参皂苷分子的作用下， DMPC的极性头部骨架构象没有发生变化。 Rb1和Rh2增多了脂肪酰链中无序性的构象， 增强了侧链排列的无序性， 而三醇组皂苷Re， Rf和Rg1对DMPC双层膜的影响较小。 DSC结果进一步表明， Rb1和Rh2均与DMPC双层膜发生了强相互作用， 两皂苷分子使DMPC的相变温度显著降低， 双层膜的流动性增强。 Rf对DMPC双层膜的扰动作用要强于Re和Rg1。

为深入了解人参皂苷的分子药理学特性, 阐明人参皂苷与细胞膜的作用机制, 利用拉曼光谱从分子水平研究了不同浓度人参皂苷Rb1与DPPC(二棕榈酰磷脂酸胆碱)双层膜的作用。 结果表明, 人参皂苷Rb1没有改变DPPC的极性头部O—C—C—N+的稳定构象, 极性头仍然平行于膜表面。 并且, 拉曼峰值比I1 096/I1 126, I1 096/I1 062和I2 848/I2 880随着药物浓度的增加而相应的变大, 说明Rb1增加了烃链的无序度, 增强了双层膜的流动性。 由此推测该药物与DPPC的作用可能由于皂苷分子内及分子间的氢键与磷脂双层膜的极性头部相作用而停留在膜的表面。

利用密度泛函理论方法(B3LYP/6—31G)对人参中的有效成分人参皂甙Re(Ginsenoside Re)的两种异构体20-(R)-Re和20-(S)-Re的平衡几何构型进行了优化，对其振动频率进行了计算，二者的空间结构有明显的不同，振动光谱也有一定的区别。这些变化是因为20号手性碳4个取代基空间取向不同导致两种异构体的堆积方式不同，从而导致红外和拉曼光谱峰位以及峰形变化。根据理论上计算出来的红外强度与拉曼活性及相对应的频率，对实验得到的红外光谱和拉曼光谱进行了指认，发现计算值1541，1456和1424cm^-1等谱峰，可作为区分两种异构体的特征谱峰。计算的振动频率同拉曼光谱的实验结果较好吻合。这一结果表明，振动光谱可以用来对人参有效成分进行鉴定。