人参非皂苷类成分分析方法研究进展

2014-04-15 15:11王明蛟刚婉娇
吉林中医药 2014年7期
关键词:法测定挥发油人参

王明蛟,高 航,刚婉娇,徐 伟*

(1.长春中医药大学药学院,长春 130117;2.吉林财经大学医院,长春 130117)

人参为五加科人参属植物人参PanaxginsengC.A.Meyer的干燥根,主产于我国东北地区。人参主要含有皂苷、多糖、挥发油等多种化学成分。其中,人参皂苷是广为人知的主要效能成分,主要含有单体人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1、Rg2、Rg3、Rh、Ro等。其分析方法主要有:HPLC、GC、TLCS、MS、分光光度法、比色法、薄层光密度法、棒状薄层扫描法、液滴逆流色谱法等。目前,很多人已对人参皂苷的检测与分析方法进行了综述,如李青[1]、张萍[2]等。越来越多的研究揭示了人参皂苷在抗缺血、抗肿瘤、抗衰老、治疗心血管疾病[3]和糖尿病[4]等方面具有良好的前景。近年来的研究还表明,人参中非皂苷类成分,如:糖类、挥发油、氨基酸、脂肪酸、微量元素等成分也具有良好的生物活性,但是非皂苷类成分分析方法的综述尚未报道。本文重点就人参中常见的非皂苷类成分的检测与分析方法进行较为全面的综述。

1 人参中糖类成分的测定

人参含有的糖类成分主要有单糖、低聚糖和多糖。有一定生理活性的人参糖类成分是人参多糖,为人参中主要活性成分之一。人参多糖具有抗肿瘤、增强免疫、抗衰老等作用,其药理活性部位是酸性人参多糖。人参多糖的提取方法主要有水提醇沉法、微波提取法、碱提取法、酶提取法、超声波提取法和超临界萃取提取法;分级纯化的方法主要有分步醇沉法、季铵盐沉淀法、盐析法、离子交换色谱法等[5]。

钟岩等[6]采用苯酚-硫酸比色法测定鲜人参中多糖的含量。笔者取样品溶液于具塞试管中,加蒸馏水至2.0 mL,加入5%苯酚溶液1.0 mL摇匀,迅速加入浓硫酸溶液5.0 mL,振摇5 min,放置10 min,置沸水浴中加热20 min,取出冷却至室温,用DU-7500紫外分光光度计于490 nm处测定吸光度A。结果显示,加样回收率为98.40%,效果较好,可作为检测人参中多糖成分的有效方法。

白雪媛等[7]采用紫外分光光度法对长白山区15个不同产地人参中总糖、还原糖和可溶性多糖的含量分别进行了检测。其中,人参中总糖和还原糖的检测方法采用的是3,5-二硝基水杨酸法。即将样品、蒸馏水和3,5-二硝基水杨酸混合均匀,在沸水浴中加热5 min,取出后立即用冷水冷却,最后于UV-2550紫外分光光度计520 nm处测定吸光度值A。人参中可溶性多糖的检测方法采用的是苯酚-硫酸比色法。结果总糖、还原糖和可溶性多糖的平均含量分别为:57.32%、10.44%、6.52%,其RSD均<3.0%,符合要求,方法切实可行。

2 人参中挥发油成分的测定

人参中挥发油成分具有香味和挥发性,其化学成分比较复杂,主要由倍半萜类、长链饱和羧酸以及少量芳香烃类物质组成,其中最主要的成分是倍半萜类。目前为止,已从人参挥发性成分中分离鉴定了90余种化合物,认为其中榄香稀、金合欢稀等8~9个化合物是活性成分。人参中挥发油的提取方法主要有水蒸气蒸馏法、超声提取技术、超临界流体萃取技术、微波萃取、半仿生提取法及固相微萃取等方法。对于挥发油SPE与其他色谱技术及IR、MS联用,可高效、快速地分析其中的有效成分。人参挥发油的分析手段大多以GC-MS法分析鉴别,用70eV的EI离子源的质谱得到的数据与标准谱图库进行比较。

佟鹤芳等[8]运用GC-MS技术,计算机检索结合保留指数(Kovats RI)对人参中挥发性成分进行了分析研究。气相色谱条件为:Varian VF-5-MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛细管色谱柱;进样口柱温:250 ℃,不分流,升温程序:50 ℃,以10 ℃/ min升至155 ℃,保持15 min,再以8 ℃/min升至280 ℃,保持10 min,载气为He,柱流量1 mL/min,进样量1 μL。质谱测定条件:电离方式EI,离子源温度200 ℃,电离电压70 eV,传输线温度240 ℃,扫描离子范围50~500 amu。最终共鉴定出52个化合物,主要具有倍半萜、脂肪酸酯、醇、酮、烷烃、芳香烃等,其中以倍半萜类化合物为主;并采用峰面积归一化法测定其相对含量,可知已鉴定的化合物占人参挥发油总量的94.61%。

王慧等[9]利用TLC和硝酸银-硅胶G层析法、IR、GC、GC-MS联机技术对人参茎叶挥发油的有效成分进行分离纯化,结果从该挥发油中分离鉴定了6个倍半萜烯类化合物,分别为:反式-β-金合欢烯、β-甜没药烯、β-芹子烯、异长叶烯、α-檀香烯、异香木兰烯。

3 人参中脂肪酸成分的测定

人参中脂肪酸成分以不饱和脂肪酸为主,主要包括亚油酸、棕榈酸、亚麻油酸、油酸、硬脂酸等,其中亚油酸含量高达62%~65%,硬脂酸含量最低,在人参根中相对含量不足1%。亚油酸为人体必需脂肪酸,是人体组织、细胞的组成成分,亚油酸与脂类代谢和胆固醇代谢密切相关,并具有降低血脂和胆固醇、减少动脉粥样硬化、抑制癌细胞生长和促进大脑发育等作用。

杨艳辉等[10]采用GC-MS法鉴定出19种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占总含量的80.01%,而油酸和亚油酸含量居1、2位。

陈文学等[11]采用索氏提取法提取并结合GC-MS法对不同品种人参中脂肪酸成分及含量进行了分析。结果共鉴定出20种脂肪酸,其中主要为(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸、棕榈酸和(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸;用面积归一化法测定其相对含量,显示出不同人参脂肪酸的含量存在差异,其中含量最高的是亚油酸,即9,12-十八碳二烯酸。该法准确、有效,可鉴别出不同品种的人参,有望成为人参品种选育的一项重要手段。

魏建华等[12]基于超临界CO2对中药的脂溶性成分具有强溶解能力和高选择性,首次应用GC-MS联用法分析超临界CO2萃取(SFE)的人参脂溶性成分。通过GC-MS分析发现,人参超临界CO2萃取物主要含脂肪酸和挥发油2类成分。同时应用此技术,共鉴定出了31种脂肪酸,超过杨艳辉[10]、陈文学[11]、张秀丽[13]等报道的用索氏提取法提取的脂肪酸数量。因此可作为获得人参中脂溶性成分有效的方法。

4 人参中氨基酸成分的测定

人参中富含多种氨基酸,其种类和数量随人参品种、产地、参龄以及人参部位的不同而异,其中人参根所含的氨基酸主要有精氨酸、赖氨酸、丙氨酸等20种以上的氨基酸,除色氨酸外,多数为人体必需氨基酸。目前,氨基酸的含量已作为衡量人参产品质量的指标之一,对于人参中氨基酸类成分的分析报道也较多[14],大多依赖于氨基酸分析仪对总氨基酸的测定。

张晶等[15]采用HPLC法测定人参根渣中的氨基酸含量。色谱柱为ODS色谱柱,检测波长360 nm,流动相A0.05 mol/L乙酸钠缓冲溶液(pH6.5,含10 mL/L NN-二甲基甲酰胺),梯度洗脱,流速1 mL/min,进样量20 μL,梯度洗脱。结果显示,人参样品中含有15种氨基酸,氨基酸总量达到19.08%,其中6种人体必需氨基酸总量达到9.38%,占氨基酸总量的49.18%。

陈再洁等[16]运用柱前衍生RP-HPLC法测定人参中17种游离氨基酸和总氨基酸的含量。笔者采用异硫氰酸苯酯对样品进行柱前衍生,以反高效液相色谱法测定,并用外标法测定其含量。结果显示,17种氨基酸的检测浓度线性范围为0.002 5~2.5 000 μmol/L,r均>0.998 0。可知,此方法灵敏、准确、重复性好,可用于人参及相关产品的质量控制。

5 人参中微量元素的测定

人参中富含各种人体所必需的微量元素,如Ca、Mg、Zn等,现代研究表明,微量元素与人体的内分泌、生长发育、免疫和感染、肿瘤、心血管疾病等密切相关。因此,对人参中微量元素进行测定非常有必要。人参中微量元素的分析方法主要有灰化法、热分析法、非完全消化法、微波消解法、质子激发X射线分析法、中子活化法、X射线荧光分析法等;检测方法主要有原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法等。

梁晨等[17]采用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定了人参和人参果中9种无机元素的含量(HG-9602型原子吸收分光光度计)。结果显示人参和人参果样品中Zn、Cu、Mn、Fe、Ca、Mg、Cd、K、Na 9种无机元素含量测定结果的相对标准偏差为0.53%~3.4%,加样回收率分别为90.59%~110.00%和90.00%~114.29%。表明该方法简单、快速、切实可行。

吴冬梅等[18]采用端视电感耦合等离子体原子发射光谱法测定人参不同部位中的微量元素,并用先进的微波高压消解系统完成人参的前处理步骤,此方法快速、安全有效,消耗试剂少,也可由此降低由酸带来的空白值,避免污染样品,减少或消除易挥发元素的损失。实验结果显示,共测定出16种元素,其谱线强度与浓度之间线性关系良好。各元素的方法加样回收率介于89.9%~107.5%。据此,此方法合理、有效,能够满足人参样品中铝、钡、钙、铜、铁等微量和痕量元素的分析测定。

高宝岩等[19]采用微波消解ICP-AES法测定人参中常量及微量元素。微波消解系统为CM-MSD-Ⅱ,最大操作压力1 mPa,100 mL聚四氟乙烯消解罐1个,微波输出功率800 W。美国利曼公司PS-Ⅰ型中阶梯光栅光谱仪,波长范围190~800 nm,高频发生器频率40.68 mHz,耦合功率1.0 kW,冷却水压0.27 mPa,三层同心可拆卸式石英炬管,格网雾化器(Hidrbrand Grid),氩气流量,冷却气12 L/min,载气0.3 L/min,进样方式:蠕动泵进样,样品提升量1 mL/min。结果测定其相对标准偏差为0.78%~9.95%,加样回收率为91.0%~105.0%,方法切实可行。

6 结语

本文总结了近年来人参中非皂苷类成分分析方法的新进展,以上各分析方法都在非皂苷类成分的定量分析中取得了成功。随着科学技术的不断进步,人参中非皂苷成分的分析方法将会朝着更灵敏、更便捷、更环保、高通量、高精度的方向发展。

[1]李青,方赤光,刘思洁.人参中化学成分分析技术研究进展[J].人参研究,2011,23(3):31-34.

[2]张萍,王金东,肖新月,等.人参化学成分分析方法的研究进展[J].中草药,2004,35(12):1429-1432.

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