基于统计分析研究东北园参皂苷含量的影响因素△

赵伯友，姜国志，孙胜斌，陈翔宇，冯玉康

(神威药业集团有限公司，河北 石家庄 051430)

基于统计分析研究东北园参皂苷含量的影响因素△

赵伯友，姜国志，孙胜斌*，陈翔宇，冯玉康

(神威药业集团有限公司，河北 石家庄 051430)

目的研究东北园参扩增北移后对质量的影响，考察不同产地、年限、采收期等因素对东北园参中皂苷Rg1+Re和Rb1的含量的影响。方法采用HPLC法测定，数据分析采用独立样本T检验和单因素方差分析及多元线性回归。结果东北园参中人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量水平均受产地与生长年限和采收期影响，影响从大到小的顺序是：产地>生长年限>采收期。生晒过程对人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量水平影响不大。结论以人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量水平为参考，人参种植北移后，其含量虽然偏低，但仍然可以满足2010年版《中国药典》要求；生晒过程对质量影响不大，东北园参中吉林质地为佳，药用人参五年生优于四年生，7～9月采收期内，随时间推移含量依次升高，9月最高。药用人参最佳选择仍应为五年生9月采收吉林产的园参。

人参皂苷；统计分析；影响因素

人参为五加科Araliaceae植物人参PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根，具有大补元气、补脾益肺、生津止渴、安神益智的功效，其中人参皂苷是其主要活性成分。人参皂苷(ginsenoside)为人参的一类具有特征性活性成分，人参质量的优劣取决于总皂苷和各单体皂苷含量的多寡及比例[1-3]。园参道地药材主产于东三省，园参原主产于吉林[4]，近年来，随药材需求逐年增加，原吉林园参产量难以满足用药需求，因此园参的栽培有“扩增北移现象”，最北已经扩至黑龙江小兴安岭黑河逊克一带，目前，仅逊克县及周边地区种植已经达到上万亩，针对这一现象，本文以人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量作为参考，选取黑龙江逊克和吉林集安南北两个代表产地的人参进行对比研究，以考察园参种植北移新产地后，对人参质量的影响，同时考察生长年限、生晒过程、采挖期对园参的影响。在研究中，不同产地、生长年限、采收期等因素对人参中皂苷及非皂苷类成分的影响也时有报道，但对影响因素未进行深一步的数据分析，未充分展示出因素重要性顺序。本文为了评价各因素对人参中人参皂苷Rg1+Re、Rb1的含量的影响，基于统计分析方法对各因素的重要性进行了排序。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Waters 2695高效液相色谱仪(美国沃特斯公司)；UV-2550紫外分光光度(日本岛津公司)；电子天平(德国赛多利斯)。

1.2 试剂

乙腈为HPLC级，其余试剂均为AR级；实验用水为纯化水，人参皂苷Rg1、Re及Rb1对照品均购自中国食品药品鉴定研究院，批号分别为110703-201128，110754-201123，110704-201223。

1.3 药材

分别自吉林集安和黑龙江逊克两地采挖后，当地购买。按四年和五年，鲜货和生晒，不同采挖期进行分类。药材由河北省药品检验所孙宝惠老师鉴定为五加科Araliaceae植物人参PanaxginsengC.A.Mey.的干燥根。

2 方法

2.1 人参中皂苷Rg1+Re、Rb1的含量测定

按照2010年版《中国药典》人参项下相应方法测定人参皂苷Rg1+Re、Rb1的含量[5]。

色谱条件与系统适用性试验 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈为流动相A，以水为流动相B，按表1进行梯度洗脱，检测波长为203 nm。理论板数按人参皂苷Rg1峰计算应不低于6 000。

对照品溶液的制备 精密称取人参皂苷Rg1对照品、人参皂苷Re对照品及人参皂苷Rb1对照品，加甲醇制成每1 mL各含0.2 mg的混合溶液，摇匀，即得。

表1 人参皂苷含量测定流动相梯度洗脱条件

供试品溶液的制备 鲜品：将园参剪碎，60 ℃以下减压干燥4小时后粉碎(过四号筛)，再于105 ℃干燥2小时后，取本品粉末(过四号筛)约1 g，精密称定，置索氏提取器中，加三氯甲烷加热回流3 h，弃去三氯甲烷液，药渣挥干溶剂，连同滤纸移入100 mL锥形瓶中，精密加水饱和正丁醇50 mL，密塞，放置过夜，超声处理(功率250 W，频率50 kHz) 30 min，滤过，弃去初滤液，精密量取续滤液25 mL，置蒸发皿中蒸干，残渣加甲醇溶解并转移至5 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

干品：将园参洗净后于日光下晒干后得生晒参，粉碎(过四号筛)后再于105 ℃干燥2 h后，取本品粉末(过四号筛)约1 g，精密称定，置索氏提取器中，加三氯甲烷加热回流3 h，弃去三氯甲烷液，药渣挥干溶剂，连同滤纸筒移入100 mL锥形瓶中，精密加水饱和正丁醇50 mL，密塞，放置过夜，超声处理(功率250 W，频率50 kHz) 30分钟，滤过，弃去初滤液，精密量取续滤液25 mL，置蒸发皿中蒸干，残渣加甲醇溶解并转移至5 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得。

测定法 分别精密吸取对照品溶液10 μL与供试品溶液10～20 μL，注入液相色谱仪，测定，即得。

2.2 数据处理与分析方法

2.2.1 数据处理与分析 均采用SPSS11.5完成，所有分析结果直接引用软件生成的表格设定。

2.2.2实验结果数据 先对二分类因素人参产地、生长年限、干鲜进行两个独立样本的T检验以初步分析此三因素对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的含量的影响；再对多分类因素采收期进行单因素方差分析，以分析出不同采收期对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的含量的具体变化情况及影响；最后采用线性回归模型对可能的影响因素进行回归分析，以评价影响因素的重要性次序并可定量评估:

3 结果与分析

3.1 不同产地和年限的园参中人参皂苷含量情况，见表2。

表2 不同产地和年限的园参中人参皂苷Rg1+Re和Rb1的含量结果

注：干鲜中“1”表示生晒干品，“2”表示采挖后鲜品

3.2 以SPSS11.5进行分析

3.2.1 因素分析：独立样本T检验与单因素方差分析

其中人参干鲜、产地、生长年限三因素均用独立样本T检验，结果见表3、表4及表5。

表3 干鲜对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的影响

表4 产地对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的影响

**显著性差异在0.01水平

表5 生长年限对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的影响

从上面初步分析可以看出，人参采挖后干货与鲜货对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的影响不显著，即说明生晒过程对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的含量无明显影响。其中产地对人参皂苷Rg1+Re和Rb1产生极其显著影响，生长年限则可能产生显著影响。

采收期采用单因素方差分析进行差异显著性性分析，由方差齐性检验知数据方差齐，因此采用LSD法进行分析，结果见表6。

表6 不同采收期园参中人皂苷Rg1+Re和Rb1多重比较结果

从上面初步分析也可以看出，采收期7月至8月采收人参皂苷Rg1+Re和Rb1有显著差异，含量均值分别升高0.13%和0.10%(g/g)，但至9月采收时，虽然在均值上有很小升高，但较8月无明显差异。因此，采收期可能对人参皂苷Rg1+Re和Rb1产生显著影响。

根据上述初步分析，可以估计人参的干鲜对人参皂苷Rg1+Re和Rb1的影响不显著，产地、生长年限、采收期可能显著影响人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量。下面进一步对该三因素重要性进行分析。

3.2.2 因素重要性分析：回归分析

以上述人参产地、生长年限、采收期三个因素进行分析，因现实验数据中，人参产地为二分类变量、生长年限、采收期为有序分类变量，符合多元线性回归条件，因此，采用多元线性回归分析该三因素分别对人参皂苷Rg1+Re和Rb1影响的重要性。结果如下：

3.2.2.1 对人参皂苷Rg1+Re的影响 采用BACKWARD方法进行回归分析，结表见表7、表8及表9。

表7 人参皂苷Rg1+Re影响因素线性回归模型概述

a模型1预测的R值

表8 人参皂苷Rg1+Re影响因素线性回归模型方差分析b

b因变量是人参皂苷Rg1+Re

表9 人参皂苷Rg1+Re影响因素线性回归模型系数b分析

b因变量是人参皂苷Rg1+Re

分析过程建立了一个模型，方差分析有显著意义，但模型回归采收期系数不显著(0.052接近显著水平0.05，因此纳入回归方程)，从该模型标准化系数Beta值可以看出，从主到次影响人参皂苷Rg1+Re含量的顺序是产地>年限>采收期。最终回归方程为：人参皂苷Rg1+Re含量=-0.147×产地+0.083×年限+0.038×采收期-0.017。该回归方程的意义在于，产地1(吉林集安)较产地2(黑龙江逊克)高，五年生人参较四年生人参高，7～9月人参皂苷Rg1+Re含量依次升高，且产地对人参中Rg1+Re含量的影响较年限大。

3.2.2.2 对人参皂苷Rb1的影响 采用BACKWARD方法进行回归分析，结果见表10、表11及表12。

表10 人参皂苷Rb1影响因素线性回归模型概述

c模型2预测的R值

表11 人参皂苷Rb1影响因素线性回归模型方差d

d因变量是人参皂苷Rb1

表12 人参皂苷Rb1影响因素线性回归模型系数d分析

d因变量是人参皂苷Rb1

分析过程建立了一个模型，方差分析有显著意义，从该模型标准化系数Beta值可以看出，从主到次影响人参Rb1含量的顺序是产地>年限>采收期。最终回归方程为：人参皂苷Rb1含量=-0.093×产地+0.081×年限+0.038×采收期-0.193。该回归方程的意义在于：产地1(吉林集安)较产地2(黑龙江逊克)高，五年生人参较四年生人参高，7～9月人参Rb1含量依次升高，且产地对人参中Rb1含量的影响较年限大。

4 讨论

本文选取黑龙江和吉林两个产地以园参主产地为要求，以考察园参“扩增北移”现象对人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量的影响；由于人参加工过程可能对质量产生影响[6]，因此生鲜因素选择主要考虑生晒加工过程对含量的影响；以人参的传统采收期为依据，因此选取7～9月采收的人参并考虑采收期内人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量的变化情况；制药用园参的生长年限一般为4～5年[7]，因此选择这两年做为研究对象。

园参种植扩增北移后，两个产地不同采收期和年限的人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量虽均可符合2010年版《中国药典》要求，但最佳选择仍为原主产地吉林，这对高质量控制水平如中药注射剂原料控制具有重要意义，只有对产地、采收期、生长年限等明显影响以人参皂苷为代表的人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量的因素得到有效控制，才能在源头上控制注射剂质量，才能充分保证注射剂质量的均一性。采用统计分析方法可进一步科学的分析出各影响因素的重要性，有利于进一步探索数据，全面控制药材质量。

虽然人参皂苷影响因素线性回归方程常数项不显著，但回归因素通过了检验，仍可认为回归方程有意义。从实验数据和分析得知，各影响因素里人参中人参皂苷Rg1+Re和Rb1的含量水平受产地与生长年限影响较大，其中人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量水平受产地影响最大[8]，生长年限次之，采收期再次之。这与人参在5年内随着生长年限增长人参皂苷Rg1含量有所增加，以人参皂苷Rg1+Re和Rg1+Re+Rb1含量增长趋势更为明显的结果相符[9-11]。鲜品与干品对Rg1+Re和Rb1含量水平无明显差异，这说明生晒加工过程对人参皂苷Rg1+Re和Rb1含量影响不大。

另外，多元线性回归仅是对因变量与考察因素间的简单线性模拟，因此，回归方程用于预测时需充分考虑考察因素是否独立且与因变量是否为简单的线性关系，同时需要考虑拟合的整体效果与实际的解释意义。对于因素重要性研究，多元线性回归中标准化系数绝对大小可以清晰地说明重要性顺序。

本实验仅从Rg1+Re和Rb1含量水平考察了对人参的影响程度，其它如浸出物、挥发油、灰分、指纹图谱等同样影响人参质量的检查项仍需进一步研究。该方法仅为药材质量分析考察提供了一种思路。

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TheGinsenosideContentinNortheastGinsengBasedonTheStatisticalAnalysisofInfluencingFactors

ZHAO Boyou，JIANG Guozhi，SUN Shengbin*，CHEN Xiangyu，FENG Yukang

(ShinewayPharmaceuticalCo.，Ltd.，Shijiazhuang051430，China)

Objective：To study the effect of Northeast ginseng amplification northwards on quality，effect on ginsenoside Rg1+Re and ginsenoside Rb1content in northeast ginseng from different origin，age and harvest time.MethodsThe content was determined by HPLC，and the data was analyzed by independent samples T-test，single-factor analysis of variance and multiple linear regressions.ResultsThe origin，age and havest time effected ginsenoside Rg1+Re and ginsenoside Rb1contend in northeast ginseng，the impact on decreasing order was:the origin>growth age>harvest time.The effect on the ginsenoside Rg1+Re and ginsenoside Rb1content from fresh and dried sample was unremakeble.ConclusionWith ginsenoside Rg1+Re and Rb1level as reference，Ginseng planting northwards，although its content is low，but still can meet the requirements of Pharmacopoeia 2010 edition，raw drying process on the quality have no significant differences，the Northeast ginseng in Jilin texture is good，5 years old than 4 years old，7-9 month recovery period，with the passage of time in September the highest increase in turn.the best choice of ginseng should be harvested in September Jilin ginseng 5 years.

Ginsenoside; Statistical analysis; Influencing factors

国家重大新药创制专项项目(2011ZX09201-201)

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孙胜斌，工程师，研究方向：中药及制剂研究，Tel：(0311)88030066-6532，E-mail：sunshengbin2003@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.03.012

*显著性差异在0.05水平的平均差

2013-06-26)