人参皂苷提取方法的研究进展

王秋颖，赵幻希，吴冬雪，刘淑莹,2，修 洋*

（1.长春中医药大学吉林省人参科学研究院，长春130117；2.中国科学院长春应用化学研究所，长春130022）

人参为五加科人参属多年生草本植物（Panax ginsengC.A.Mey）人参的干燥根和根茎，是我国传统的名贵中药，因其有助于缓解病理症状，促进健康和预防潜在疾病的药物特性而闻名。它的主要产地在亚洲东部区域的中国、朝鲜、韩国、日本、俄罗斯东部等近中国的部分地区。在我国人参主产于东北三省，所以，在东北它又被称为“东北三宝”之一。现代研究表明，人参中含有皂苷、多糖、黄酮、蛋白、氨基酸等多种有效成分，其中最主要的活性成分为人参皂苷，药理学研究表明人参皂苷具有抗氧化、抗衰老、降血糖、抗肿瘤等多种药理作用[1,2]，进而如何高效与科学的提取人参皂苷成为现在广泛的研究课题。有很多文献记载了提取人参皂苷的方法，例如传统的浸渍法、煎煮法等，本文旨在对提取人参皂苷的提取方法进行综述，为开发更高效的人参皂苷提取方法提供参考和依据。

1 加热提取人参皂苷的方法

人参皂苷的提取过程既是将人参皂苷从人参 （粉末）转移至提取的介质中，通常为固-液提取过程。固体为待提取的人参，液体为水或有机溶剂。提取方法的差异主要表现在促使人参皂苷从固相转移到液相的方法和途径不同。热能是促进分子运动最简单直接的方法，加热也是提取人参皂苷最常见的方法。加热提取，根据提取溶剂的种类可以分为煎煮法、回流提取法和仿生提取法。

1.1 煎煮法

煎煮法是最传统的中药提取方式，利用水作为提取溶剂，将药材用水加热煮沸到一定的时间进而得到该药材的煎煮液，需要重复进行多次，一般提取中药在水中的极性较大时的那部分采用此方法。煎煮法很早时就已经在提取人参皂苷时使用，是最常用的方法之一。煎煮法一般只能提取与水的极性相似的人参皂苷，较为适宜提取极性较强的原人参三醇型皂苷Re，Rg1，Rf等。对于原人参二醇型皂苷来说，则仅适用于提取部分含有较多糖基（羟基）的皂苷，如Rb1，Ra2，Ra1等。煎煮法也有很多优点：溶剂简单，成本较低，简单易行；缺点：费时费力、适用范围相对较窄。

陈阿丽等[3]采用正交实验设计的方法，筛选出煎煮法提取人参的最优条件。他们以人参皂苷Rb1、Re、Rg1的转移率为参考指标，对提取时间、加水量、提取次数进行优选。结果显示：在加8倍的水量煎煮2次，每次1h的条件下，提取效率最高，为86.57%。林龙飞等[4]用人参水提液里面的Rg1与Re的含量作为研究对象，结果显示因加热时间的延长，这两者的含量反而不断减少，而且下降的速率与温度成正比，因此设定加热温度为60℃时提取人参皂苷。

1.2 回流提取法

回流提取法与煎煮法最大的区别与优势在于提取溶剂种类和极性的多样性。回流提取法以有机溶剂作为提取溶剂，混合不同溶剂可以改变单一溶剂的极性和沸点，得到适合提取不同极性人参皂苷的溶剂。常用的回流提取装置由烧瓶和冷凝管组成。人参粉碎后置于烧瓶中，与提取溶剂混合受热促进人参皂苷的溶出。溶剂受热后挥发，在冷凝管处冷凝回流至烧瓶中，减少溶剂的损失。此方法的优点为提取完全；缺点为提取药材量少，不适用于大工业生产。

张玲等[5]采用不同的提取工艺提取人参中的有效成分，并对人参中的有效成分的含量进行了分析，并确定了回流提取法提取人参的最佳提取工艺为70%浓度的乙醇，每次提取4 h，加8倍量的醇。闫光军等[6]以人参皂苷Re与Rg1的总量作为参考指标，通过比较渗滤法、煎煮法与回流法的工艺及综合研究最终发现用回流提取效果最好。吴正中等[7]采用不同浓度的乙醇作为提取溶剂，通过正交实验的方法最终确定6倍体积的70%乙醇为提取溶剂回流6次，每次回流45min为最佳的提取工艺，提取效率为5.52%。

索氏提取法是一种改进的回流提取方法，优点：a.节省溶剂，完成一次溶剂提取后，溶液被加热，挥发的溶剂经过冷凝管冷凝，重新进入提取的环境，开始新的一次提取过程；b.提取的完成度高。可以多次溶剂提取；c.利用率比较高，原料利用率高。也有一些缺点：能耗高、对设备要求比较高，而且目前还不能投入到大工业生产中。

张晶等[8]称取了2 g人参粉，以60 ml甲醇为提取溶剂，在索氏提取器中提取了8 h，然后采用分光光度法最后测得人参总皂苷的含量为3.27%。Qu等[9]称取了500 mg的西洋参，以70%的乙醇为提取溶剂置于索氏提取器中有效提取人参皂苷。

1.3 微波提取法

微波提取法的原理是运用微波加热的效应实现提取分离的整个过程，同时此方法也可以用于制备稀有皂苷[10]该方法有很多的优点：a.提取效率高；b.提取时间短[11]；c.提取温度低；d.适应性广；e.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；f.提取工艺运行成本低；g.操作简单易行，设备维护、保养方便。缺点：设备比较昂贵，还无法投入大工业生产。微波辅助提取也属于一种热提取方法，因此并不适合与提取热敏感的人参皂苷。

冯子群等[12]采用煎煮法、回流法、微波提取法与超声波提取法四种提取方法进行提取人参皂苷，结果显示用微波提取法提取人参皂苷好于其它三种提取方法。李娅丽通过优化响应曲面实验[13]与单因素实验[14]取得了比较好的实验条件：以55%的乙醇为提取溶剂，在料液比为1:40，微波功率为500W，微波温度为60℃，提取4分钟的条件下，可达到平均提取人参皂苷的提取率为12.71%，与理论上最大提取率12.75%非常接近。Wang等[15]在加压条件下，采用微波提取法对人参的根以及西洋参进行提取，考察了提取时间、提取溶剂以及提取压力对提取收率的影响。

1.4 仿生提取法

仿生提取是根据药物代谢的原理，在体外模拟胃肠环境，提取人参皂苷的过程。此方法的优点为通过构建体内代谢环境，得到更容易被人体吸收和利用的人参皂苷。而且相对于传统的利用有机溶剂加热回流的提取方法，仿生提取通常采用人工胃液作为溶剂，更加环保。此方法也有一些缺点：温度控制严格，不适用于大工业生产。陈新等[16]用人参超微粉作为提取材料，采用仿生提取法和传统水提取两种提取方法，通过比较，发现仿生提取法提取人参皂苷提取人参总皂苷、人参皂苷单体Rg1以及Re的提取率都明显高于水提取法，水提取法提取人参皂苷的提取率为54.26%，而仿生提取法的提取效率达到61.31%。

2 常温提取人参皂苷的方法

人参中有许多热不稳定化合物，例如酸性的丙二酰基人参皂苷m-Rb1，m-Rb2，m-Rc等。加热提取会导致这些皂苷的分解，生成相应的中性人参皂苷Rb1，Rb2，Rc等。同时，热能转化不完全，也容易导致能量的损耗，因此许多常温提取方法应运而生。

2.1 超声提取法

超声提取法的原理主要是利用超声产生的震动、粉碎等相互综合效应使提取溶剂与药材充分接触继而将有效成分提取出来的过程。超声提取法的优点：a.超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法和回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。b.超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。c.溶剂用量少，节约了溶剂。d.超声波提取是一个物理过程，在整个浸提过程中无化学反应发生，不影响大多数药物有效成分的生理活性。e.提取物有效成分含量高，有利于进一步精制。缺点：噪音比较大，不太适用于大工业生产，提取量少。

季晓辉[17]等超声提取法最佳的提取工艺为：以75%的乙醇为提取溶剂，温度为45℃，超声频率45 kHz，料液比为1：15，超声时间为60min时，提取效率最高。信小娟等[18]通过索氏提取法、超声提取法和微波提取法三种不同的提取方法提取人参皂苷，结果表明同样在以甲醇作为提取溶剂，相同的除杂处理下，超声法提取人参皂苷的收率最高，为9.36%。张宪臣等[19]采用正交实验，在不同超声条件的处理下，通过比色法对人参总皂苷进行含量测定，优选出了用超声提取法提取人参皂苷的最佳工艺：以水饱和正丁醇为萃取溶剂，每次超声60 min，超声2次。侯丽丽等[20]在提取时间、料液比、乙醇浓度、超声频率都不同的条件下，对人身皂苷进行超声提取，最后采用正交实验法优选出提取人参皂苷的最佳提取工艺组合：以70%的乙醇为提取溶剂、在超声频率为250 W，料液比为1:25，超声时间为20min时，人参皂苷总皂苷的提取率最高，为6.15%。张春红等[21]采用超声提取法提取，用常规水与稀醋酸都作为提取溶剂，比较所得的总皂苷与人参皂苷Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1 与 Rg2 一共 9 种单体的收率，结果显示以稀醋酸为提取溶剂时的收率（9.05%）明显高于以常规水为溶剂时的提取收率（6.08%）。

2.2 超临界流体提取法

超临界流体提取法是较新型的一种提取技术，当提取温度和压力超过物质的临界值时，会形成单一的相态即为超临界流体。超临界流体的密度与液体的密度相似，但是它有黏度低、扩散性强的特点，所以使得它的溶解能力相对其它液体较强，可以达到高效、快速传质的提取。此方法有很多优点：a.具有与液体相似的密度，具有与液体相似的较强的溶解性能；b.溶质在超临界流体中扩散系数与气体相似，具有传导快，提取时间短的特点；c.萃取选择性强，在通常状态下为气体，因此萃取后易于浓缩。超临界流体萃取也有一些缺点：极性比较低，提取时间过长，成本高。

樊红秀等[22]采用超临界流体提取的方法提取人参皂苷，通过单因素实验讨论萃取技术、萃取时间、萃取温度以及夹带剂的用量跟次数对人参皂苷的提取率影响，最后用正交实验的方法优选萃取人参皂苷的工艺，最后确定最佳工艺为：以70%乙醇溶液作为夹带剂，用量为200 mL，在萃取压力为30 MPa、萃取温度为45℃萃取4 h，萃取2次。张乐等[23]采用超临界流体萃取的方法，以乙醇为夹带剂，考察了提取的压力、乙醇的浓度、提取上午温度和夹带剂的体积共4个因素，最后提取出人参皂苷单体Rh1、Rh2。Luo等[24]采用超声辅助超临界流体萃取方法，萃取出人参皂苷。Wood等[25]用甲醇和DMSO作为夹带剂，用于超临界流体萃取西洋参中的人参皂苷，提取出90%的总皂苷。

2.3 超高压提取法

超高压或高压提取（压力在100 MPa以上）是指增加作用在提取溶剂与药材的流体静压力，维持一段时间迅速卸压，进行提取的过程。超高压提取方法也有很多优点：a.提取时间短；b.溶剂消耗少；c.提取温度低；d.节约能源并且操作简单、安全；e.提取效率高；f.可以代替所有的依赖热处理方法的工艺。此方法的缺点：a.设备投资高昂；b.难以分解残留的农药；c.要求低温保管。

陈瑞站等[26]采用正交实验设计的方法分析超高压提取人参皂苷的提取工艺条件，最后优选出最佳的提取工艺：以50%的乙醇为提取溶剂，在压力为500 MPa、提取时间为2min、液固比为75:1的条件下，提取人参皂苷，此时人参皂苷的提取率为7.76%。Lee等[27]分别采用了热提取与高压提取两种方法提取人参皂苷和皂苷，并对比了两种方法的代谢物得率，结果显示高压提取方法的得率明显高于热提取方法。Chen等[28]在常温下下用超高压提取法提取人参皂苷，采用均匀设计法优化了提取工艺条件。朱玲英等[29]采用超高压方法将新鲜的人参进行了防霉处理，结果显示在超高压条件下，无论是水提物还是醇提物，10种人参皂苷的含量均高于未处理的人参样品，提高了后期人参生药提取人参皂苷的提取率。

3 展望

人参皂苷是人参的主要成分之一，具有抗氧化、抗衰老、降血糖、抗肿瘤等[30]药理作用，并且能够作用于循环系统、免疫系统[31]、心血管系统与内分泌系统等多个系统[32～34]，因此对于如何高效提取人参皂苷成为广泛的研究课题。加热提取人参皂苷的方法（浸渍法、回流法等）虽然操作简便，但是存在着一些缺点，例如：提取效率低、提取时间长、溶剂用量较大、以及提取挥发性成分的局限等问题，导致了这些方法目前还无法投入到大工业生产当中。因此也有很多研究者探索高效简便提取人参皂苷的方法，但所有的提取方法都有它们的不足之处。因此需要后来的研究者继续进行不断地研究和探索，相信随着提取技术的不断发展，研究者会发现更适合提取人参皂苷的方法并进行进一步的开发和利用。