红参加工副产物蒸参露主要化学成分分析

谢丽娟，李健豪，苑冰冰，刘宝峰，徐芳菲，娄子恒，张玉静，曹志强*

（1.吉林人参研究院，吉林 长春 130033；2.中国科学院长春应用化学研究所，吉林 长春 130022；3.康美新开河（吉林）药业有限公司，吉林 通化 134200）

人参为五加科人参属多年生草本植物[1]，是众所周知的传统名贵中药，其主要活性物质包含人参皂苷、人参多糖、人参挥发油、氨基酸等多种成分[2-3]。现代药理试验研究发现人参具有提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）等抗氧化酶活性和总抗氧化的能力，从而达到抗衰老的作用[4-6]。同时，人参能有效促进神经干细胞的增殖，并且在异体移植神经干细胞过程中通过调节炎性因子发挥了协同增效作用进而得到人参中有效成分可通过对神经干细胞的促进而达到防治老年痴呆的效果[7-9]。人参主产于我国东北长白山延脉，吉林省作为人参主要道地产区，鲜参年产量可达2万吨～5万吨，大量被用以加工成红参，在鲜参蒸制加工成红参的过程中，由于其加工工艺的独特性，会有大量带有浓重人参气味的水蒸气逸散，通过冷凝得到一种带有人参气味的清澈微黄色液体被称为蒸参露。生成的蒸参露是红参加工过程中的副产物，一般情况下作为废料被丢弃，不仅对环境造成了极大污染，也是一种资源的极大浪费，经研究发现蒸参露中主要含有大量半萜及倍半萜类物质及少量脂肪族、芳香族化合物[10-11]、少量人参皂苷及可溶性多糖，其主要成分以β-榄香烯、人参炔醇和人参环氧炔醇为主[12-13]。有药理学试验表明β-榄香烯对癌细胞增殖具有较强的抑制作用。除此之外，人参环氧炔醇中多种成分的协同作用可以破坏菌体细胞壁和细胞膜通透性[14-16]，影响细菌物质的能量代谢，继而对一些常见菌种如金黄色葡萄球菌、放线菌、幽门螺杆菌等均具有抑制作用，并广泛用于药品、食品等多种领域[17-19]。本文通过对来自于不同厂家的两种较有代表性蒸参露进行了系统分析，对其多糖、皂苷及挥发性成分进行了系统的检测研究，为人参及其加工品日后的研究提供理论依据，也对将来蒸参露的进一步开发作好理论及试验基础，为人参产业的发展做出贡献。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

乙腈（色谱纯）、甲醇（色谱纯）：Fisher公司；人参皂苷Re、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、葡萄糖标准物质：中国食品药品检定研究院；1号蒸参露：康美新开河（吉林）药业有限公司；2号蒸参露：集安市吉聚参业有限公司；乙醇、乙醚、正己烷、浓硫酸、苯酚（均为分析纯）：北京化工厂。

SQP电子天平：赛多利斯（上海）贸易有限公司；RE-52AA旋转蒸发仪：上海亚荣仪器有限公司；DLSB-5/20低温冷却液循环泵：上海振捷仪器设备有限公司；SP-1920紫外可见分光光度计：上海光谱仪器设备有限公司；3H16RI智能高速冷冻离心机：湖南赫西仪器装备有限公司；Agilent1260高效液相色谱仪、色谱柱（ZORBAX SB-C18 250 mm×4.6 mm，5 μm）、890A-5975C气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）：美国安捷伦公司。

1.2 紫外分光光度法检测人参多糖含量

1.2.1 供试品溶液的制备

分别称取1、2号样品各100 mL置容量瓶中，在超声波中萃取30 min，将提取液放入100℃水浴中提取4 h，冷却至室温20℃～25℃，定容至100 mL容量瓶，取5 mL提取液加80%乙醇溶液15 mL混匀，在高速离心机上以10000r/min的速度离心10min，弃去上清液，分别再次加入80%乙醇混匀离心2次，弃去上清液，残渣用水溶解于100 mL容量瓶中作为待测液，备用。

1.2.2 标准曲线的制作

精密移取葡萄糖标准液（0.01 mg/mL）0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL 于 25 mL 具塞刻度试管中，加水至2.0 mL。再各加5%苯酚溶液1.0 mL摇匀，迅速加入浓硫酸溶液5 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20℃～25℃，以试剂空白为参比，于486 nm测定吸光度。

1.2.3 供试品的测定

取1、2号样品各2 mL于25 mL具塞刻度试管中，加入5%苯酚溶液1.0 mL摇匀，快速加入硫酸5 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20℃～25℃，以试剂空白为参比，于486 nm测定吸光度。

1.3 高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）法测定人参皂苷含量

1.3.1 标准溶液的制备

精密称量人参皂苷 Re、Rb1、Rg1各 2 mg，分别加甲醇定容至10 mL，配制成0.2 mg/mL标准溶液，待测。

1.3.2 供试品溶液的制备

分别称取1、2号样品500 mL置于分液漏斗中加入250 mL水饱和正丁醇，摇匀反复萃取3次，弃去下层液，合并上层液，减压浓缩蒸干，加入甲醇分别定容至10 mL容量瓶中，待测。同时为保证样品中基质不干扰色谱峰，分别精密量取1、2供试品待测液各0.5 mL，分别加入0.5 mL待测标准溶液配制成1 mL加标样品溶液。

1.3.3 HPLC检测条件

色谱柱ZORBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），进样量 20 μL，柱温 30 ℃，流速 1 mL/min，检测波长203 nm，流动相乙腈（A）-水（B）梯度洗脱，0～35 min，19%（A）81%（B），35 min～35 min，19%～29%（A）81%～71%（B），55 min～70 min，29%（A）71%（B），70 min～100 min，29%～40%（A）71%～60%（B），将 1、2 号样品及标准溶液分别进入HPLC进行检测。依据2015版《中国药典》一部人参项下含量测定及四部通则0512高效液相色谱法测定。

1.4 GC-MS测定蒸参露中挥发性成分

1.4.1 供试品溶液的制备

分别称取1、2号蒸参露500 mL，置于分液漏斗中，分别加入250 mL乙醚反复萃取3次，减压浓缩至乙醚挥尽，精密加入正己烷溶液25 mL，振摇，静置分层，吸取正己烷层，过0.22 μm有机滤膜，取续滤液1 μL，待测。

1.4.2 GC-MS检测条件

检测条件：HP-5 MS毛细管色谱柱（30.0 m×250.00 μm，0.25 μm）；载气为 He；载气流量 1.0 mL/min；程序升温条件：初始温度60℃，保持3.0 min，以8℃/min升至280℃，保持10 min；进样口温度260℃；不分流进样；溶剂延迟时间2.00 min。MS条件：EI离子源；电子能量 70eV；质量范围 m/z20～600；MS Quad为150℃；MS Source为230℃；NIST-2008标准质谱库。

2 结果与分析

2.1 紫外分光光度法检测人参多糖含量

由1.2.2所制备葡萄糖对照品经紫外分光光度法测定得到回归曲线，如图1所示。A=0.007 6C+0.003 3 R=0.999 40，表示在此范围内浓度与吸光度线性关系良好。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Glucose standard curve

将1、2号样品再分别进行紫外分光光度法鉴别，经计算得出1号样品中多糖含量14.8 μg/mL，2号样品中多糖含量16.5 μg/mL，。由此可知1、2号样品蒸参露中多糖含量极低。因此，在人参蒸制加工成红参过程中产生的蒸汽冷凝后所得水溶液——蒸参露中仅含有微量多糖成分。

2.2 HPLC法测定人参皂苷含量

HPLC分析结果见图2～图4。

图2 人参皂苷标准品HPLC色谱图Fig.2 Ginsenoside standard HPLC chromatogram

由图3、图4可见1、2号样品与标准品对比无明显皂苷成分存在，同时通过样品加标准溶液测定，并计算标准品的回收率1、2号样品Re分别为103.0%、105.0%，Rb1为 102.2%、106.3%，Rg1为 102.6%、103.7%，均在标准误差范围内，可进一步显示样品中无明显皂苷成分存在，色谱图中存在少量细小杂峰，可能是人参加工成红参过程中所产生的微量次级皂苷，因其收集方式的不同而带入到蒸参露中，加工过程中机器安装存在泄漏点或密封性未达到要求也会导致部分可溶性皂苷渗入蒸参露中。通过改良蒸参露收集方式可以有效控制此类情况的发生。由此也可以得出结论，蒸参露中并无明显人参皂苷成分。

图3 1、2号样品HPLC色谱图Fig.3 HPLC chromatogram of sample No.1 and No.2

图4 1、2号样品加标HPLC色谱图Fig.4 HPLC chromatograms of No.1 and No.2 samples after adding standards

2.3 GC-MS测定挥发性成分

2个样品总离子流图见图5、图6。结合相应数据库及文献资料从1号、2号样品中分别定性鉴别出27种、28种化合物，其相应结果见表1及表2。

由表1、表2可知，从化合物类型来看，蒸参露中挥发油所含成分主要有单萜类、倍半萜类、烷烃类，其中倍半萜类化合物为人参挥发油的特征成分，又分为倍半萜烯类化合物（β-榄香烯、β-花柏烯等，分子式均为C15H24）和倍半萜含氧化合物（主要指醇类，如异蜂斗菜醇、律草烯醇、蓝桉醇、桉油烯醇等，分子式为C15H24O和C15H26O）。

其中β-金合欢烯、β-榄香烯、人参环氧炔醇为人参挥发油标志化合物，同时对比1、2号样品，其挥发性成分种类亦存在明显差异，并且在各成分的占比上也有很大差异，1号样品中含有（E）-β-金合欢烯、β-花柏烯、β-榄香烯、人参环氧炔醇等；2号样品中含有β-花柏烯、β-榄香烯、人参环氧炔醇等。可见不同厂家因其加工红参工艺的不同（包括蒸制过程中温度高低、压力大小、时间长短的差异），得到的蒸参露的挥发油类成分具有一定差别。

图5 1号样品总离子流图Fig.5 Total ion chromatogram of sample No.1

图6 2号样品总离子流图Fig.6 Total ion chromatogram of sample No.2

表1 1号样品成分分析Table 1 No.1 sample composition analysis

续表1 1号样品成分分析Continue table 1 No.1 sample composition analysis

表2 2号样品成分分析Table 2 Composition analysis of sample No.2

3 结论

本研究对人参蒸制加工成红参过程中产生的副产物蒸参露的主要化学成分进行了分析，紫外、高效液相和GC-MS数据显示，蒸参露中含有多种萜类及倍半萜类物质，如β-金合欢烯、β-榄香烯、人参环氧炔醇等，这些成分是人参挥发油标志化合物。因此可以说明此副产物蒸参露中含有人参挥发油。对人参多糖和人参皂苷的检测结果也表明，蒸参露内仅含有微量多糖类及皂苷类成分。且分析皂苷类成分可能是人参加工成红参过程中所产生的少量次级皂苷，因其收集方式不同而带入到蒸参露中，加工过程中机器安装存在泄漏点或密封性未达到要求也会导致部分可溶性皂苷渗入蒸参露中。通过改良蒸参露收集方式可以有效控制此类情况的发生。综上表明，人参蒸制加工成红参过程中产生的副产物蒸参露富含大量挥发性物质，而杂质相对较少。

本研究发现蒸参露中含有大量以倍半萜类化合物为主的人参挥发油，而现有人参挥发油的提取多以人参根为主，人参根中人参挥发油含量在0.2%[20-22]左右，由于人参中挥发油的含量很低，研究、研发成本较高，所以用人参做为提取挥发油的原料，无论从原料还是生产所需成本与最终收益，都完全不成比例，致使其难以进行工业化生产。目前针对人参挥发油的研究仍处在实验室研究阶段，人参挥发油工艺尚未有人进行细致摸索研究。由此，如何以蒸参露作为原料提取人参挥发油的工艺研究必将成为日后专家学者研究的重点。从蒸参露中研发制备人参挥发油，无论从资源节约上还是资源利用上都必将带来良好的经济和社会效益。