不同栽培年限人参不同部位中皂苷含量的分析

张万博,　代　月，　廉美兰,　杨　帆,　姜银姬,　朴炫春*

(1.延边大学农学院，吉林 延吉 133002;2.延边朝鲜族自治州农业科学院,吉林 龙井 133400)



不同栽培年限人参不同部位中皂苷含量的分析

张万博1,代月2，廉美兰1,杨帆1,姜银姬1,朴炫春1*

(1.延边大学农学院，吉林 延吉 133002;2.延边朝鲜族自治州农业科学院,吉林 龙井 133400)

摘要：以取自和龙市头道镇大阳沟栽培的5年生、8年生和18年生人参主根部位为材料，利用高效液相色谱法对不同栽培年限人参不同部位的皂苷成分进行测定，研究了不同年限人参中皂苷含量的变化。结果表明：随着栽培年限的增加，各部位皂苷含量均有所提高，且以须根提高的幅度最大，其次为芦头；而主根与侧根中的增加量较少。18年栽培人参的主根中皂苷含量达24.78 mg/g，是5年生栽培人参的3倍，是8年生人参的2.55倍。因此，人参的栽培年限是皂苷含量增加的关键因素之一。

关键词：生长年限；栽培人参；不同部位；皂苷；高效液相色谱

人参(Panax ginsengC.A.Mey.)为五加科人参属多年生草本药用植物，被誉为“百草之王”[1]。其根状茎(芦头)较短，多为直立或斜上，主根肥大，多为肉质，呈圆柱形或纺锤形，须根呈细长状。人参含有多种药用化学成分，其主要成分是属于三萜类的人参皂苷。人参皂苷是多种皂苷的混合物，到目前为止从人参中分离并确定了40余种[2]，并将其分为3类，分别为齐墩果烷类(如皂苷Ro，Rb1，Rb2等)，原人参二醇人参皂苷(如皂苷Ra1，Rb2，Rc，Rg3，Rh2，Rd等)及原人参三醇类人参皂苷(如皂苷Re，Rf，Rg1，Rg2，Rh1等)。原人参二醇类和三醇类皂苷在人参皂苷中占大部分[3]。对于人参皂苷的分析方法，目前已报道的有电喷雾[4]、液相-质谱法[5]、近红外光谱法[6-7]、HPLC-ELSD[8-10]和HPLC-UV[11-12]。其中，高效液相色谱法(HPLC-UV)测定人参皂苷的报道较多，灵敏准确[13]，操作简便，快速，应用广泛[14]，并且可以测定人参皂苷中的单体皂苷。本试验以和龙市头道镇大阳沟的栽培人参为原材料，利用HPLC-UV对不同年限人参不同部位中的7种皂苷(Rg1，Re，Rf，Rb1，Rc，Rb2，Rd2)进行测定。通过比较其含量的变化，研究栽培人参中皂苷积累的主要部位及积累规律，为栽培人参资源的有效利用提供依据。

1材料与方法

1.1材料

5 年、8年、18年生人参均采自吉林省和龙市头道镇大阳沟，且为同一品系。将人参清洗后，擦干，分别切取5年、8年生人参芦头、主根、侧根及须根，并取18年生人参的主根。将这些不同部位的人参切成片状后放入40 ℃烘干箱中烘干48h，然后用研钵磨碎，过100目筛，即为试验材料。

1.2方法

1.2.1人参皂苷的提取

精密称取1 g人参粉末，加入25 mL 80%甲醇，80 ℃下浸提2 h，2次。合并滤液后，减压浓缩。定容后，用乙醚脱脂2次，水饱和正丁醇萃取3次，并用15 mL蒸馏水清洗，合并提取液后减压旋干。用色谱甲醇定容至10 mL后，0.45 μm滤膜过滤，即得待测样品。

1.2.2人参皂苷含量的测定方法

利用配有C18色谱柱(250 × 4.6 mm，5 μm，Theromo scientific，美国)的高效液相色谱(LC-15C，岛津公司，日本)测定，紫外可见检测器(SPD-15C，岛津公司，日本)波长203 nm，进样量20 μL，流动相为乙腈与水，洗脱程序如表1，流速1.0 mL/min，柱温30 ℃ 。7种皂苷(Rg1，Re，Rf，Rb1，Rc，Rb2和Rd)标准品均购自成都曼斯特生物科技有限公司。单体皂苷总含量即为单体皂苷之和。其中，Rb1，Rc，Rb2和Rd为原人参二醇皂苷，Rg1，Re和Rf为原人参三醇皂苷。

表1　梯度洗脱程序

1.2.3标准曲线的绘制

精密称取7种人参皂苷Rg1，Re，Rf，Rb1，Rc，Rb2，Rd标准品各2.9，1.8，1.2，3.3，1.8，2.4，1.8 mg，用1 mL色谱甲醇定容，分别制成浓度为0.29，0.18，0.12，0.33，0.18，0.24，0.18 mg/mL的标准品混合液。以人参皂苷标准品峰面积为横坐标，标准品浓度(mg/mL)为纵坐标绘制标准曲线，得出7种不同皂苷单体的线性回归方程如下：

Rg1：Y=(1.281 6 e-007)+0.002 65，

R2=0.999 45，线性范围0.015～1.50 mg/mL；

Re：Y=(1.236 9 e-007)+0.003 62，

R2=0.999 39，线性范围0.02～2.00 mg/mL；

Rf：Y=(1.056 5 e-007)+0.002 17，

R2=0.999 57，线性范围0.0014～1.40 mg/mL；

Rb1：Y=(2.356 8 e-007)+0.002 90，

R2=0.999 38，线性范围0.04～4.00 mg/mL；

Rc：Y=(1.736 50 e-007)+0.007 10，

R2=0.999 58，线性范围0.018～1.80 mg/mL；

Rb2：Y=(3.354 72 e-007)+0.006 43，

R2=0.999 25，线性范围0.026～2.60 mg/mL；

Rd：Y=(1.464 7 e-007)+0.004 32，

R2=0.999 27，线性范围0.028～2.80 mg/mL；

1.2.4稳定性、精密度及重现性检测

1) 稳定性精密吸取标准品混合液20 μL，每隔3 h进行HPLC检测。7种皂苷标准品混合液在不同时间段进样后，总峰面积的标准偏差(RSD)值为1.28%，可以说明样品溶液在9 h内性质稳定。

2) 精密度精密吸取混合对照品溶液20 μL，连续进样5次，测定各色谱峰的峰面积和保留时间，以7种皂苷的总峰面积计算其标准偏差，之后得峰面积的RSD值为0.58%，表明仪器精密度良好。

3) 重现性精密称取一种部位人参样品5份，制成待测溶液后测定其中的皂苷含量。连续进样5次后，各样品皂苷含量的RSD值为0.28%，表明该测定方法的重现性良好。

2结果与分析

2.15年生人参不同部位中单体皂苷含量的变化

利用HPLC-UV对5年生和8年生栽培人参不同部位皂苷含量进行测定。由图1可知，各单体皂苷含量不同，但均以二醇皂苷Rb1的含量最高；而在三醇皂苷中则以Rg1与Re的含量较高，但均低于Rb1。对于二醇、三醇及总皂苷进行计算的结果，发现所有部位中二醇皂苷含量均远高于三醇皂苷。总皂苷以侧根和须根中的含量最高，分别达到36.55和41.06 mg/g·DW，其次是芦头(28.47 mg/g DW)，而主根中的皂苷含量最低，仅为9.24 mg/g DW(表2)。

图1　5年生人参不同部分中单体皂苷含量

部位二醇皂苷含量(mg/g·DW)三醇皂苷含量(mg/g·DW)总含量(mg/g·DW)芦头19.360.789.110.2028.471.03主根6.480.252.760.179.240.26侧根27.061.159.490.2836.551.04须根30.031.1011.030.1841.061.26

注：数值为平均值 ± 标准偏差 (n=3),下同。

2.28年生人参不同部位中单体皂苷含量的变化

由图2可知，8年生人参不同部分中单体皂苷含量以Rb1含量最高，尤其在须根中，Rb1的含量为17.04 mg/g，是主根中的5.55倍；各部位的三醇皂苷中则以Re的含量最高，其次是Rg1和Rf。与5年生人参一样，8年生人参各部位中二醇皂苷含量要明显高于三醇皂苷，不同部位总皂苷含量也同样在须根最多，然后是侧根，其次是芦头，主根中最低(表3)。须根皂苷含量达59.32 mg/g·DW，是主根的5.22倍，侧根中皂苷含量为主根的3.58倍，芦头中皂苷含量也比主根高24.2 mg/g·DW。

图2　8年生人参不同部分中单体皂苷含量

部位二醇皂苷含量(mg/g·DW)三醇皂苷含量(mg/g·DW)总含量(mg/g·DW)芦头20.640.7514.920.6935.560.99主根7.650.323.710.2111.361.08侧根29.520.6311.110.3240.631.14须根41.680.7717.640.3559.321.17

2.3人参皂苷随栽培年限的变化

利用HPLC-UV对5年、8年和18年生不同年份人参主根中皂苷含量进行测定，结果发现，栽培18年的人参主根中皂苷含量达24.78 mg/g，是5年生栽培人参的3倍，是8年生栽培人参的2.55倍，而5年生栽培参与8年生栽培人参主根中皂苷含量间差别不大(图3,4)。

图3　不同年限人参主根总皂苷含量比较

图4　不同年限人参主根总皂苷含量质谱图

3讨论与结论

人参作为传统中药材，早已被大众所接受。其主要的食用或药用部位一直为主根或侧根，而市场销售的人参多为主根切片，这使得人参资源得不到充分利用和完善。本研究发现，不论是5年栽培参还是8年参，其皂苷含量均以须根中最高，侧根和芦头次之，而主根中皂苷含量最少。这与张崇禧等[15]对人参不同部位皂苷含量进行HPLC-UV测定的结果相一致。同时，本研究还发现，栽培人参中各单体皂苷含量有差异，其中以Rb1的含量最高，且各部位人参二醇皂苷的含量高于三醇皂苷，这与王玉堂[16]的研究结果相似。

一般情况下，生长年限越长，人参中皂苷含量就越高。本研究中发现,5年生栽培参与8年生栽培参中皂苷含量变化并不大，而18年生栽培参中皂苷含量远高于5年和8年生参。这与张翼轸等[17]的研究中，不同生长年限的人参总皂苷含量随年限的增加呈现出明显上升趋势的结果一致。因此，生长年限是人参中皂苷含量的主要影响因素之一。对不同年限栽培人参中的皂苷含量进行比较可以看出，随着栽培年限的增加，各部位皂苷含量均有所提高，且以须根提高的幅度最大，即从5年生人参的41.06 mg/g增加至8年生人参的59.32 mg/g，其次为芦头，而在主根与侧根中的增加量较低。同时，在须根中，以二醇皂苷的增加量最高，为11.65 mg/g，在芦头中，以三醇皂苷的增加量较高，为5.81 mg/g。18年栽培人参主根中皂苷含量达24.78 mg/g，是5年生栽培人参的3倍，是8年参的2.55倍。因此，人参的栽培年限是皂苷含量增加的关键因素之一。

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Analysis of ginsenside contents inPanaxginsengparts of different cultivation periods

(.*)

(1.AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,YanjiJilin133002,China;2.AacdemyofAgriculturalSciencesofYanbian,LongjingYanji133400,China)

Abstract：To explore the changing of ginsenoside content in Panax ginseng of different cultivation periods, using 5, 8 and 18-year-old ginseng of Helong area as experimental materials, ginsenoside contents were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). The results showed that ginsenoside content improved with increasing cultivation period. Ginsenoside content in fibrous roots of Panax ginseng was the highest, the next in the rhizome, those in taproot and lateral roots were not increased obviously. Ginsenoside content in taproots of the 18-year-old ginseng reached 24.78 mg/g which was 3-fold and 2.55-fold more than 5-year-old and 8-year-old ginsengs, respectively. Thus, cultivation period is one of the key factors for enhancing ginsenoside content of Panax ginseng

Key words:growing years；cultivate ginsengs；different parts；ginsenoside；HPLC methods

中图分类号：S567.51

文献标识码：A

文章编号：1004-7999(2016)01-0013-05

DOI:10.13478/j.cnki.jasyu.2016.01.003

作者简介：张万博(1991—)，男，吉林长春人，在读硕士，研究方向为植物组织培养及生物反应器的应用。朴炫春为通信作者，E-mail:mllian@ybu.edu.cn

收稿日期：2016-02-15基金项目：国家自然基金项目(31260182)