人参花化学成分研究进展

白 钰，张益恺，徐芳菲，娄子恒，曹志强

（吉林人参研究院·吉林通化·134001）

1 人参花简介

人参（Panax ginseng C.A.Mey）属五加科多年生草本植物，我国人参主要分布在吉林、辽宁、河北北部、黑龙江等地。《神农本草经》记载“强身体益智，明目，安精神”，是名副其实的“百草之王”[1]。

人参花是人参的花蕾，花序伞形，花萼暗绿色，花期一般为5～6 月。 人参花主要含有的化学成分为人参皂苷、挥发油、黄酮和多糖等[2]。其中人参皂苷的含量是人参的数倍，人参花还含有维生素、果胶、氨基酸等，却不含有易使人上火的人参皂苷R0。 近年来，人参花因其较高的研究价值而不断受到人们的关注[3]。

2 人参花化学成分研究进展

自20 世纪70 年代起， 人们开始对人参花进行研究。 人参花中的主要化学成分为人参皂苷、黄酮、挥发油及多糖等[4]，人参花蕾中的总皂苷含量，与人参根相比较，是它的5 倍之多，人参皂苷有多种单体且都有独特的功能， 人参总皂苷和各式单体皂苷的含量是评价人参及人参相关的产品质量的重要指标[5]，因此总皂苷和单体皂苷的探索一直是热门的研究领域。 人参多糖的结构特征复杂，生物活性多样，在某些治疗方面优于人参皂苷， 但其结构鉴定也具有一定的复杂性和独特性。 因此，越来越多的学者开始对人参多糖重视起来[6]。

人参花的挥发油相对于人参的其他部位来说，其含量最高，主要成分为芳香族、倍半萜烯、脂肪族和杂环化合物[7]。 黄酮类化合物是天然药用植物的主要活性成分之一。 但对人参花中黄酮的研究很少有报道，正因为这些化学成分的协同作用， 人参花具有重要的心血管保护、抗疲劳、抗肿瘤、抗休克等功能[8-9]。 因此，越来越多的国内外的研究人员正在推广人参花及开发利用[10-11]。 本文就人参花的主要化学成分， 从其提取工艺、 分离纯化、分析测定、产品开发等四个方面进行综述，以期为相关人参花化学成分的科学研究提供理论参考。

2.1 提取工艺

2.1.1 人参花皂苷类成分的提取工艺

对于人参花的总皂苷及单体皂苷的提取来说， 主要有水提法、超高压提取法、回流法及超声提取法。 焦传新等人[12]通过正交试验优化了人参花中人参皂苷Re 和Rg1的提取工艺，得到最佳提取工艺为料液比1∶12(g/mL)，提取次数为3 次，提取时间1h。水提法这种提取工艺合理稳定，但有效成分提取并不完全。 韩燕燕等人[13]得到响应面法优化超高压提取人参花总皂苷的最佳提取工艺为乙醇浓度72%， 提取压力423MPa， 料液比1∶50 (g/mL),保压时间4min。在此条件下，测得人参花总皂苷含量的实际值为36.57mg/g。 此超高压提取法可在常温下进行，避免了高温对活性成分产生破坏，绿色环保、高效快速、节省溶剂、对能量的消耗低、提取率较高、操作简易。 孙乐等人[14]运用回流法，优化人参花中总皂苷提取工艺通过正交试验， 得到总皂苷最佳提取工艺为料液比1∶10 (g/mL)，乙醇体积分数80%，提取温度85℃，提取时间1h，提取数3 次，总皂苷得率18.66%。 回流法同样溶剂用量少，方法易行且能够浸提完全，且其机械化程度高，适宜大工业生产，但是其耗时长，能耗高。张宪臣等人[15]优化的超声提取人参总皂苷的工艺为:利用水饱和正丁醇提取，超声时间60min，超声2 次，不萃取。 超声提取法和回流法相比，更高效省时，生产成本更低，且同样对工厂生产具有一定实际意义。

2.1.2 人参花多糖类成分的提取工艺

在人参花多糖的提取上主要有微波法、 闪提法及超声法。 周思思等人[16]利用响应面优化超声波辅助提取人参花多糖工艺，结果为超声功率586W，超声时间18.65min，料液比1∶19.75(g/mL)，在此条件下多糖得率为5.20%。 陈瑞战等人[17]采用3 种提取方法提取人参花多糖，得到多糖提取得率依次为：微波法(4.31%)，闪提法(3.24%)，超声法(2.83%)。 后续优化的微波法提取工艺为微波功率600W，时间10min，提取温度45℃时，多糖得率最高。经研究发现，微波法具有提取多糖更高效，适用性广、提取时间短、得率最高、耗能低等特点，但需注意的是此方法噪音大、 且容易造成有效成分的变性，而闪提法的提取时间较难控制。

2.1.3 人参花挥发油类成分的提取工艺

对于提取人参花挥发油，主要是水蒸气法、超临界C02萃取法、固相微萃取。 王恩鹏[18]分别运用水蒸气法以及超临界C02萃取法对挥发油进行提取， 并进行结果对比得出，在提取时间方面，水蒸汽法消耗时间是超临界C02萃取法的3 倍之多，在出油率上，超临界C02萃取法超过水蒸汽11.7 倍。 超临界C02萃取法的优点是能够减少有机溶剂使用量，甚至不运用有机溶剂。此方法不仅可以保持原料本身的药理活性， 而且其还具有效率高、能耗较少、安全性较好等优点。 肖阳等人[19]应用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)联用技术萃取并测定了人参花中挥发性成分， 响应面优化的最佳提取工艺为样品量0.4g， 温度75℃， 平衡时间37min，萃取时间43min。 固相微萃取，水蒸气法提取挥发油的回收率较高， 缺点是原材料易受高热而使成分发生变化。

2.1.4 人参花黄酮类成分的提取工艺

现有的对人参花黄酮的提取只有微波辅助法，都宏霞等人[20]运用微波辅助提取法，以黄酮提取量为响应值， 通过响应面优化得到最佳工艺为: 微波功率800W，微波时间30s，乙醇质量分数54%，料液比1∶21（g/mL），此时黄酮提取量为5.624mg/g。

2.2 分离纯化

2.2.1 人参花皂苷类成分的分离纯化

对于人参花的皂苷成分,主要运用色谱技术联用，或利用皂苷单体的溶解度差异来进行分离纯化。 Yo shikawa 等人[21]从人参花中分离出7 个新的达玛烷型三萜皂苷， 并对其进行鉴定， 将其命名为人参花皂苷A, B, C, D, E, F 和O。 Nakamura 等人[22]从人参花中分离出7 个新的达玛烷型皂苷以及11 种已知皂苷类成分。 徐斐等人[23]采用多种色谱技术从70%乙醇水溶液的人参花提取物中分离得到11 个化合物，包括8 个皂苷和3 个皂苷元， 其中以下化合物首次从人参花中分离得到：达玛-20 (21),24-二烯-3β,6α,12β-三醇和达玛-(E)-20(22),24-二烯-3β,6α,12β-三醇20(S)-人参皂苷Rh1、20(S)-原人参三醇。 李珂珂等人[24]采用半制备高效液相柱色谱方法进行分离纯化，4 个化合物在人参花中分离得到，其中的5,6-二脱氢-20(S)-人参皂苷Rg3 为新的化合物， 迄今为止在已经分离鉴定的人参皂苷中较少见。 王冰等人[25]建立并优化了一种利用溶解度差异从人参花中分离人参皂苷Re 新工艺， 分离出人参皂苷Re 纯度可以达到83.57%， 总收率达1.67%。 这两种方法相比较而言，柱色谱技术分离纯化人参皂苷成分更加高效准确。

2.2.2 人参花多糖类成分的分离纯化

人参花多糖成分多用柱层析的方法进行分离纯化， 凝胶柱层析是利用分子量的大小差异将多糖进一步分离纯化，其更加简单、快速，但其载样量少，分辨率低。 谭莉[26]用柱层析方法对三七根及花进行多糖纯化，得到三七根多糖RPNP-1, RPNP-2 和三七花多糖FPNP-1, FPNP-2，RPNP-1 和RPNP-2， 均由Rha, Ara,Xyl, Man, Glc, Gal, GaIA 和G1cA 单糖组成;采用超滤膜和Sephadex G-100 凝胶柱层析对人参根、人参花和人参叶多糖进行分离纯化， 得到其糖均由Ara, Xyl,Man, Glc, Gal, GaIA 和G1cA 单糖组成。 离子柱层析主要通过所带电荷不同， 从而将各多糖依据电荷的差异分离开来， 对于半乳糖醛酸较高的酸性多糖的分离较合适[27]。王冰清等人[28]对人参花多糖进行了系统的分离纯化，利用离子柱层析的方法进行分级，HPLC 分析单糖组成主要含有Gal, GaIUA, Glc 和Ara， 后再经过柱层析分级， 得到不结合的中性糖级分GFLN 和4 个酸性糖级分。 对中性级分GFLN 醇沉分级， 得到4 个级分。 韩丹[29]将人参花多糖GFLA-1 经柱层析分离得到两种不同分子量的组分，为GFLA-I-A 和GFLA-I-B。根据实验结果推断GFLA-I-A 为AG 型中性多糖，含有RG 型侧链， 推测GFLA-I-B 含有阿拉伯半乳聚糖和聚半乳糖结构域，推测其应含有少量的RG 型侧链。

2.3 分析测定

2.3.1 人参花皂苷类成分的分析测定

对于人参花的单体皂苷来说， 常用的分析测定方法是超高效液相色谱法 （UPLC）、 高效液相色谱法(HPLC)、反向高效液相色谱法(RP-HPLC)。 王敏等人[30]通过建立UPLC 法同时对人参叶和人参花中人参皂苷（Rg1、Re、Rb1、Rb2、20(S)-人参皂苷F1、Rd）的含量进行测定， 采用Waters ACQUITY BEH C18色谱柱(100mm×2.1mm，1.7μm)， 得到人参叶中6 种成分总含量在6.05%～8.86%之间， 人参花中6 种成分总含量为7.10%～13.86%。 陈斌等人[31]用扫描电镜观察超微粉碎人参花的细胞形态， 并用分光光度法和HPLC 法测定超微粉中人参花总皂苷及人参皂苷Re、Rg1、Rb1、Rc、Rd，结果表明超微粉碎在破坏人参花细胞结构的基础上使人参皂苷溶出率显著提高。 张金秋等人[32]测定人参花干品以及人参花鲜品中人参皂苷含量（Rb1、Rb2、Rc、Rd，Rb1、Rc、Rb2、Rd、Re、Rg1、Rg2）， 利用反相高效液相色谱法，使用Cosmosil 5 C18-MS(250mmx4.6mm,5μm)分析柱，流动相为乙睛-0.05 mol/L 磷酸二氢钾溶液， 梯度洗脱， 流速1mL/min， 柱温25℃， 检测波长203nm。 结果为，鲜人参花中11 个人参皂苷平均含量达到10.80%，其中丙二酰基人参皂苷则为3.46%;人参花干品中11 个人参皂苷含量为10. 68%，其中丙二酰基人参皂苷为1.21%。 这几种分析测定方法，既简便又很高效， 但反向高效液相色谱法方法能够测定有关于丙二酰基人参皂苷的含量， 而用常规的UPLC 法或HPLC 法难以测定。

2.3.2 人参花多糖类成分的分析测定

测定人参花总多糖主要运用的是苯酚一硫酸比色法，吴平[33]采用超声波、热浸提法提取人参花多糖，苯酚一硫酸比色法进行测定， 建立了人参花多糖含量的测定方法。 其准确度高、速度快、精密度好、操作也方便。

2.3.3 人参花挥发油类成分的分析测定

对挥发油的分析测定来说，可采用气相色谱-质谱法(GC-MS)，表面解吸常压化学电离法(SDAPCI)，其中气相色谱-质谱法(GC-MS)较常用。 毛坤元等人[34]运用GC-MS 对吉林人参花挥发油进行分析， 确定了23 种化合物，主要是倍半枯类、烷烃等化合物，发现倍半枯类含量可达总挥发油的43.5%。徐晓浩等人[35]制备林下参花挥发油通过水蒸气蒸馏法，鉴定出85 种成分通过应用GC-MS 技术方法，包括萜类、芳香族、脂肪族等化合物，含量最高为亚油酸、棕榈酸、十三酸等。王恩鹏等人[18]首次采用GC-MS 对超临界CO2萃取法提取的人参花中挥发性成分进行分析鉴定。 结合对传统水蒸气蒸馏法提取的挥发油的分析，比较了两者的成分。67个和20 个组分由两种方法鉴定出，分别占挥发油流出物总峰面积的89.67%和61.84%。 并首次将酸催化结合GC-MS 分析鉴定了人参花中的13 种脂肪酸。 结果表明，人参花富含不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸总含量达到检出物的58.62%，为挥发性成分的分析测定提供了新的参考。气相色谱-质谱法不适用于酯类、酚类、不饱和脂肪酸等一些中等极性、热不稳定的化合物，样品需要进行复杂的前处理，真空条件下进样时间较长。通过利用表面解吸常压化学电离法测量， 王恩鹏等人[36]采用SDAPCI 质谱法直接检测水蒸气蒸馏得到的人参花挥发油， 该方法不需要色谱分离。 该方法共检测出34 种化合物，通过串联质谱(MS/MS)分析结合气相色谱-质谱(GC-MS)数据比对鉴定出10 种挥发性成分。该方法适用于无污染的复杂的挥发性成分，灵敏度高，不需要样品制备，应用范围广。可用于实时和在线分析和判定。

2.3.4 人参花其他类成分的分析测定

对于人参花其他成分的测定来说， 一般采用超高效液相色谱(UPLC)、高效液相色谱(HPLC)。 刘松长[37]测定人参花中绿原酸含量通过高效液相色谱法的方法测定。此种方法更加快速、准确、重现性好，可用于人参花茶的质控和评价。 对植物生长发育具有重要的调控作用的植物内源激素是植物体内重要的信号分子， 其分布具有明显的组织特异性。 陈康等人[38]对人参花中内源性植物激素含量进行分析测定采用超高效液相色谱-三重四级杆质谱( UPLC-MS /MS)技术。 结果:茉莉酸并未检出， 与促生长相关的激素生长素和赤霉素含量较低，与抗逆相关的激素脱落酸和水杨酸含量较高。此为后期深入研究内源性植物激素调控人参皂苷合成奠定基础。

2.4 产品开发

刘维佳等人[39]制备了人参花茶，其具有抗疲劳作用，并且长期饮用可增加人体抵抗疾病的能力，此为人参花化学成分在食品方面得到充分利用提供了参考。田雅娟等人[40]制备的人参花软膏对UVB 诱导的皮肤损伤具有保护的作用， 并能提高受损皮肤组织中的SOD 水平、减少MDA 含量。 这项研究有利于挖掘中药非药用部位有效成分潜在应用价值， 促进中药资源的综合开发。 熊晨阳等人[41]研究了人参花及其他人参部位在美容护肤方面的功效， 其对今后人参各个部位作为中草药植物化妆品原料提供了参考。

3 存在问题与展望

综上所述，人参花化学成分的研究还未完成，对于人参花挥发性成分来说， 国内外对之研究甚少且不够深入， 而国内外对人参花黄酮为数不多的报道大都停留在对其提取工艺的优化方面，测定方法也很单一。因此，在未来的人参花化学成分研究中，需将各个化学成分的分离测定工作进一步加强， 并结合药理学研究对有效活性成分进行筛选。 对于分析测定化学成分的更快捷、准确、稳定、环保的方法研究也是以后的重大方向之一。同时也要深入了解研究人参花炮制及配伍后，其中皂苷类成分之间相互转化的规律。 除了主要的化学成分之外， 人参花中的其他化学成分的活性及功效更等待着我们去探索研究。地域、水土、气候、年份等因素对人参花中各种功能成分的含量起到重要的影响因素。 由此可对其功能成分含量不同的成因进行充分研究，并适当对种植条件进行调整改良。 因此，测定各个化学成分的含量并对人参花性状进行研究， 从而制定人参花质量标准，也是我们未来的研究方向之一。我国作为人参的产出大国， 弥足珍贵的人参花则是自然界给我们带来的福祉，充分研用人参花中的化学成分，寻找其更深层的价值， 以其为原料不断开发有益于人类健康的新产品及效果确切快速， 且副作用小的临床药品，扩大人参花这一潜在的市场，再利用传统中药材的附加价值，以及提高人们的生活质量刻不容缓。大力地增强对人参花的深入研究， 人参花将具有更加广阔的应用和发展前景。