党参主要有效成分提取的研究与进展

王碧晗，李留安，杨 雪，王天予，张 伟

（天津农学院 动物医学与动物科学学院，天津 300384）

党参是在我国有名的补益中草药材之一。党参的种类在全球有40 多种，其具备的功效包括健脾、益肺、养血生津等，经常用其治疗食少倦怠、干咳虚喘、气血不足等疾病症状。现代药理学的绝大部分研究告诉我们，党参具有调节机体血糖、增强免疫、促进造血机能、抗缺氧及抗溃疡等功能作用。党参还具有健脾作用、对中枢神经系统也具抑制作用。党参提取物的主要成分有糖类、聚炔类、黄酮类以及其他化学成分。现对党参部分有效成分的作用以及提取工艺进行综述。

1 党参主要成分及作用

1.1 多糖类在党参中有一种重要的活性成分-党参多糖。对免疫低下的小鼠以及患有出血症的仔兔使用党参多糖可以明显改善它们的胸腺、脾脏、肝脏及肠淋巴结指数，建立一个免疫抑制的乌鸡模型并对其使用党参多糖，结果是党参多糖可以显著提高脾脏及法氏囊指数；促进淋巴细胞增殖，增强巨噬细胞吞噬功能，诱导细胞活化，调节机体免疫力能服用党参多糖口服液后检测血液中的抗体生成水平，结果显示该口服液可以显著提高机体的抗体生成水平；可以使仔猪血清中细胞因子以及肠黏膜免疫球蛋白的分泌增加。同时，有学者研究发现，党参多糖能提高仔猪及被免疫抑制大鼠十二直肠、空肠、回肠分泌型免疫球蛋白A、免疫球蛋白A、免疫球蛋白G 和免疫球蛋白M 蛋白表达水平。党参多糖能够大幅度提高免疫抑制大鼠补体C3、C4 含量，改善大鼠的免疫功能。

在产地不同、种类不同的党参中的党参多糖基本上都具有抗氧化作用。测定党参多糖对自由基的清除能力及还原能力和羟基的清除能力及还原能力可以看出，党参多糖其具备较强的体外抗氧化活性。党参多糖同时可以降低机体内的MDA 浓度，增强体内SOD 和全血GSH-Px 的含量，达到抗衰老的作用。针对急性胃溃疡大鼠模型使用党参多糖发现，其能显著提高大鼠胃组织中SOD、GSH-Px 活性，并显著降低MDA、NO 含量和髓过氧化物酶活性。机体内的肠道微生物数量以及代谢等亦可以通过党参多糖这一种化学成分进行改善和调节。党参多糖药物可以促进益生菌生长，抑制病原菌易位，使外周血内的毒素含量大幅度降低，增加肠内厌氧菌代谢产物的含量；同时，党参多糖可以调节肠道菌群。

1.2 苷类和聚炔类聚炔类成分中较为特殊的是党参炔苷，化学成分研究发现，党参炔苷是党参中特征成分，对党参的质量控制主要在于党参炔苷，它也是一种指标性的成分。党参对胃黏膜可以起到保护作用的物质基础主要是党参炔苷具有抗溃疡活性。党参中还存在紫丁香苷，紫丁香苷属于苯酚苷类，对小鼠肾损伤具有保护作用。能够降低胰岛素缺失的糖尿病大鼠血糖水平；对党参炔苷的研究还发现了其具有体内外抗肿瘤活性；党参中的另一种特征性成分为半萜内酯类，研究发现其具有抗炎活性。

1.3 皂苷类和黄酮类党参总皂苷是党参中一类重要的活性物质，具备免疫调节、抗肿瘤、抗菌、降血糖及降脂等作用植物大部分部位都有黄酮类化学物质，绝大多数的黄酮类化学物质在植物体内与糖结合成形成苷类，只有极小部分的黄酮以游离态的形式存在。有研究发现，黄酮类化合物具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、降低心肌耗氧量和清除机体自由基等作用。

2 部分有效成分的提取工艺研究进展

2.1 党参多糖的提取工艺

2.1.1 溶剂提取法 植物中活性成分在不同溶剂中的溶解程度不等，在提取过程中加入最合适的溶剂，溶剂经细胞壁进入细胞内，可溶物质由于浓度差扩散到细胞外被提取。邓镇涛等用正交试验优化提取工艺，选择了传统水提法和醇沉工艺提取党参多糖并进行优化。研究结果显示，党参颗粒浸泡在水中2 h，提取温度为100 ℃、提取3 h，并且最佳醇沉条件下，党参多糖粗品的得率较高。崔庆新等通过浸提法提取党参多糖，优化后工艺为91 ℃浸提、料液比1:21、再浸提2.5 h，在以上的条件下粗多糖的产率可达9.46%。武新亮等通过蒸馏水煎煮党参原料提取党参多糖，在提取温度80 ℃，提取5 次，提取5 h，党参多糖提取率可达22.31%。在提取时党参多糖的得率高低与提取时使用的乙醇浓度息息先关，这一结论是通过张赛男等学者的研究分析所得，后通过相关试验最佳醇提工艺为：80%乙醇、料液比1∶20、经过3 次提取。

2.1.2 超声波辅助法 超声波具有较为刺激的作用，可以在某种程度上损坏植物细胞壁，溶剂轻松进入细胞，溶解所需活性成分，加速提取植物中所需要的有效成分。陈韩英等提取复方党参中多糖，超声辅助提取，温度 40 ℃、液料比 6:1、提取20 min、提取3 次，最高提取率为12.67%。Zou Yuanfeng 等使用响应面法设计优化提取工艺，提取44 min，料液比56:1，超声功率320 W，党参多糖的实验产率为36.26%。提取温度90 ℃、料液比1:50、超声功率600 W、超声时间50 min 时党参多糖的得率达到15.9%，这是余兰等采用正交实验法优化的提取条件。

2.1.3 亚临界法 提取多糖的方法还有一种亚临界法。利用水的极性受到温度和压力的影响这一原理，通过改变水的温度来影响水极性的大小，从而将植物中的活性成分萃取出来。同时也是一种比较绿色、经济实惠、高效的提取方法。陈锐等采用单因素、正交试验优化亚临界水提取工艺，150 ℃、45 min、料液比 12 mL：1g，党参多糖的提取率达195 mg/g。

2.1.4 复合酶法 在中草药材的细胞壁内可以发现部分的植物成分被包裹在其中，在提取前加入纤维素酶损坏细胞壁，可以加快在提取过程中所需要的活性成分在溶剂中溶出，这就是复合酶法提取植物中活性成分主要依据。高建德等采用复合酶辅助法提取并对提取的条件进行优化，酶用量0.2%、酶解时间1.5 h、酶解温度50 ℃、pH 4.2 的条件下，党参多糖得率达25.23%。

2.1.5 微波辅助法 微波加热使细胞内物质吸收微波能，吸收后细胞内物质会产热，植物的细胞膜和细胞壁被破坏，加入的溶剂更加迅速的进到细胞内，细胞内的活性成分更易溶出，微波提取法的基本原理如前文所说，其中微波加热这一特殊方法对提高活性成分的提取起到了较为重要的作用。余兰等以水为萃取剂，采用微波辅助法萃取洛龙党参，利用正交实验获取最佳提取工艺。萃取温度70 ℃、固液比为1∶40 (g/mL)、微波20 min、微波辐射功率为500 W 条件下,多糖得率达14.8%。

2.2 党参炔苷的提取工艺目前学者们常常使用冷浸法、超声提取法等几种方法提取党参炔苷。吕立铭等通过单因素试验法以及正交试验法，优化提取工艺，得出75%甲醇，液固比14:1，提取2 次，每次0.5 h 的条件下，党参炔苷提取浓度为0.7214 mg/g。杨军宣等使用解吸- 减压内部沸腾提取。在药材粗粉中加入3 倍量80%乙醇解吸30 min 后，再加入10 倍量40%乙醇，50 ℃下减压(真空度-0.03 MPa) 提取2 次，每次15 min，得到的党参炔苷得量为0.1276 ±0.00 9 mg/g。刘同举采用了超临界CO2萃取提取党参炔苷并优化。动态夹带剂为乙醇，流速为1 mL/min, 常压CO2流速为2 L/min，30 MPa，60 ℃下条件下萃取100 min 党参炔苷得率为0.786 mg/g。

2.3 党参总皂苷的提取工艺关于中草药材中的皂苷类成分，提取工艺传统的有煎煮法、超声法，现代技术加入后的常用大孔吸附树脂法、超临界CO2萃取法等。邓宝安等使用亚临界水法提取党参皂苷，单因素试验及正交试验优化，压力10.4 MPa、料液比1∶53（g/mL）、130 ℃、110 min，得到的党参皂苷得率为30.68 mg/g。蒋小飞等优化大孔吸附树脂法提取党参总皂苷，正交试验优化工艺，得到36 h、45 ℃、料液比1:6 以及D101 大孔吸附树脂，洗脱液pH9 左右时,得到的皂苷浓度最高。蔡兴航等通过单因素试验的基础首先确定了使用乙醇回流提取，后续设计了相应的正交试验设计并确定了最佳的提取条件，将最佳提取条件应用到党参茎叶中，在70%乙醇浓度、液料比25 mL/g、70 ℃、90 min的条件下党参茎叶总皂苷提取率达4.12%。乔婧等使用CCD- 效应面法优化超声提取总皂苷的工艺条件，将药材粗颗粒浸泡22.98 h，加入71.47%乙醇、超声30 min、39.64 ℃，此时党参总皂苷得率为1.638%。方志娥等采用超声提取法提取党参总皂苷优化提取条件，采用L9（34）正交试验设计，得到甲醇提取、料液比1:20、30 min、提取3 次，党参总皂苷的得率为6.60%。

2.4 党参中黄酮类的提取薛长晖等使用微波提取工艺提取总黄酮，并提取方法中的部分条件进行了改动使其达到最优化，最佳条件为微波功率600W，微波加热150s、使用60%乙醇、料液比1∶40，在这种条件下总黄酮得率为2.5%。唐文文等采用双酶协同超声法提取总黄酮。通过单因素和BBD- 效应面法试验，确定总黄酮的最佳提取条件为：液料比40 mL:1g，70%乙醇，加入Cellulase 和Pectase 比例为1:1，用量0.45mg/mL、酶解时间60 min、超声时间42 min，总黄酮提取率为6.511%。

3 总结与展望

在我国，中草药材的使用历史已经十分长久。但是在如今的研究以及对于中草药材应用的过程中，出现了不可忽视的瓶颈，那就是中药部分有效成分的提取以及分离过程，如何提高有效成分的提取成为了研究的重中之重，同时对中草药的提取分离过程也是中药生产过程中关键一环。本文在对于党参的有效成分提取的文章总结中得出，党参多糖使用超声波提取法，时间44 min、料液比56:1、超声功率320 W，党参多糖的实验产率为36.26%。超声提取法提取党参炔苷，提取条件：75%甲醇、提取2 次、每次0.5h，液固比14:1，党参炔苷提取浓度达0.7214 mg/g。超声提取法对党参总皂苷提取，溶剂甲醇、料液比1:20、超声30 min、提取3 次，党参总皂苷的平均得率为6.60%。对于党参总黄酮的提取则是双酶协同超声法，液料比40 mL:1g，70%乙醇，Cellulase 和Pectase 的 比 例 为1:1， 用 量0.45 mg/mL，酶解60 min，超声42 min，总黄酮提取率达6.511%。从以上的总结可以看出，对于党参有效成分提取大多数选择超声提取法，并在此基础上进行改良，改良大幅度的提高了提取效率，超声提取法不仅用时短，且效率较高，同时操作简单、经济实惠。

以上对党参提取工艺的优化，试验者们大部分使用了正交试验设计、单因素实验等来优化提取工艺。对提取工艺的选择和提取工艺的参数优化占用了大量的实验资源和工作时间，同时加重了研究者对于中草药材中的有效成分作用机理以及后续进行更身层次研究的工作量。优化提取工艺对党参的有效成分提取的过程和产物的可控、明确发挥出了重要作用；同时也为党参有效成分药理作用以及机制的研究奠定了基础，最终使党参得到产业科技化、现代化的发展。