全 文 ：0 前言
人参皂苷是人参的有效活性成分 ， 人参皂苷
Rg3 作为次级人参皂苷，对肺癌、胃癌、肝癌等肿瘤
细胞均具有一定的抑制作用 [1]，此外，人参皂苷 Rg3
还具有抗衰老、降压、增强身体免疫力等作用 [2]. 目
前， 人参皂苷 Rg3 的制备方法主要有酸水解法 [3]、
酶和微生物降解法 [4]、半合成法 [5]等，其中采用无机
酸或有机酸试剂水解最为常见 . 自然界中有很多
富含有机酸的天然物 ， 例如具有清肺止咳功效的
雪梨 [6]主要含有苹果酸 、酒石酸 、柠檬酸以及少量
乙酸、琥珀酸等 . 在前期研究柠檬 [7-8]和葡萄 [9]催化
制备人参皂苷 Rg3 的基础上 ，作者利用来源广泛 、
价格低廉、可以食用的雪梨为酸催化剂 ，以原人参
二醇组皂苷为原料 ， 在柠檬汁辅助下制备稀有人
参皂苷 Rg3，探索安全 、绿色环保的制备人参皂苷
Rg3 的方法，也为含有清肺止咳功效的雪梨成分的
人参皂苷 Rg3 产品应用于保健食品提供技术支持
和产品支持 .
1 原料与方法
1.1 原料和试剂
雪梨、柠檬由超市购买；人参根总皂苷：吉林抚
松第一参厂 ；甲醇 、正丁醇 、氯仿 、硫酸为分析纯 ；
HPLC 检测中所用的甲醇 、乙腈为色谱纯 ；蒸馏水
为实验室去离子水； 人参皂苷 Rb1、Rb2、Rb3、Rc、
Rd、20（ S） -Rg3、20（ R） -Rg3 标准品：成都曼斯特生
物科技有限公司 .
1.2 主要仪器与设备
高效液相色谱仪：大连依利特分析仪器有限公
司 ； 色 谱柱 PinnacleⅡ C18：RESTEK U.S 的 250
mm×4.6 mm，5 μm；RE-52C 旋转蒸发仪：巩义市予
华仪器有限责任公司 ；DK-98-Ⅱ型电热恒温水浴
锅：天津市泰斯特仪器有限公司 .
1.3 试验方法
1.3.1 人参根总皂苷中原人参二醇组皂苷的分离
提纯
按文献 [10]的方法进行原人参二醇组皂苷（ 以
下简称 PPD 皂苷）的分离 .
1.3.2 柠檬汁辅助雪梨汁制备人参皂苷 Rg3 的方法
取若干 2.0 mL 离心管，加入 200 μL 质量浓度
为 10 mg·mL-1 的 PPD 水溶液， 加入一定量的不同
配比的柠檬汁和雪梨汁的混合液 ， 在一定温度下
反应数小时 . 反应产物加入碳酸钠水溶液调节
pH=7，用等体积水饱和正丁醇反复萃取 5 次，合并
有机层 ， 用旋转蒸发仪减压浓缩至干 . 残留物中
柠檬汁辅助雪梨汁催化转化原人参二醇组
皂苷制备稀有人参皂苷 Rg3
成乐琴，金富标
（ 吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022）
摘要：研究了在柠檬汁辅助雪梨汁的作用下，以原人参二醇组（ PPD）皂苷为原料 ，通过酸水解制
备稀有人参皂苷 Rg3 的工艺 ，分别探索了柠檬汁与雪梨汁的配比 、原料体积比、反应温度、反应
时间对制备人参皂苷 Rg3 的影响，并通过高效液相色谱进行了定量分析 . 结果表明：当原人参二
醇组皂苷水溶液质量浓度为 10 mg·mL-1，柠檬汁与雪梨汁的配比为 10∶90，PPD 皂苷与果汁的体
积比为 1∶1.4，反应温度为 90 ℃，反应时间为 4.5 h 时，Rg3 产率为 76.00%.
关键词：人参皂苷 Rg3；雪梨汁；柠檬汁；酸水解；原人参二醇组皂苷
中图分类号：TS218 文献标志码：B
河南工业大学学报（ 自然科学版）
Journal of Henan University of Technology（ Natural Science Edition）
第 36 卷第 5 期
2015 年 10 月
Vol.36，No.5
Oct.2015
收稿日期：2015-05-03
基金项目：吉林市科技局项目（ 201222316）
作者简介：成乐琴（ 1969-） ，女 ，黑龙江林口人 ，教授 ，主要从事天然
化合物结构修饰和药物合成 .
网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20151019.1444.034.html
网络出版时间：2015-10-19 14:44:27
文章编号：1673-2383（ 015）05-0082-05
DOI:10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2015.05.017
第 5期
表1 PPD皂苷中具体皂苷的定量分析结果
Table 1 Quantitative analysis of specific ginsenoside
in PPD saponins
皂苷名称 Rb1 Rc Rb2 Rb3 Rd PPD
百分比/% 46.46 12.53 17.42 4.03 12.35 92.78
加入 2 mL 色谱纯甲醇 ， 超声加速溶解 ， 用 0.45
μm 滤膜过滤， 并通过 HPLC 进行人参皂苷的定量
分析 . 人参皂苷 Rg3 的收率以其两种差向异构体
20（ S） -Rg3 和 20（ R） -Rg3 的收率之和计算 ，具体
计算公式如下：
人参皂苷Rg3的收率=
20（ S）－Rg3的质量+20（ R）－Rg3的质量
人参皂苷Rg3的理论产量
×100%，
式中， 人参皂苷 Rg3 的理论产量是原料 PPD 皂苷
中人参皂苷 Rb1、Rc、Rb2、Rb3 和 Rd 等 5 种皂苷
100%转化生成人参皂苷 Rg3 时的两种差向异构体
20（ S） -Rg3 和 20（ R） -Rg3 的理论产量之和 .
1.3.3 HPLC 分析方法
流速：1.0 mL·min-1；检测波长 ：203 nm；柱温：
室温 ；进样量 ：20 μL；流动相 A 为乙腈 ，B 为纯净
水 （ 超声除气处理） . 梯度洗脱程序 ：0.00～10.00
min，A: 22% ；10.00 ～20.00 min，A: 22% ；20.00 ～
25.00 min，A: 27% ；25.00 ～45.00 min，A: 31% ；
45.00 ～60.00 min，A: 38% ；60.00 ～65.00 min，A:
52% ；65 ～75 min，A: 52% ；75.00 ～75.10 min，A:
55%； 75.10～95.00 min，A: 90%；95.00～95.10 min，
A: 90%；95.10～104.00 min，A: 22%.
2 结果与讨论
2.1 原料中 PPD 皂苷的分离及含量的测定
以人参根总皂苷为原料（ 其中原人参二醇组皂
苷的含量为 61.32%） ，按照文献 [10]的方法 ，利用
D101C 大孔吸附树脂静态吸附和解析，并结合溶剂
沉淀法分离了 PPD 皂苷 . PPD 皂苷的 HPLC 分析
图见图 1.
图 1 分离提纯后 PPD 皂苷的 HPLC 分析图
Fig.1 HPLC analysis of PPD saponins after separation and purification
对图 1 中在保留时间 37.85 min、39.43 min、
41.70 min、42.39 min 和 46.13 min 出现的 PPD 皂
苷 Rb1、Rc、Rb2、Rb3 和 Rd 的吸收峰分别进行了
定量（ 相应对照品的保留时间参见图 2-A） ，结果
表明 5 种皂苷的总含量为 92.78%， 即纯度比分离
提纯之前提高了 51.3%. 具体皂苷含量数据见表 1.
2.2 单因素试验结果
2.2.1 柠檬汁与雪梨汁的配比对人参皂苷 Rg3 收
率的影响
在装有 200 μL 质量浓度为 10 mg/mL 的 PPD
皂苷水溶液的 2.0 mL 离心管中 ，分别加入 200 μL
雪梨汁和柠檬汁配比为 100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、
60∶40 的混合液， 在 90 ℃水浴锅中反应 4 h. 反应
产物的 HPLC 分析结果见表 2.
由表 2 可知， 用 100%雪梨汁催化反应时 ，人
参皂苷 Rg3 的收率较低 ， 但加入少量柠檬汁时 ，
表 2 不同雪梨汁与柠檬汁配时人参皂苷 Rg3的 HPLC定量分析结果
Table 2 The result of HPLC quantitative analysis for the preparation of ginsenoside
Rg3 with different snow pear juice and lemon juice ratio
柠檬汁与雪梨汁的配比 Rb1转化率/% Rc转化率/% Rb2转化率/% Rb3转化率/% Rd转化率/% Rg3收率/%
100∶ 10.22 0.71 2.11 4.44 3.66 7.39
90∶10 88.89 80.41 85.99 76.19 44.77 63.95
80∶20 99.11 96.71 100.00 100.00 93.85 75.42
70∶30 98.80 100.00 100.00 100.00 87.55 69.66
60∶40 98.04 100.00 100.00 100.00 100.00 59.36
成乐琴，等：柠檬汁辅助雪梨汁催化转化原人参二醇组皂苷制备稀有人参皂苷 Rg3 83
第 36卷河南工业大学学报（ 自然科学版）
Rg3 的收率显著提高， 但继续加大柠檬汁比例，虽
然 PPD 皂苷中各种皂苷的转化率还在提高 ，但
Rg3 的收率却反而下降，这是因为当柠檬酸比例过
大时，溶液酸性过强 ，导致 Rg3 进一步水解成 Rg5
等其他次级人参皂苷 . 考虑到柠檬汁主要是辅助
雪梨汁，且其市场价格较高 ，因此选择雪梨汁与柠
檬汁的配比为 90∶10 进行进一步的优化 .
2.2.2 PPD 皂苷与水果汁体积比对人参皂苷 Rg3
收率的影响
在装有 200 μL 质量浓度为 10 mg/mL 的 PPD
皂苷水溶液的 2.0 mL 离心管中 ， 按照 1 ∶0.8、1 ∶
1.0、1 ∶1.2、1∶1.4、1∶1.6 体积比分别加入配比为 90∶
10 的雪梨汁和柠檬汁的混合液 160 μL、200 μL、
240 μL、280 μL、320 μL，并在 90 ℃水浴锅中反应
4 h. 反应产物的 HPLC 分析结果见表 3.
表 3 不同 PPD皂苷与水果汁体积比时人参皂苷 Rg3的 HPLC定量分析结果
Table 3 The result of HPLC quantitative analysis for the preparation of ginsenoside
Rg3 with different PPD saponins and fruit juice volume ratio
V(PPD)∶V(果汁) Rb1 转化率/% Rc 转化率/% Rb2 转化率/% Rb3 转化率/% Rd 转化率/% Rg3 收率/%
1∶0.8 93.51 86.15 92.48 85.24 77.52 51.04
1∶1.0 85.15 74.83 82.34 81.88 59.80 63.47
1∶1.2 95.39 92.57 90.85 72.53 78.99 63.97
1∶1.4 91.54 88.46 89.24 85.31 73.61 68.97
1∶1.6 98.34 95.98 50.99 48.40 88.18 61.26
由表 3 可见，随着果汁用量的增加 ，人参皂苷
Rg3 的收率呈现先升后降的趋势 ， 当 PPD 与果汁
体积比为 1 ∶1.4 时 ， 人参皂苷 Rg3 的收率达到
68.97%， 而进一步增加体积比，Rg3 的收率和得率
明显下降 ， 说明 PPD 与混合果汁体积比为 1 ∶1.4
时，反应效果最佳 .
2.2.3 反应温度对人参皂苷 Rg3 的收率影响
将装有 200 μL 质量浓度为 10 mg/mL 的 PPD
皂苷水溶液与配比为 90 ∶10 的雪梨汁与柠檬汁溶
液以 1∶1.4 混合均匀， 分别在 75 ℃、80 ℃、85 ℃、
90 ℃、95 ℃水浴锅中反应 4 h. 反应产物的 HPLC
分析结果见表 4.
表 4 不同反应温度下人参皂苷 Rg3的 HPLC定量分析结果
Table 4 The result of HPLC quantitative analysis for the preparation of ginsenoside Rg3 with different reaction
temperature
反应温度/℃ Rb1转化率/% Rc转化率/% Rb2转化率/% Rb3转化率/% Rd转化率/% Rg3收率/%
75 50.50 31.93 45.49 32.70 28.97 18.06
80 58.18 35.15 54.56 45.83 37.03 29.85
85 74.11 60.55 76.88 82.73 42.81 48.85
90 91.54 88.46 89.24 85.31 73.61 68.97
95 98.46 97.96 100.00 94.82 91.22 68.80
由表 4 可见，随着反应温度从 75 ℃到 90 ℃不
断升高 ，PPD 皂苷的转化率和人参皂苷 Rg3 的收
率均在逐渐提高 ，当反应温度进一步升高时 ，虽然
PPD 皂苷的转化率仍在增加 ， 但人参皂苷 Rg3 的
收率却没有增加， 说明较高的反应温度会导致其
他副反应的发生 . 由此可见，制备人参皂苷 Rg3 的
适宜反应温度为 90 ℃.
2.2.4 反应时间对制备人参皂苷 Rg3 收率的影响
将装有 200 μL 质量浓度为 10 mg/mL 的 PPD
皂苷水溶液与配比为 90 ∶10 雪梨汁与柠檬汁溶液
以 1 ∶1.4 混合均匀，在 90 ℃水浴锅中分别反应 3.0
h、3.5 h、4.0 h、4.5 h、5.0 h. 反应产物的 HPLC 分
析结果见表 5.
表 5 不同反应时间人参皂苷 Rg3的 HPLC定量分析结果
Table 5 The result of HPLC quantitative analysis for the preparation of ginsenoside
Rg3 with different reaction time
反应时间/h Rb1转化率/% Rc转化率/% Rb2转化率/% Rb3转化率/% Rd转化率/% Rg3收率/%
3.0 55.94 29.05 58.46 9.22 44.66 45.38
3.5 92.63 89.52 88.49 91.03 59.98 54.48
4.0 91.54 88.46 89.24 85.31 73.61 68.97
4.5 96.88 93.46 93.89 60.60 78.82 76.00
5.0 98.11 97.96 99.48 85.51 75.40 69.64
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第 5期
由表 5 可见 ，在 3.0~4.5 h 范围内 ，随着反应
时间的延长，除了 Rb3 的转化率有所波动以外，其
他 PPD 皂苷的转化率及 Rg3 的收率均显著增加 ，
当反应时间为 4.5 h 时，人参皂苷 Rg3 的收率达到
最高为 76.00%（ 见图 2） ， 而继续延长反应时间 ，
Rg3 的收率反而下降 . 这是因为随着反应时间的
延长，PPD 皂苷原料逐渐枯竭 ，使 PPD 皂苷转化生
成 Rg3 的速率低于生成的 Rg3 进一步通过脱水生
成 Rg5、Rk1、Rz1 及通过水解生成其他副产品的速
率 .
图 2 人参皂苷标准品 (A)及反应时间为 4.5 h 时 PPD 皂苷转化产物(B)的 HPLC 分析谱图
Fig. 2 HPLC analysis of ginsenoside standards(A) and transformation product(B) for PPD saponins in 4.5 h
reaction time
3 结论
通过单因素试验优化了柠檬汁辅助雪梨汁催
化水解 PPD 皂苷制备稀有人参皂苷 Rg3 的工艺条
件 . 结 果表 明 ， 人 参皂 苷 Rg3 的 最 高 收 率 为
76.00%，与单独使用柠檬汁的收率相当 [8]，说明混
合果汁具有很强的酸催化效果及制备人参皂苷
Rg3 的能力；同时通过柠檬汁辅助雪梨汁制备人参
皂苷 Rg3 时， 柠檬汁的用量不足单独使用柠檬汁
时其用量的 1/6，不仅酸性更加温和 ，更容易控制
反应，而且还能降低成本 .
利用富含果酸的雪梨汁与柠檬汁混合液处理
PPD 皂苷制备人参皂苷 Rg3，与酸性化学试剂作酸
催化剂相比 ，反应过程绿色无污染 、操作简单 ，反
应产物兼具人参成分和水果成分 ， 可有效改善产
品口感 ， 为大量天然糖苷类化合物的水解制备药
效更好的次级苷提供了新的途径 .
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成乐琴，等：柠檬汁辅助雪梨汁催化转化原人参二醇组皂苷制备稀有人参皂苷 Rg3 85
第 36卷河南工业大学学报（ 自然科学版）
SNOW PEAR JUICE CATALYTIC CONVERSION OF PROTOPANAXADIOL TYPE
SAPONINS TO GINSENOSIDE RG3 ASSISTED BY LEMON JUICE
CHENG Le-qin，JIN Fu-biao
（School of Chemistry and Pharmaceutical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，
Jilin 132022，China）
Abstract：Ginseng saponins is the active ingredient of ginseng，which has the function of inhibiting tumor cells，
anti-ageing，lowering blood pressure，enhancing the body immunity and so on. The present study was to examine
the optimal process of the ginsenoside Rg3 preparation catalyzed by snow pear-lemon juice，while the
protopanaxadiol （ PPD） saponine was used as raw material. The effects of the ratio of snow pear juice to lemon
juice，volume ratio of material to juice，reaction temperature and reaction time on the yield of ginsenoside Rg3
were investigated and the products were quantified by HPLC. The results showed that the optimized reaction
conditions were as follows: the PPDs concentration of 10 mg·mL-1，the ratio of snow pear juice to lemon juice of
10:90，the volume ratio of PPD saponines to fruit juice of 1 ∶1.4，the reaction temperature of 90 ℃，the reaction
time of 4.5 h,，under which the yield of ginsenoside Rg3 was up to 76.00%.
Key words：ginsenoside Rg3；snow pear juice；lemon juice；acid hydrolysis；PPD saponines
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