全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 15期 2016年 8月

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党参多糖提取纯化工艺优化及其组成研究
李启艳 1，胡德福 1，张雪梅 2，朱日然 3*
1. 山东省食品药品检验研究院 山东 济南 250101
2. 山东中医药大学，山东 济南 266071
3. 山东省中医药大学附属医院，山东 济南 250012
摘 要：目的 通过对党参多糖（CPP）的提取纯化工艺优化及其单糖组成和相对分子质量（M）分布进行研究，为进一步
分离 CPP提供依据。方法 采用硫酸-苯酚法测定多糖的量，采用正交设计确定最佳提取工艺；对提取的粗多糖进行脱蛋白、
脱色、透析、冷冻干燥处理，得到精制粗多糖，并采用 HPLC 和高效凝胶色谱（HPGPC）法，对多糖水解后的单糖组成和
相对分子质量分布进行测定。结果 CPP的最佳提取工艺为提取温度 85 ℃，料液比 1∶12，提取次数 2次，提取时间 1.5 h。
在上述条件下，CPP 的提取率可达到 22.57%。水解单糖组成为葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、木糖和少量甘露糖，多糖重均相
对分子质量（Mw）为 21 498。结论 为 CPP的分级和活性研究提供了理论基础。
关键词：党参多糖；提取分离；单糖组成；相对分子质量分布；高效凝胶色谱
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)15 - 2663 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.15.013
Optimization of extraction process of Codonopsis pilosula polysaccharides and
study on its composition
LI Qi-yan1, HU De-fu1, ZHANG Xue-mei2, ZHU Ri-ran3
1. Shandong Institute for Food and Drug Control, Jinan 250101, China
2. Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 266071, Chian
3. Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250012, China
Abstract: Objective To optimize the extraction process of polysaccharide from Codonopsis pilosula and determine the
monosaccharide composition and molecular weight distribution, in order to provide the basis for further separation of C. pilosula
polysaccharide. Methods The content of polysaccharide in C. pilosula was determined by phenol sulfuric acid method, the
extraction process of polysaccharide was optimized by orthogonal test. C. pilosula polysaccharides were prepared from crude
polysaccharides by deproteinization, decoloration, dialysis, and lyophilization, then monosaccharide composition and mean
molecular mass of C. pilosula polysaccharides were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and high
performance gel permeation chromatography (HPGPC). Results The extraction temperature was 85 ℃, the extraction time was 1.5
h per time, twice, and solid to liquid ratio was 1∶12. Under these conditions, the yield of polysaccharides was 22.57%. The
polysaccharides were consisted by glucuronic acid, aminogalactose, xylose, and small quantities of mannose, the average molecular
mass was 21 498. Conclusion This study provides a theoretical basis for the classification and activity of polysaccharide from C.
pilosula.
Key words: Codonopsis pilosula polysaccharide; extraction and separation; monosaccharide composition; molecular weight
distribution; high performance gel chromatography

党参 Codonopsis Radix 为桔梗科植物党参
Cdoonopisis pilosula (Farnch.) Nannf，素花党参
Codonopsis pilousla Nannf. var.modesta (Nannf.) L. T.
Shen 或川党参 Codonopsis tangshen Oliv. 的干燥

收稿日期：2016-02-12
基金项目：山东省中医药科技发展计划项目（2013-227）
作者简介：李启艳，女，副主任中药师，从事中药物质基础研究。E-mail: 15253118118@163.com
*通信作者 朱日然，男，副主任中药师，从事中药质量控制研究。E-mail: zhuriran@163.com
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根，其主要功效为补中益气、健脾益肺，主治脾肺
虚弱、气短心悸、内热消渴[1-2]等症。党参多糖（CPP）
为党参的主要成分之一，临床药理实验表明，CPP
具有清除自由基、调节机体免疫力、抗衰老和造血
的功能，临床上广泛用于调血脂、降血糖、抗衰老
等[3-6]。目前国内和国外对 CPP 的研究集中在多糖
提取工艺的优化[7-10]，对多糖进一步的分离纯化以
及活性研究还需要更深入的探索。本实验主要结合
多糖得率和多糖的量，以多糖的提取率为指标，对
CPP的提取工艺进行优化，得到提取效率较高的工
艺，然后通过对多糖相对分子质量（M）测定方法
的研究，得到粗多糖的单糖组成和M分布情况，为
CPP的进一步分级研究奠定基础。
1 仪器与材料
CP225D电子天平，德国 sartorius公司；FZ102
微型植物粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；1260
高效液相色谱仪，美国 Agilent 公司；2695 型高效
液相色谱仪，美国Waters公司，示差折光检测器，
GPC 色谱工作站；Mill-Q 超纯水制备系统，德国
Merck公司；TU-1901双光束紫外-可见分光光度计，
北京普析通用仪器有限责任公司。
党参，购自济南漱玉平民大药房，经山东中医
药大学田景振教授鉴定为桔梗科植物党参
Cdoonopisis pilosula (Farnch.) Nannf的干燥根；D-
氨基半乳糖（批号 1015126，质量分数≥98%）、D-
核糖（批号 140668，质量分数≥98%）对照品，德
国 Dr. Ehrenstorfer公司；D-甘露糖（批号 140651-
201402，质量分数≥98%）、L-鼠李糖（批号 111683-
201401，质量分数≥98%）、D-葡萄糖醛酸（批号
140648-201402，质量分数≥98%）、D-半乳糖醛酸
（批号 111646-201201，质量分数≥98%）、D-葡萄糖
（批号 110833-201205，质量分数≥98%）、D-半乳糖
（批号 100226-201204，质量分数≥98%）、D-阿拉伯
糖（批号 111506-200001，质量分数≥98%）、D-木
糖（批号 111508-200404，质量分数≥98%）、系列
M右旋糖酐对照品，D-2（批号 140639-201203，M
5 250）、D-4（批号 140641-201203，M 13 050）、D-5
（批号 140640-201203，M 36 800）、D-7（批号 140644-
201203，M 135 350），购自中国食品药品检定研究
院；其他试剂均为国产分析纯。
2 方法与结果
2.1 供试材料的处理
根据预试验结果，取党参药材，在 60 ℃真空
干燥至恒定质量后粉碎，过 65目筛，得党参药材干
粉。取党参药材干粉 500 g，置圆底烧瓶中，加入 3
倍体积的石油醚（30～60 ℃，脱脂液），加热回流
5 h，倾去提取液，再次加入 3倍体积的石油醚（30～
60 ℃），回流提取 5 h，重复操作 3次，至样品提取
液澄清为止。弃去提取液，取滤渣，置通风橱中挥
干溶剂，置于 60 ℃电热恒温干燥箱中烘干，得除
去油脂的党参粉末。将脱脂后的党参粉末置圆底烧
瓶中，加入 3倍体积的 95%乙醇溶液，回流提取 6 h，
弃去提取液，循环重复 3 次，取滤渣，置于 60 ℃
电热恒温干燥箱干燥，得除去低聚糖的党参粉末。
2.2 党参多糖定量测定
参考文献方法[11-12]，以葡聚糖（M 10 000）为
对照品，采用苯酚-浓硫酸比色法测定多糖的量。
多糖提取率＝粗多糖的质量/党参生药的质量
2.3 单因素试验
取党参药材干燥至恒定质量后，粉碎过筛，经
石油醚，95%乙醇提取，去除脂溶性成分和低聚糖，
挥干溶剂后，采用水提醇沉法提取 CPP。固定其他
条件不变，分别考察料液比、提取温度、提取时间、
提取次数对多糖提取率的影响。
2.3.1 料液比对 CPP 提取率的影响 固定提取温
度 85 ℃、提取时间为 1 h，提取次数 1次，改变料
液比（1∶5、1∶8、1∶10、1∶12、1∶15、1∶20）
提取 CPP，进行料液比单因素试验。结果 CPP提取
率分别为（8.7±1.0）%、（13.9±1.5）%、（18.5±
1.7）%、（17.9±2.3）%、（16.4±1.8）%、（15.5±
1.2）%（n＝3）。料液比从 1∶5增加到 1∶10时，
多糖得率呈明显上升趋势，从 1∶10 增加到 1∶20
时，多糖得率虽然有所降低，但变化趋势较为平稳，
因此选取料液比为 1∶8、1∶10、1∶12对 CPP 提
取作正交试验，以确定最佳料液比。
2.3.2 提取温度对 CPP 提取率的影响 固定料液
比 1∶10、提取时间 1 h，提取次数 1次，改变提取
温度（55、65、75、85、95 ℃）提取 CPP，进行
提取温度单因素试验。结果 CPP 的提取率分别为
（8.7±1.0）%、（10.3±0.9）%、（14.7±1.3）%、
（17.6±1.9）%、（16.1±1.2）%（n＝3）。提取温度
从 55 ℃增加到 85 ℃时，多糖得率呈上升趋势，从
85 ℃增加到 95 ℃时，多糖得率有所降低，因此选
取 75、85、95 ℃对 CPP提取作正交试验，以确定
最佳提取温度。
2.3.3 提取时间对 CPP 提取率的影响 固定提取
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温度 85 ℃、料液比 1∶10，改变提取时间（0.5、1、
1.5、2、3、4 h）提取 CPP，进行提取时间单因素
试验。结果发现 CPP提取率分别为（13.5±1.2）%、
（18.4±0.9）%、（19.3±1.6）%、（18.8±1.8）%、
（16.1±1.3）%、（14.3±1.1）%（n＝3）。随着提取
时间的延长，多糖得率呈上升趋势，但提取时间超
过 2 h，多糖得率有所降低，因此选取 1、1.5、2 h
对 CPP提取作正交试验，以确定最佳提取时间。
2.3.4 提取次数对 CPP 提取率的影响 固定提取
温度 85 ℃、提取时间为 1 h，料液比 1∶10，改变
提取次数（1、2、3、4、5）提取 CPP，进行提取
次数单因素试验。结果 CPP提取率分别为（13.5±
1.2）%、（18.4±1.3）%、（19.3±0.9）%、（18.8±
1.0）%、（16.1±1.2）%（n＝3）。随着提取次数的
增多，多糖得率呈上升趋势，但提取 2次后，再增
加提取次数，多糖提取率变化不大，因此选取 1、2、
3次对 CPP提取作正交试验，以确定最佳提取次数。
2.4 正交试验设计与分析
根据单因素及预试验结果选定水提时影响 CPP
提取率的 4 个主要因素提取次数（A）、提取时间
（B）、料液比（C）和提取温度（D）作为考察因素，
以 CPP的提取率为考察指标，选用 L9(34) 正交表进
行试验，各组上清液分别浓缩至 100 mL，加乙醇至
80%沉淀，冰箱静置过夜，离心。醇沉物分别用无
水乙醇、丙酮、乙醚各洗 1次，40 ℃真空干燥至恒
定质量，测定 CPP的提取率[13-14]。试验设计及结果
见表 1。方差分析见表 2。
表 1 正交试验设计及结果
Table 1 Design and results of orthogonal test
试验号 A/次 B/h C D/℃ 多糖提取率/%
1 1 (1) 1.0 (1) 1∶8 (1) 95 (1) 6.75
2 1 (1) 1.5 (2) 1∶10 (2) 85 (2) 15.59
3 1 (1) 2.0 (3) 1∶12 (3) 75 (3) 10.10
4 2 (2) 1.0 (1) 1∶10 (2) 75 (3) 8.35
5 2 (2) 1.5 (2) 1∶12 (3) 95 (1) 16.26
6 2 (2) 2.0 (3) 1∶8 (1) 85 (2) 22.09
7 3 (3) 1.0 (1) 1∶12 (3) 85 (2) 20.46
8 3 (3) 1.5 (2) 1∶8 (1) 75 (3) 12.96
9 3 (3) 2.0 (3) 1∶10 (2) 95 (1) 10.73
K1 32.44 35.56 41.80 33.74
K2 46.70 44.81 34.67 58.14
K3 44.15 42.92 46.82 31.41
R 14.26 9.25 12.15 26.73
表 2 方差分析
Table 2 Analysis of variance
误差来源 偏差平方和 自由度 F值 显著性
A 38.553 2 2.421 无
C 24.851 2 1.561 无
D 146.142 2 9.178 无
B (误差) 15.923 2
F0.05(2, 2)＝19.00 F0.01(2, 2)＝99.00

由表 1、2可知，各因素对多糖提取率的影响大
小依次为 D＞A＞C＞B，最优组合为 A2B2C3D2，即
确定 CPP 的最佳提取工艺为将党参药材干燥至恒
质量，粉碎后，在提取温度为 85 ℃，料液比为 1∶
12，提取时间为 1.5 h的情况下提取 2次。在最佳条
件下进行3次平行实验，多糖提取率分别为22.47%、
22.18%、23.02%，平均提取率为 22.57%。
2.5 CPP的纯化
取党参水提液，浓缩至 100 mL，加乙醇至 80%
沉淀，冰箱静置过夜，离心，取醇沉物于 40 ℃真
空干燥至无乙醇，加入 10倍量蒸馏水，搅拌溶解，
向多糖溶液中加入 Sevage 试剂（氯仿-正丁醇 4∶
1），至终体积分数为 20%，超声 15 min，在 4 500
r/min下，离心 15 min。收集上清液，再次加入 Sevage
试剂，重复上述步骤，直至无变性蛋白沉降为止，
得到澄清的多糖溶液。
取 CPP溶液，于以 DE-52纤维素为填充剂的玻
璃柱上，先用 0.5 mol/L NaCl溶液脱液，再使用 1
mol/L NaCl 洗脱多糖样品，收集洗脱液，用苯酚-
浓硫酸法检测洗脱液中多糖的量，直至无多糖检出
为止，浓缩洗脱液。将浓缩后的 CPP洗脱液灌入透
析袋中，再用封口夹密封透析袋另一端口，24 h自
来水循环透析，以除去多糖中的色素和洗脱后残留
NaCl及其他的小分子物质。将透析后的多糖旋蒸浓
缩，将浓缩后的多糖溶液装入 5 mL西林瓶中，多
糖液面不可超过西林瓶高的 1/4，防止真空冷冻干
燥过程中多糖的逸出，放入−8 ℃冰箱中预冷冻 16
h；再放入真空冷冻干燥机 24 h，得到 CPP的干燥
样品[15-17]。
2.6 HPLC测定 CPP水解产物的单糖组成
2.6.1 色谱条件 色谱柱为 Agilent Zorbox SB-C18
（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为磷酸盐缓冲溶
液（pH 8.2）-乙腈（83∶17）；体积流量 1.0 mL/min；
检测波长为 245 nm；柱温 35 ℃。
2.6.2 混合单糖对照品溶液的配制 精密称取一定
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量的 10种单糖对照品，加超纯水溶解并定容，得到
混合对照品溶液（D-甘露糖 0.340 mg/mL、L-鼠李
糖 0.411 mg/mL、D-葡萄糖醛酸 0.298 mg/mL、D-
半乳糖醛酸 0.231 mg/mL、D-葡萄糖 0.451 mg/mL、
D-半乳糖 0.198 mg/mL、D-木糖 0.315 mg/mL、D-
氨基半乳糖 0.219 mg/mL、D-核糖 0.342 mg/mL、
D-阿拉伯糖 0.257 mg/mL）。
2.6.3 多糖的水解样品的制备[18] 准确称取多糖
0.5 g，置于带塞的试管内，加入 10 mL 1 mol/L的
H2SO4于沸水浴中水解 8 h，用高纯水代替 1 mol/L
的 H2SO4，于沸水浴中 2 h作为空白对照。水解结
束后，将水解液和空白对照于 10 000 r/min离心 10
min。取水解液 4.5 mL用 2 mol/L的 NaOH中和至
pH值为 7，并定容至 10 mL，10 000 r/min，离心
10 min，取上清液待衍生化。
2.6.4 柱前衍生化处理[19] 取多糖水解样品溶液
和混合对照品溶液各 50 μL，分别与 50 μL 0.5
moL/L的 PMP甲醇溶液及 50 μL 0.3 mol/L的NaOH
溶液涡旋混合 30 s，在 70 ℃条件下反应 30 min，
冷却至室温，加入 50 μL 0.3 mol/L 的 HCl进行中和
并加入 100 μL 高纯水稀释混匀，加入 900 μL 氯仿
涡旋混匀 30 s静置 5 min，吸取下层液弃去。从“加
入 900 μL 氯仿”起重复操作 3次，即得衍生化样品。
2.6.5 样品的测定 取衍生化后的样品溶液和对照
品溶液各 10 μL，进样，测定。
2.6.6 CPP水解产物的单糖组成测定结果 结果显
示 CPP主要由葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、木糖和少
量甘露糖组成。单糖对照品溶液色谱图见图 1-A，
多糖水解产物的 HPLC图见图 1-B。
2.7 高效凝胶色谱（HPGPC）法测定 CPP平均M
2.7.1 色谱条件 色谱柱为 Shodex OHPak SB-803
HQ（300 mm×8.0 mm，10 μm），流动相为 0.71%
硫酸钠溶液（内含 0.02%叠氮钠），柱温 35 ℃，示
差折光检测器（检测器温度 35 ℃），体积流量 0.5
mL/min，进样量 20 μL。
2.7.2 对照品溶液的制备 取右旋糖酐 D2、D4、
D5、D7 对照品适量，精密称定，加流动相分别制
成 1.5 mg/mL的溶液，即得。
2.7.3 供试品溶液的制备 取 CPP适量，加流动相
制成约含 10 mg/mL的溶液，振摇，室温放置过夜，
作为供试品溶液。
2.7.4 标准曲线的制备 取上述右旋糖酐系列对照
品溶液分别进样，记录洗脱峰的保留时间，由 GPC
专用软件[5]绘制标准曲线，以对照品 M的对数值为
纵坐标（Y），以相应色谱峰的保留时间为横坐标（X）
进行线性回归，得回归方程 Y＝−0.328 9 X＋8.868 5，
R2＝0.999 5。
2.7.5 样品测定 根据 GPC 专用软件绘制的标准
曲线及供试品的保留时间，采用 GPC专用软件计算
样品各组分的重均相对分子质量（Mw）及其 M 分
布。HPGPC结果见图 2。
2.7.6 CPP的平均M测定结果 取多糖样品，平行
测定 6份，取其平均值。其结果显示Mw为 21 498，





1-甘露糖 2-鼠李糖 3-葡萄糖醛酸 4-半乳糖醛酸 5-氨基半
乳糖 6-葡萄糖 7-半乳糖 8-木糖 9-阿拉伯糖 10-核糖
1-mannose 2-rhamnose 3-glucuronic acid 4-galacturonic acid
5-aminogalactose 6-glucose 7-galactose 8-xylose 9-arabinose
10-ribose

图 1 混合单糖对照品 (A) 和 CPP水解产物 (B) HPLC图
Fig. 1 HPLC of mixed monosaccharide reference
substances (A) and monosaccharide composition of CPP (B)




图 2 CPP的 HPGPC图
Fig. 2 HPGPC of GPC
1
2
3 4
5
6 7 9
8
10
1
3 5 8
A
B
0 5 10 15 20 25 30
t/min
0 5 10 15 20 25
t/min
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RSD为 2.12%，数均相对分子质量（MN）为 11 730，
RSD为 1.98%。
3 讨论
本研究在单因素试验的基础上采用正交设计对
CPP 的提取方法进行优化，并采用柱前衍生 HPLC
法和HPGPC法对CPP水解后的单糖组成和M进行
研究。结果表明，CPP的最佳提取工艺为党参药材
经干燥、粉碎，然后经过石油醚脱脂，95%乙醇脱
去低聚糖，挥干溶剂，在提取温度为 85 ℃，料液
比为 1∶12，提取时间为 1.5 h的情况下提取 2次，
CPP 的提取率达到 22.57%。将上述 CPP 经过脱蛋
白、脱色、透析和冷冻干燥处理得到精制多糖，采
用 HPLC 法对 CPP 单糖组成进行分析，结果显示
CPP主要由葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、木糖和少量
甘露糖组成；以不同 M 的右旋糖酐为对照品，经
GPC软件处理，测定 CPP的 Mw为 21 498，共得到
4 个组分。研究表明[20-21]，CPP 具有清除自由基、
调节机体免疫等功能，是一种具有极大开发利用价
值有效部位。本实验对 CPP的提取方法、单糖组成
和 M 分布进行了研究，对 CPP 的提取提供理论依
据，并为 CPP的分级和活性研究提供了物质基础。
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