全 文 ：红参加工过程中人参皂苷化学反应 HPLCöM SöM S 研究
肖盛元, 罗国安Ξ
(清华大学 化学系, 北京　100084)
摘　要: 目的　研究红参加工过程中人参皂苷的变化机制。方法　采用H PL CöM SöM S 方法对生晒人参中主要皂
苷类成分进行结构推测。用H PL CöM S 方法对生晒人参和红参中的二醇型、三醇型和齐墩果酸型人参皂苷进行比
较。结果　在红参加工过程中丙二酸单酰人参皂苷酯键水解产生相应的人参皂苷, 脱羧产生相应的糖乙酰化人参
皂苷。在加工过程中达玛烷型人参皂苷主要发生 20 位糖苷键水解和异构化。齐墩果酸型皂苷发生酯苷键和醚苷键
的水解。结论　人参加工成红参后皂苷类成分发生较大的变化, 人参加工可能产生红参的特异成分。
关键词: 人参; 炮制; 人参皂苷
中图分类号: R 284　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2005) 01 0040 04
Chem ica l reaction s of g in senosides in red g in seng processing by HPLCöM SöM S
X IAO Sheng2yuan, LUO Guo2an
(Cen ter of A nalysis, D epartm ent of Chem istry, T singhua U niversity, Beijing 100084, Ch ina)
Abstract: Objective　To study the react ion m echan ism of gin seno sides in red gin seng p rocessing1
M ethods　T he m ajo r con st ituen ts of g in seno sides w ere assigned by H PL CöM SöM S data1 Gin seno sides
(including p ro topanaxadio l, p ro topanaxatrio l, and o leano lic acid type) of w h ite g in seng and red gin seng
w ere compared by H PL CöM S data1 Results 　 Gin seno sides w ere p roduced from estero lysis of
co rresponding m alonyl g in seno sides in red gin seng p rocessing1 A no ther react ion of m alonyl g in seno sides in
red gin seng p rocessing w as decarboxyla ted to p roduce co rresponding acetyl g in seno sides1 H ydro lysis of
g lyco sid ic bond at C 20 and isom erou s react ion of C 20 w ere the m ain react ion of damm arane type gin seno side1
H igh degree of estero lysis and glyco sid ic bond hydro lysis of o leano lic acid type gin seno sides a ll occu rred
du ring the red gin seng p rocessing1 Conclusion 　Great changes of g in seno sides have been obviou sly found
in p rocessing gin seng to red gin seng1 Specia l con st ituen ts of red gin seng cou ld be p roduced in gin seng
p rocessing1
Key words: P anax g inseng C. A. M ey; p rocessing; g in seno sides
　　人参是五加科植物人参 P anax g inseng C. A.
M ey 的干燥根, 其性温、味甘, 大补元气、强心固脱、
安神生津。现代医学和药理学证明, 人参具有提高机
体免疫力、消除疲劳、抗癌[1 ]、护肝[2, 3 ]等活性。人参
皂苷是人参的主要活性成分之一。人参经洗净, 自然
阴干、晒干或烘干制成的人参商品称为“生晒人参”。
经蒸制而成的人参商品则称为“红参”。生晒人参“性
温, 大补”, 而红参的作用较生晒人参缓和。所以, 中
医临床上广泛应用红参对虚脱病人进行补益而不用
生晒人参。人参炮制的过程中化学成分会发生相应
变化。红参中麦芽酚[4 ] , 焦谷氨酸[5 ] , 甾醇脂肪酸酯
和甘油糖酯均高于生晒人参。皂苷类成分在加工过
程中会发生酯键和糖苷键的降解[6～ 8 ]。本实验采用
H PL CöM S 方法对红参和生晒参的皂苷类成分进行 了比较, 对加工过程中皂苷类成分的变化途径进行了研究。1　材料与方法111　试剂与仪器: 生晒人参和红参均购自吉林农业大学院内参茸市场, 经清华大学肖盛元博士鉴定。色谱纯甲醇, 醋酸铵为分析纯。A gilen t 1100 L CöM SDT rap , 操作系统为A gilen t Chem sta ton, 数据处理系统为A gilen t L CöM SD D ata analysis 412。112　方法11211　色谱条件: 色谱柱: phenom enex P rodigy C 18柱 (250 mm ×416 mm , 5 Λm ) ; 流动相: A 相为 011mmo löL 醋酸铵水溶液 (加氨水调至 pH 810) , B 相为乙腈。梯度条件: 0～ 15 m in B 相线性梯度上升到40% , 15～ 60 m in 维持B 相为 40% , 60～ 75 m in B
·04· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2004203222
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (90209035)3 通讯作者　T el: (010) 62781685　E2m ail: luoga@m ail. tsinghua. edu. cn
相上升为 100% ; 进样量: 20 ΛL。
11212　质谱条件: 调谐: 雾化气 30 P si, 干燥气 8 L ö
m in, 干燥气温度 350 ℃; 目标质量 900, 化合物稳定
性 50% , 离子阱驱动水平 100%。
　　 Icc: 目标30 000, 最大累积时间50 Λs, 扫描范围:
全扫描,m öz 700～ 1 250; 质谱ö质谱, 400～ 1 250。
　　自动质谱ö质谱参数: 强度阈值 5 000, 母离子
数 2, 分离宽度 210, 碰撞能量 1100 eV , 能量自动调
整范围 30%～ 200%。
11213　样品处理: 分别取生晒人参和红参, 40 ℃烘
干, 粉碎, 过 100 目筛, 备用; 分别称取生晒人参、红参
粉末01499 2 g 和01483 0 g, 于5 mL 量瓶中, 加甲醇
315 mL , 超声振荡5 m in, 过夜, 再用超声波处理两次,
每次 10 m in, 中间间隔 1 h, 加甲醇至刻度, 放置 1 h
后, 取上清液, 4 000 röm in 离心, 取上清液备用。
2　结果与讨论
211　主要信号的 H PL CöM SöM S 二级质谱归属与
定性: 生晒人参H PL CöM SöM S 数据及归属见表 1。
表 1　生晒人参中主要皂苷类成分
的 HPLCöM SöM S 数据分析
Table 1　HPLCöM SöM S data of major g in senosides
in wh ite g in seng
保留
时间öm in 相对分子质量 M SöM S 鉴定　
1610 988 987ö945ö927ö799 mRe
1813 962 961ö799ö783ö637ö619ö475 N 2R 3
1914 932 931ö799ö783ö637ö619ö475 N 2R 1
2115 946 945ö799ö783ö637ö619ö475ö391 Re
2116 800 799ö637 Rg1
2812 956 955ö835ö793ö613ö569ö523 Ro
3111 1 194 1 193ö1 150ö1 107ö945ö783 mRb1
3313 1 164 1 163ö1 119ö; 1 119ö1 077ö1 059 mRc
3314 1 194 1 194ö1 149ö945; 1 149ö1 107ö1 089
3316 794 793ö673ö631ö613ö569
3611 1 164 1 163ö1 119; 1 119ö1 059 mRb2
3714 1 164 1 163ö1 119ö1 059 mRb2 [9 ]
3813 800 799ö631ö475 Rf
3914 1 032 1 031ö1 009ö987ö945ö927; 945ö783ö621 mRd
4017 1 032 1 031ö987; 987ö945ö927ö783
4114 770 769ö637ö619ö475 N 2R 2
4311 1 108 1 107ö945 Rb1
4413 784 783ö637ö619ö475ö391 Rg2
4515 1 078 1 077ö945 Rc
4810 1 078 1 077ö945 Rb2
4816 1 078 1 077ö945 Rb3 [10 ]
5017 1 150 1 149ö1 107ö1 089 aRb1
5315 946 945ö783ö621ö459 Rd
5519 1 120 1 119ö1 077ö1 059 aRcöR s1
6218 988 987ö945ö927ö799 aRe
6911 988 987ö945ö927ö783 aRd
　　m 2丙二酰基, a2乙酰基,N 2三七
　　m 2m alonyl, a2acetyl, N 2no toginseng
212　生晒人参与红参中二醇型人参皂苷相对响应值
比较: 分别以生晒人参与红参的提取离子流色谱
(ex tracted ion ch rom atogram , E IC)的各色谱峰积分
面积占总积分面积的百分比作为相对响应值。生晒人
参与红参的二醇型皂苷相对响应值比较见图 1。
白色2生晒人参　黑色2红参
w h ite2w h ite ginseng　b lack2red ginseng
12mRb1　22mRc　42mRb2　72mRd　112Rb1
142Rc　152Rb2　162Rb3　182Rd　202Rg3
图 1　生晒人参和红参中二醇型皂苷相对响应值的比较
F ig1 1　Compar ison of rela tive respon se va lue
in panaxadiol type g in senosides
of wh ite and red g in sengs
21211　丙二酸单酰人参皂苷在加工过程中的变化:
从图 1 可以看出, 二醇型人参皂苷的糖衍生物在加
工过程中有较大的变化。丙二酸单酰人参皂苷R b1
( 1)、丙二酸单酰人参皂苷R c (2)、丙二酸单酰人参
皂苷R b2 (4)、丙二酸单酰人参皂苷R d (7)的相对响
应值分别为生晒人参相应皂苷的 2211%、2611%、
2811% 和 2815%。上述皂苷的同分异构体在红参中
的相对响应值与生晒人参中相应成分相对响应值的
比值分别为: 3314 m in, 相对分子质量为 1 194,
2214% (3) ; 3611 m in, 相对分子质量1 164, 1111%
( 5) ; 3714 m in, 相对分子质量1 164, 1511% (6) ;
4017 m in, 相对分子质量1 032, 4719% (8) ; 4116
m in, 相对分子质量1 032, 3119% (10)。丙二酸单酰
人参皂苷 1、2、3、4、7、10 的降解反应产率接近, 说明
上述 6 种皂苷的丙二酸单酰基的连接位置相似, 均
在 32O 2糖链末端葡萄糖 6′位形成酯键。与实验结果
对 1、2、4、7 归属的结果一致。从加工过程中的降解
反应产率推测, 化合物 5、6 的丙二酸单酰基的连接
相似。丙二酸单酰人参皂苷在生晒人参和红参中均
存在, 这一结果与文献[8 ]的实验结果一致。
21212　非糖衍生化二醇型皂苷在加工过程中的变
化: 除 4210 m in 和 4513 m in 处, 相对分子质量1 210
的一对同分异构体 (可能为人参皂苷R a1 和R a2)在
加工过程中相对响应值降低外 (分别为生晒人参的
相对响应值的 4716% 和 6613% ) , 其余糖链未被衍
生化的二醇型皂苷的相对响应值均升高。与生晒人
参中相应成分的相对响应值比较, 4311 m in, R b1 为
·14·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
12513% ; 4515 m in, R c 为 16010% ; 4810 m in, R b2
为 16411% , 4816 m in, R b3 为 15215% , 5315 m in,
R d 为 19310% , 7412 m in R g3 和 7510 m in, 相对分
子质量 784 化合物 (可能是 20R 2R g3) 在生晒人参中
未检测到, 在红参中相对响应值分别升高至 3143%
和 1110%。在人参加工过程中, 人参皂苷 R b 可由
mR d 产生; 同时, R b1、R c、R b2 和 R b3 的 20 位糖链
末端的糖基水解均可能产生R d, 所以在红参中, R d
的相对响应值增加较多。在加工过程中, 上述皂苷的
20 位糖链完全水解产生R g3 和 20R 2R g3, 其中后者
可能是加工产生的成分。在红参中没有检测到人参
皂苷 F 2 (3, 202葡萄糖原人参二醇苷) , 说明在加工
过程中, 20 位糖苷键比 3 位二糖的糖苷键更容易
水解。
21213　糖乙酰化二醇型人参皂苷: 5315、5915 和
6218 m in 出现的相对分子质量分别为1 150, 1 120
和 988 的 3 种成分, 在生晒人参中的相对响应值分
别为 0127%、0123% 和 0103%。在红参中分别增加
至 0183%、0162% 和 0167%。二级质谱分别与
mR b1、mR c 和mR d 一致, 但从保留时间看, 3 者的
保留时间较R b1、R c 和R d 的保留时间长; 从加工过
程中的反应看, 3 者在加工过程中的反应行为与丙
二酸单酰人参皂苷不一致, 所以推测这 3 种化合物
可能是糖乙酰化二醇型人参皂苷, 加工过程中由相
应的丙二酸单酰人参皂苷脱羧基产生, 所以相对响
应值升高。结果与文献[9 ]一致。mR c 水解产生的糖
乙酰化R c 的结构与人参皂苷R s1 一致。
213　生晒人参与红参中三醇型人参皂苷相对响应
值比较: 生晒人参与红参中三醇型人参皂苷相对响
应值比较见表 2。在人参的三醇型皂苷中, 人参皂苷
R e 降解可能产生 R g1 和 R g2; 三七人参皂苷 R 3 降
解可产生R g1 和 R f; 三七人参皂苷 R 1 降解可能产
生R g1 和三七人参皂苷R 2。与生晒人参相比, 红参
中丙二酸单酰人参皂苷R e 没有检测到, R e 的相对
响应值有所上升, 说明其酯键降解较彻底。三醇型人
参皂苷 6 位糖链的末端糖基降解均可产生人参皂苷
R g1, 但 R g1 在红参中的相对响应值却降低, 而相应
的 20 位糖链水解产生的皂苷的相对响应值却升高,
说明三醇型人参皂苷在加工过程中, 20 位糖苷键容
易发生水解反应。N 2R 3 降解主要产生R f; N 2R 1 降
解主要产生N 2R 2; R e 降解主要产生 R g2 及 20R 2
R g2, 而后者在生晒人参中没有检测到。与二醇型丙
二酸单酰人参皂苷脱羧反应类似,mR e 在加工过程
中脱羧产生糖乙酰化R e (aR e)。后者在生晒人参中
的相对响应值为 0116% , 在红参中则为 0183%。
表 2　生晒人参与红参中三醇型人参皂苷相对响应值比较
Table 2　Compar ison of rela tive respon se va lue in pana-
xatr iol type g in senosides and red g in sengs
保留时间öm in 相对分子质量 生晒人参ö% 红参ö% 鉴定
1610 988 0184 0100 mRe
1813 962 1125 0102 N 2R 3
1914 932 1128 0164 N 2R 1
2115 946 9199 1018　 Re
2116 800 2152 0192 Rg1
4114 770 2100 3129 N 2R 2
4413 784 2131 2161 Rg2
4419 784 0100 1100 20R 2Rg2
3813 800 5183 7109 Rf
6218 988 0116 0183 aRe
　　a、m、N 同表 1
a, m , and N are sam e to T ab le 1
214　生晒人参与红参中齐墩果酸型人参皂苷相对
响应值比较: 齐墩果酸型皂苷的结构与达玛烷型皂
苷不同, 其 28 位为葡萄糖形成的酯苷键, 在加工过
程中容易降解。生晒人参中人参皂苷Ro 的相对响
应值为 1214% , 而在红参中降低至 2195%。人参皂
苷Ro 的 3 位糖链为 1 分子的葡萄糖残基和 1 分子
的葡萄糖残基组成的二糖链, 此糖链在加工过程中
容易降解。证据在于Ro 降解的次级皂苷在红参中并
没有像达玛烷型皂苷一样相对响应值升高, 相反, 3316
m in 和 3712 m in 的相对分子质量 794 (Ro2gluco se)
的一对同分异构体在红参中相对响应值由生晒人参中
0196% 和 0156% 降至 0140% 和 0100%。
3　结论
　　在人参加工制成红参的过程中各种皂苷类成分
发生不同程度的降解反应。丙二酸单酰人参皂苷的
降解存在两种形式: 酯键水解产生丙二酸和相应的
人参皂苷; 脱羧产生相应的糖乙酰化人参皂苷。但在
红参加工过程中丙二酸单酰人参皂苷没有完全降
解。在红参中, 糖乙酰化人参皂苷 aR b1、aR c、aR d 和
aR e 的相对含量均高于生晒人参。由于丙二酸单酰
人参皂苷降解产生相应的人参皂苷, 所以在红参中
人参皂苷 R b1、R c、R b2、R b3、R e 以及 R d 等的相对
含量高于在生晒人参中的相对含量。达玛烷型人参
皂苷在加工过程中的糖链降解反应主要发生在 20
位糖苷键的水解。20 位异构化R g2 和R g3 可能是加
工过程中产生的红参特异成分。红参中齐墩果酸型
人参皂苷的相对水平显著降低。
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正交试验优选白芨多糖硫酸酯化工艺的研究
陈景耀1, 2, 吴国荣23 , 王建安2, 陆长梅2, 张卫明3, 蒋继宏1Ξ
(11 江苏省药用植物生物技术重点实验室, 江苏 徐州　221116; 21 南京师范大学生命科学学院,
江苏 南京　210097; 31 南京野生植物综合利用研究院, 江苏 南京　210042)
摘　要: 目的　优选白芨多糖硫酸酯化的最佳工艺。方法　采用氯磺酸2吡啶法合成白芨多糖硫酸酯。以取代度和
产物量为指标, 采用L 9 (34)正交设计对试剂比例、反应温度和反应时间进行优选。结果　吡啶和氯磺酸比例 6∶1,
反应温度 85 ℃, 反应时间 2 h 为比较适宜的工艺条件。结论　白芨多糖硫酸酯化优化的工艺条件方法可行, 为进一
步扩大试验提供了有价值的参数。
关键词: 白芨多糖; 硫酸酯化; 正交设计
中图分类号: R 28412; R 286102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2005) 01 0043 04
Sulfa tion techn iques of B letilla s tr ia ta polysacchar ide by orthogona l design
CH EN J ing2yao 1, 2, W U Guo2rong2, W AN G J ian2an2, LU Chang2m ei2,
ZHAN G W ei2m ing3, J IAN G J i2hong1
(11 P rovincia l Key L abo rato ry of B io techno logy on M edicinal P lan ts, Xuzhou 221116, Ch ina; 21 Co llege of L ife Science,
N an jing N o rm al U niversity, N an jing 210097, Ch ina; 31 N anjing Inst itu te fo r Comp rehensive U tilizat ion
of W ild P lan ts, N an jing 210042, Ch ina)
Abstract: Objective　To op t im ize the su lfa t ion2condit ion s of B letilla stria ta po lysaccharide (BSPS) 1
M ethods　BSPS w as su lfa ted w ith ch lo rsu lfon ic acid2pyrid ine1 R eagen t p ropo rt ion, react ion temperatu re,
and react ion t im e w ere selected w ith sub st itu t ion degree and yield as index by L 9 (34) o rthogonal design1
Results　R esu lts show ed that the condit ion w ith 6∶1 vo lum e rat io of pyrid ine and ch lo rine su lfon ic acid,
react ion temperatu re of 85 ℃, react ion t im e of 2 h w as the op t im um 1 Conclusion 　T he op t im al m ethod
fo r su lfa t ion of BSPS is feasib le, and it p rovides valuab le param eters fo r fu rther en larged test1
Key words: B letilla stria ta (T hunb1) R eichb. f. po lysaccharide (BSPS) ; su lfa t ion; o rthogonal design
　　许多植物多糖具有提高免疫能力、抗病毒、抗肿
瘤、抗氧化、抗凝血等生物学活性, 因此对植物多糖
的研究越来越受到人们的重视, 其中带有酸性基团
的多糖, 特别是带有硫酸基的硫酸酯多糖由于其具
有抗H IV 等多种病毒的作用, 尤为受到关注[1, 2 ]。硫
酸酯多糖中硫酸基的取代度对其活性的影响较大,
通常取代度较大的抗病毒活性更强。研究植物多糖
包括硫酸酯化在内的化学修饰以增强和拓展其生物
·34·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2004204206
基金项目: 国家科技部科研院所科技开发专项资金 (2002EG163191) ; 江苏省药用植物生物技术重点实验室开放基金 (KJS02118)
作者简介: 陈景耀 (1974—) , 男, 江苏泗阳人, 硕士研究生, 主要从事植物化学及天然活性物质的研究、新药开发。
T el: (025) 83598216　E2m ail: m usiclike@ 1631com3 通讯作者