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Monomer ginsenosides dynamic change of reproductive organs of Panax ginseng

人参生殖器官皂苷含量动态变化



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(5):702~706 2010年 9月
人参生殖器官皂苷含量动态变化
刘胜群 ,徐海波 ,李春龙3,任跃英¨
(1.中国科学院 东北地理与农业生态研究所,长春 130012;2.吉林大学 药学院 ,长春 130021;
3.山东省文登市农业局 ,山东 文登 2644O0;4.吉林农业大学 中药材学院,长春 130118)
摘 要 :为了明确从现蕾、开花到结实过程中的人参生殖器官中各单体皂苷含量的动态变化 ,应用 HPLC法
测定了人工栽培的五年生人参不同时期生殖器官中的人参单体皂苷 Rbl、Rb2、Rba、Rc、Rd、Re、Rgl和Rg3的
含量。结果显示:从现蕾到果实成熟的过程中,人参单体皂苷 Rbl、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rgl和Rga的含量的
平均值分别为 0.643 ,0.189 ,1.026Vo,1,014 ,1.941 ,8.381 ,0.724 和 0.041 mg·g-1。从现蕾到
果实成熟的过程中,人参单体皂苷 Rbl含量的最高值在 7月 16日,单体皂苷 Rb3、Rc、Rd和 Rgl含量的最高
值在 7月 11日,单体皂苷 Rb2和 Rg2含量的最高值在 8月 7日。
关键词:人参;HPLC;单体皂苷 ;生殖器官 ;花蕾 ;花 ;果实
中图分类号:$567.5 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2010)05—0702~05
M onomer ginsenosides dynamic change of
reproductive organs of Panax ginseng
LIU Sheng-Qun ,XU Hai—B0 ,LI Chun-Long0,REN Yue-Ying
(1.Northeast Institute o,Geography and Agricultural Ecology,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130012,China;
2.College of Pharmacy,Jilin University,Changchun 130021,China;3.Agricultu~ a.1 Bureau of Wendeng,Wendeng
264400,China;4.Colege of Chinese Medicinal Materials,JilinAgricultural University,Changehun 130118,China)
Abstract:The contents of mononler ginsenoside Rbl,Rb2,Rb3,Rc,Rd,Re,Rgl and Rg3 in reproduction organs(flow—
er bud,flower and fruit)of Panax ginseng at growing stage were dynamically determined by HPLC method.The re—
suits indicated that the mean contents of Rbl,Rb2,Rb3,Rc,Rd,Re,Rgl and Rg3 of reproduction organs were
0.643 ,0.189 ,1.026 ,1.014 ,1.941 ,8.381,0.724 and 0.041 mg·g ,respectively.From budding tO
the complete ripening of fruits,content of monomer ginsenoside Rbl of reproduction organs peaked at July 16th,con—
tent of Rb3,Rc,Rd and Rgl peaked at July 1lth,and content of Rb2 and Rg2 peaked at August 7th,respectively.
Key words:Panax ginseng;HPLC;monomer ginsenosides;reproductive organs;flower bud;flower;fruit
人参(Panaxginseng)为五加科人参属植物,随
着人们生活水平的提高和保健意识的增强 ,人参研
究愈加受到重视。人参主要活性成分是人参单体皂
苷(ginsenoside),是其具有特征性的活性成分。人
参的主根、须根、芦头、茎叶、花蕾和果实等部位中均
含量有皂苷,E1前分离 出的单体皂苷超过 30种(张
萍等,2004;王海南,2006)。人参传统的入药部位是
参根 ,但人参的地上部分的价值也逐渐受到重视,并
得到了开发和利用(吴洪兰等,1998)。人参花蕾和
果实的研究已逐渐深入(邱峰等,1998;王荣阁等,
1990)。资料显示,人参花蕾、花及其果实中的单体
皂苷含量与人参根中的皂苷含量存在差异 (柯珏,
2005;徐敏等,2007)。这说明人参生殖器官(花蕾、
花和果实)中的单体皂苷含量具有与参根不同的特
收稿日期:2009—10—10 修回El期:2010—09—10
基金项目:国家重点科技攻关项 Et(99—929。01—05);吉林省科技发展计划(20090166)[Supported by Key Scientific and Technological Project,National
Ministry of Science and Technology(99—929—01~05);Plan Project for Science and Technology Development of Jilin Pro~nce(20090166)]
作者简介:刘胜群(1976一),女,吉林省四平市人,博士 ,从事药甩植物栽培和作物生理生态方面的研究 ,(E mail)lsq@neigae.ac.cn。
通讯作者(Author for correspondence,E-mail:sqliu1976@live.corn)
5期 刘胜群等 :人参生殖器官皂苷含量动态变化 703
征。人参从现蕾到开花结实 ,其 生殖器 官经历一系
列的生理变化,这期间,人参单体皂苷含量呈现何种
变化至今未见报道 。明确从现蕾 到果实成熟过程中
人参生殖器官中单体皂苷含量的变化动态,对合理
利用 人 参 资 源具 有重 要 的理 论 意义 。本 文 采 用
HPLC法测定 人参生殖器 官中皂 苷含量 的动态 变
化,可以为人参合理开发利用提供科学数据 ,同时可
以为人参单体皂苷的转化生产提供理论依据。
1 栋 与方法
1.1取样时间与方法
所用材料 均采 自抚松参场无公 害人参栽培基
地。采取五点取样法 ,分 别从 6月 26日起 ,每 5 d
取样 1次。所取人参参 龄为五年生 ,摘取地上部生
殖器官(花蕾或花或果实)后 ,立 即冷冻 ,而后真空冷
冻干燥,粉碎后过 6O目筛备用 。
1.2对照品溶液的制备
人 参皂苷 对照 品 Rb 、Rb 、Rb 、Rc、Rd、Re、
Rg 和 Rg。由吉林大学药学院提供 (相对纯度均≥
98 )。取上述对照品经 6O℃减压干燥至恒重后各
精密称取 10 mg至 1O mL容量瓶 中,加 甲醇适量,
超声使溶解,放冷后 ,定容 至刻度 ,配制 成 1 mg·
mL 的对照品贮备液。
1.3供试品的制备
制备方法 主要参照陈光等 (2002)的方法 ,略有
改动 。精密称取干燥粉末 1.0 g,用滤 纸筒包好 ,甲
醇浸泡 8 h后 ,回流提取 3次 ,每次 12 h,提取液合
并,而后减压回收甲醇,将浸膏加适量蒸馏水,过大
孔吸附树脂柱,吸附时间为 2 h。分别用水和 2o
乙醇洗脱,弃去洗脱液 ,之后用 60 乙醇进行洗脱 ,
收集洗脱液 ,减压 回收 乙醇 ,浸膏于真空干燥箱中干
燥后称重。而后精密称取 0.1000 g用 甲醇定容至
10 mI 容量瓶中,超声处理 10 rain,放 冷,再次用 甲
醇定容,微孔滤膜过滤,作为供试品溶液。
1.4稳定性试验
取上述对照品溶液和供试品溶液进样 ,分别于
1、2、4、8、12、24 h各进样 2O L,记录峰面积 。8种
皂苷峰面积的 RSD分别为 0.54 o4~2.27 ,说明
稳定性较好 。
1.5精密度试验
吸取对照品溶液 2O I ,连续重复进样 5次 ,记
录峰 面积 ,8种皂 苷 峰 面 积 的 RSD 为 0.83 ~
1.92%,表明精密度 良好。
1.6重现性 试验
取同一批人参样 品,在不 同时间用该方法进行
提取测定 ,结果人参皂苷含量的 RSD为 2.O2%。
1.7仪器及色谱条件
高效液相色谱仪为 Waters公司产,600E双泵头
柱塞往复泵 ,Waters 2487双波长紫外检测器,Waters
c18+4.6×150 1TITI色谱柱,chram statim数据处理系
统,Nora pakC18保护柱 。根据文献资料(Wi11iam等,
1996;Chuang等 ,1994;刘军等,1998),确定以下色谱
条件,二元梯度洗脱 :流动相 A乙腈一0.05 磷酸溶液
(2:8),流动相 B(8:2),流动相梯度洗脱程序为:15
min内流动相 B由 3O%至 6O ,进样量为 2O L,流
速 1.0 mL/min,检测波长 203 nm,分析时间 20 min,
柱温 4O。C(图 1)。
1.8数据作图和数据分析
数据采用 Origin 7.5软件作图,SPSS13.0软件
进行分析。
2 结果与分析
2.1单体皂苷 Rb。、Rb:和 Rb 的动态变化
各时期人参生殖器官中单体皂苷 Rb。、Rb。和
Rb。含量的动态变化(图 2)不同。比较而言,Rb。含
量最高 ,Rb 含量次之 ,Rb。含量最低 。Rb 含量在
7月 16日达到最高值 ,与 6月 26日相 比较 ,其含量
增加 了 2l_58 。Rb。的含量呈 现波 动状态,7月
16 Et出现一个高峰,与 6月 26日相比较 ,其含量增
加了 44.2 ;从 7月 16日到 21日Rb 的含量迅速
下降,7月 21日以后又逐渐升高,8月 7日达到最高
值。从现蕾开始,人参单体皂苷 Rb。的含量逐渐增
加 ,至 7月 11 El达到最高值 ,与 6月 26日相比其含
量增加 了 67.7 。从 7月 l1日到 26日Rb。的含
量逐渐降低,而后又逐渐升高。从 开始现蕾到果实
成熟,Rb 含量平均值为 l_026 Yo,Rb 为 0.643 ,
Rb2为 0.189 。
2.2单体皂苷 Rc的动态变化
从现蕾开始,人参单体皂苷 Re的含量呈增加
趋势(图 3),至 7月 11日达到最高值 ,与现蕾初期
相 比较 ,Re的含量增加 了 l_56倍 。7月 11日至 8
月 1日其含量逐渐下降,下降了 62.8 。8月 1日
之后其含量迅速升高,到8月 7 t:J果实成熟时Re的
含量增加了 1.25倍 ,但 8月 7目的 Rc含量较 7月
7O4 广 西 植 物 30卷

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A
l Rg1 Re
Jl 一. 一一 皿: B
图 1 对照品(A)和样品(B)的 HPI C图谱
Fig.1 HPLC chromatogram of reference substrate(A)and sample of Pana,r ginseng(B)
图 2 人参生殖器官中单体皂苷 Rbl、
Rb2和 Rba的动态变化
Fig.2 Dynamic of ginsenoside Rbl,ginsenoside—
Rb2 and ginsenoside Rba of reproductive
organs of Panax ginseng
I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ依次代表取样 口期为 6月
26日、7月 1日、7月 6日、7月 11 R、7月 16日、7月
21日:7月 26日、8月 1日和 8月 7日。下同。
⋯ 『V V VI V_j VIl lX
取样时间 SimpIl ng ti rile
图 3 人参生殖器官中单体皂苷 Rc的动态变化
Fig.3 Dynamic of ginsenoside—Rc of reproductive
organs of Panax ginseng
11日的低 0.249。经计算 ,各 时期 Rc含量平均值
为 1.014%。
2.3单体皂苷 Rd的动态变化
单体皂苷 Rd的含量大体呈“w”形(图 4)。第
一 个高峰值在 6月 20日,第二个高峰值在 7月 11
日,7r月 ¨ 日后 Rd的含量逐渐降低 ,7月 26日达
到最低 。7月 20日后 Rd的含量又升高,到 8月 7
日果实成熟时,Rd的含量又达到一个高值,但与 7
月 26日相 比较 ,8月 7日的 Rd含量略低。整个生
殖生长期 ,单体皂苷 Rd的含量是前期 高于后期。
经计算,单体皂苷 Rd各时期的平均值为 1.941 。
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⋯ IV V Vf vf ⅥH fX
取样时间 simplj ng time
图 4 人参生殖器官中单体皂苷 Rd的动态变化
Fig.4 Dynamic of ginsenoside—Rd of reproductive
organs of Panax ginseng
2.4单体皂苷 Re的动态变化
单体皂苷 Re的含量的动态变化大体呈“N”形
(图 5)。Re的含量在前期是增加的,第一个高峰值
出现在 7月 11日,到 8月 7日果实成熟时,Re的含
量又达到一个高值 ,但与 7月 l1日的含量相 比较 ,8
月7日的 Rd含量略高。经计算,单体皂苷 Re各时
期的含量平均值为 8.381 。
2.5单体皂苷 Rg。和 R 的动态变化
单体皂苷 Rg 和Rg 的动态变化趋势不同(图
6)。6月 26日Rg 的含量较高,而 7月 1 El其含量
是整个生殖生长期间的含量最低值。生殖器官单体
皂苷 Rg。的含量在整个生育期内有三个高峰值 ,分
别出现在 7月 1日,7月 16日和 8月 7日,其中以 8
5期 刘胜群等:人参生殖器官皂苷含量动态变化 705
月 7日的含量为最高 ,而单体皂苷 Rg。的含量最低
值出现在 7月 ¨ 日。8月 7日的 Rg 含量是 7月
11日的 5.3倍。经计算,单体皂苷 Rg 的平均值为
,].721 ,单体皂苷 Rg 的平均值为 0.041 mg·g~。
3
⋯ lV V Vl Vl1 训I fX
取样时间 Simp『i ng tifile
图 5 人参生殖器官冲单体皂苷 Re的动态变化
Fig.5 Dynamic of ginsenoside—Re of reproductive
organs of Pana r ginseng
栽培人参 3年以上开始开花结籽。实际生产中
多在四、五年生留种采种。留种影响母根生长 ,造成
参根产量和贾量的下降(杨继祥,2004)。因此 ,生产
中一般采取对人参进行摘花或(和)蕾 的处理方法 ,
用以降低弱势花和蕾对霁1分的消耗(王英平等,
1 996)。摘下的人参花蕾(或花),除极少数被加工成
人参茶外,大部分被丢弃。另外。生产中收获人参种
子时,只保 留种子,而将果 肉舍弃(孙伟娜等 ,2009)。
经本研究显示 ,从现蕾到果实成熟 ,人参生殖器官中
单体皂苷 Rb 、Rb2、Rb。、Rc、Rd、Re、Rg 和 Rg3的
平均 含 量 分 别 为 0.643 ,0.189 ,1.026 ,
1.0]4 ,1.94l ,8.38l ,0.724 和 0.041 mg·
g~。由此可以看出,人参生殖生长期间,其生殖器
官 中含有丰富的单体皂苷。因此,从资源利用角度
分析.人参生产中将花蕾、花和果肉舍弃的做法是不
合理的,建议将这些人参花蕾 、花和果 肉作为原料 ,
对其进行综合开发利用,达到充分利用人参资源,充
分发挥人参作用的目的。
文中所测定的 8种单体皂苷药理活性强,且这
8种单体皂苷在人参中的含量较高。因此研究结果
具有实际应用价值。本文测定结果显示,从现蕾到
果实成熟的过程 中,人参生殖器 官中的各单体皂苷
含量呈现动态变化。各单体皂苷在不同时期的含量
差异较 大,Rb 含 量 的最 高值 出现在 7月 16日,
0
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⋯ lV V VI V¨ Vil Ix
取样时间 simpl;ng t;me
图 6 人参生殖器官中单体皂苷
Rgl和 Rga的动态变化
Fig.6 Dynamic of ginsenoside-Rgl and ginsenoside-
Rg3 of reproductive organs of Panax ginseng
Rb。、Rc、Rd和 Rg 含量的最高值 出现在 7月 11
日,而 Rb 和 Rg 含量的最高值 出现在 8月 7日。
最新药理研究表明,部分人参单体皂苷对于逆转白
血病细胞耐药(Hasegawa等 ,1995)、抑制肿瘤细胞
的增殖 (Lee等 ,1996)以及 细胞 凋亡 的保 护 (Kim
等,2007)等具有很好的疗效 。因此,这些单体皂苷
的价值受到瞩目。但时至今 日,人参单体皂苷全化
学合成尚未实现 ,单体皂苷临床应用只能从人参 、西
洋参中进行提取 、分离和纯化来满足需要。因此 ,若
以得到不同的单体皂苷为生产 目的,在 以地上部的
花蕾 、花或果实为原料进行人参单体皂苷的生产的
前提下,建议选择在某种或几种单体皂苷含量达到
高峰期时进行采收,这样可以充分挖掘人参 自身合
成单体皂苷的生物潜力。
从现蕾到果实成熟,人参生殖器官经历了一系
列复杂的生理生化过程。本研究结果也显示在生殖
生长期间内,人参生殖器官单 体皂苷含量发生大幅
变化。这种变化 的生理生化机理如何 ,发生变化的
诱因何在,通过怎样的手段可以在人参生长过程中
定量增加某种或某几种人参单体皂苷,这一系列的
新课题有待于进一步深入研究。
参考文献:
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