長白山原產(chǎn)地人參的氣相色譜指紋圖譜

王春云，閆新豪

（1. 張家口市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，河北 張家口 075000； 2. 漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

長白山原產(chǎn)地人參的氣相色譜指紋圖譜

王春云1，閆新豪2

（1. 張家口市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，河北 張家口 075000； 2. 漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

根據(jù)人參成分組成的特點，研究了人參的預(yù)處理方法、色譜柱的選擇、色譜儀柱溫的設(shè)定程序?qū)χ讣y圖譜的影響。利用毛細管氣相色譜法對人參指紋圖譜研究最佳工作條件為：低沸點乙醚為提取溶劑，索氏提取器提取人參揮發(fā)油；選擇聚二甲基硅氧烷毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；空氣壓力0.15 MPa，進樣口150 ℃，分流比：1: 40，一階程序升溫30 ℃/min，升時7 min（至250 ℃）。通過毛細管氣相色譜法，對不同種類人參的指紋圖譜提取對比。

人參；毛細管氣相色譜；指紋圖譜；質(zhì)量評價

最早關(guān)于人參的記載是在兩千年前，名稱源于中國術(shù)語，指的是根具有“人樣”形狀，對人類健康有益。在1761年在北美發(fā)現(xiàn)了人參物種。根據(jù)栽培分布，亞洲人參（Panax ginseng C.A.Meyer）和西洋參（Panaxquinquefolius）是眾所周知的人參的兩大類。其他類型的人參包括：人參（Panax japon icas），三七（Panaxnotoginseng），尼泊爾人參（Pan axpseudginseng），越南參（Panaxvietnamensis），矮人參（Panaxtrifolius）和西伯利亞人參（Eleutheroco ccussenticosus）。人參產(chǎn)地主要分布在中國，韓國，加拿大和美國。人參[Ginseng]多年生草本植物，色白皮細，味甘微苦，傳統(tǒng)藥物，尤其在增強人體抵抗力、抗疲勞、調(diào)節(jié)血壓、抗腫瘤、抗癌、提高心臟機能等方面具有特別功效，并且是一種藥食同材的食材，為居家煲湯滋補首選[1,2]。近年來，在美容業(yè)也暫露頭角，人參提取液的抗皺、美白、滋潤方面堪稱護膚極品。人參產(chǎn)地主要分布在東北地區(qū)，其中以長白山野生山參最為珍貴，但是市面比較罕見，目前市場把人工種植的人參移植野外或野生人參移植田園的人參稱為“山參”；“園參”是指人工養(yǎng)殖的人參；“生曬參”需要連須根全部挖出，去除泥污，清洗干凈，自然曬干。由于市場混亂，導(dǎo)致人參價格差別很大，目前迫切需要簡單有效的方法對人參的真?zhèn)蝺?yōu)劣、產(chǎn)地、品種等進行鑒別。中藥材的指紋圖譜目前作為一種鑒別中藥材的重要方法廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)界，最近幾年得到廣泛認可并且迅速發(fā)展起來[3-5]。

指紋圖譜技術(shù)有望形成標準方法對中藥質(zhì)量進行控制，從目前研究來看，采用指紋圖譜鑒別中藥材的優(yōu)劣有獨特優(yōu)勢，但是在中藥指紋圖譜的數(shù)據(jù)庫完善方面還有待專業(yè)人士繼續(xù)努力[6-8]。氣相色譜是利用氣體做流動相的物理分離方法，具有高靈敏度、分析效率高、高選擇性、樣品需求量少、分析速度快、適用范圍廣、操作簡單、設(shè)備成本低等優(yōu)點，尤其適用于熱穩(wěn)定性良好、有一定揮發(fā)性的氣、液體[9-13]。本文以人參的藥物成分和營養(yǎng)成分為依據(jù)，力求用最簡單的樣品處理方法，在最短時間內(nèi)，最便捷的對各個不同種類、各個產(chǎn)地法人參進行氣相色譜指紋圖譜研究，能方便直觀的辨別人參的產(chǎn)地、種類，為人參的指紋圖譜數(shù)據(jù)庫完善數(shù)據(jù)信息。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

GC7890氣相色譜儀（FID）；色譜工作站；AG-1605型空氣泵； 5E52-2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；2XZ-2型旋片式真空泵；鼓風(fēng)式干燥箱；JK-ESS-3000B調(diào)溫電熱套；HNE-FP-AC超聲振蕩器；索氏提取器；微量進樣器；電子天平。

1.1.2 試劑

乙醚；丙酮；人參（藥店）；園參（吉業(yè)長白山豐融參茸）；山參（吉業(yè)長白山豐融參茸）。

1.2 實驗條件

色譜柱：HP-1（30 m×0.25 mm×0.25μm）；檢測器：FID；靈敏度：高；載氣：H2；柱前壓力：0.08 MPa；助燃氣：壓縮空氣；空氣壓力：0.15 MPa；分流比：1: 40；升檢測器溫度：250 ℃；輸出衰減：1；進樣口溫度：150 ℃；溫程序：柱箱初溫：50 ℃×0 min；升速：30 ℃；升時：7 min；（到260 ℃）；保持：1 min[14]。

1.3 人參樣品的預(yù)處理

收集提取液于圓底燒瓶，在溫度46 ℃（正負1℃）旋轉(zhuǎn)回流4 h，收集上層清液。然后給燒瓶中加入50 mL乙醚溶液，回流4 h收集上層清液。第三次給燒瓶中加入50 mL乙醚溶液，回流4 h收集上層清液。將三次回流所得清液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸發(fā)回流至為黃色液體時為止。即得人參揮發(fā)油[15]。

1.4 毛細管色譜柱的選擇

根據(jù)相似相容原理對毛細管色譜柱進行選擇。毛細管色譜柱大致主要可分為三類--極性色譜柱、非極性色譜柱、中等極性色譜柱。考慮人參揮發(fā)油的成分非極性物質(zhì)居多，所以選擇了聚二甲基硅氧烷毛細管色譜柱。故柱中成分流出順序遵循沸點規(guī)律。柱尺寸為30 m×0.25 mm×0.25μm 。

2 結(jié)果與討論

2.1 柱溫的選擇

首先采用恒溫分析，觀察人參揮發(fā)油中各成分分離的效果，并對比譜圖中各成分在各不同溫度下的分離效果。分別在260、200、160、120、80、60℃條件下分析人參揮發(fā)油的指紋圖譜。由各恒溫下的指紋譜圖對比可得：在 260、200 ℃恒溫時由于溫度太高，揮發(fā)油中各組分都沒有分離開，譜圖中的峰很少。在 160、120 ℃恒溫時，乙醚峰處有峰分離出來，分離效果不理想，在柱溫 60 ℃時，組分分離效果較好。我們考慮人參揮發(fā)油組分比較復(fù)雜，恒溫分析無法很好的分離所有組分，本實驗決定采用升序升溫的實驗條件。

2.2 實驗條件的優(yōu)化

分別采用一階程序升溫、二階程序升溫程序的方法對人參揮發(fā)油進行分析，實驗表明一階程序升溫分離效果較好，而且分離時間短，所以本實驗采用一階程序升溫的方法[14,15]。

對四種一階程序升溫程序(見表 1)分別進行試驗，譜圖見（圖1-4），實驗表明程序一為最佳升溫條件，大部分組分分離充分[16]。

表1 程序升溫Table 1 Results of process

圖1 程序升溫一譜圖Fig. 1 The GC chromatogram of process 1

圖2 程序升溫二譜圖Fig.2 The GC Chromatogram of process 2

圖3 程序升溫一譜圖Fig.3 The GC Chromatogram of process 3

圖4 程序升溫二譜圖Fig.4 The GC Chromatogram of process 4

由以上圖中可知：在圖1中升速30 ℃/min、升時7 min（到250 ℃）時，兩大峰分離效果非常好，且其后的一些小峰分離效果也很好。只是乙醚峰附近的一些小峰分離效果不是很好。在圖2中升速20℃/min、升時11 min時，乙醚峰附近較圖1中的分離效果明顯改善，但乙醚峰后的大峰出現(xiàn)了前伸現(xiàn)象，其后的一些小峰分離效果較好。造成峰分離的原因可能是溫度升的太慢。在圖3、圖4中升速15℃/min、升時14 in（到250 ℃）、升速10 ℃/min、升時21 min（到250 ℃）時，乙醚峰附近的組分分離效果非常理想，但后一大峰前伸現(xiàn)象太嚴重。所以，在一階升溫時，最佳升溫速度應(yīng)為30 ℃/min，升時7 min（到250 ℃）。采用二階程序升溫時，色譜條件設(shè)定為：柱箱溫度40 ℃[17]。

表2 程序升溫Table 2 Results of process

發(fā)現(xiàn)凡是采用二階程序升溫，乙醚峰附近的一些小峰雖然分離的較好。但是，乙醚后的大峰均出現(xiàn)了前伸現(xiàn)象。且柱箱溫度為40 ℃和50 ℃時，峰分離效果沒有太大的區(qū)別，所以柱箱起始溫度設(shè)置為50 ℃,比較一階程序和二階程序發(fā)現(xiàn)一階程序更加理想，所以本實驗采用一階程序升溫的方法。

2.3 山參、園參的指紋圖譜的對比

人參樣品處理過程中使用了乙醚溶液，指紋圖譜研究中需要去除乙醚的背景峰，在相同條件下對乙醚進行指紋圖譜研究[17]。乙醚、人參的氣相指紋圖譜見圖5-8。

此時，可對各人參圖譜中的一些小峰進行對比。由圖可見：山參揮發(fā)油中的峰最多，說明養(yǎng)植參的揮發(fā)油中的組分最多；而養(yǎng)殖參中的揮發(fā)油中的成分最少[16]。

3 結(jié) 論

本文根據(jù)人參成分組成的特點，研究了人參的預(yù)處理方法、色譜柱的選擇、色譜儀柱溫的設(shè)定程序?qū)χ讣y圖譜的影響。并對山參、園參及養(yǎng)植參的指紋圖譜進行對比。利用毛細管氣相色譜法，采集指紋圖譜最佳工作條件為：低沸點乙醚為提取溶劑，索氏提取器提取人參揮發(fā)油；選擇非極性色譜柱聚二甲基硅氧烷毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；空氣壓力0.15 MPa，進樣口150 ℃，分流比：1: 40，一階程序升溫30 ℃/min，升時7 min（至250℃）。

實驗結(jié)果表明，利用毛細管氣相色譜對人參指紋圖譜進行研究，樣品預(yù)處理簡單，用量少，實驗周期短，分離效率高。

總之，在各成分不完全明確的前提下制定了各種人參的指紋圖譜，對于有效鑒定各產(chǎn)地的人參具有重要的意義。目前，指紋圖譜已成為一種鑒定的有效手段，而毛細管氣相色譜法已成為指紋圖譜研究的重要方法，可以預(yù)見，毛細管氣相色譜法在指紋圖譜測定中還有非常廣泛的前景。

圖5 乙醚的氣相指紋圖譜Fig.5 The GC Chromatogram of aether

圖6 山參的氣相指紋圖譜（長白山）Fig.6 The GC Chromatogram of wild ginseng（Changbaishan）

圖7 園參的氣相指紋圖譜 （長白山）Fig.7The GC Chromatogram of planting ginseng（Changbaishan）

圖8 園參的氣相指紋圖譜（藥店）Fig.8 The GC Chromatogram of planting ginseng(the pharmacy)

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GC Fingerprint of Ginseng From Changbai Mountain

WANG Chun-yun1, YAN Xin-hao2
（1. Zhangjiakou Products Quality Supervision and Inspection Institute,Hebei Zhangjiakou 075000, China；2. Hanzhong Vocational and Technical College,Shaanxi Hanzhong 723000, China）

According to the composition characteristics of ginseng, effect of pretreatment method, chromatographic column selection and chromatographic column temperature setting procedure on GC fingerprints of ginseng was investigated. The best process conditions for studying the fingerprint of ginseng by capillary gas chromatography were determined as follows: using low boiling point ether as extraction solvent, using Soxhlet extractor to extract ginseng essential oil, using non-polar column polydimethylsiloxane as capillary column（30 m×0.25 mm×0.25 μm）, air pressure 0.15 MPa, inlet temperature 150 ℃, split ratio 1: 40, program warming 30 ℃/min, the time 7 min (up to 250℃). At last,GC fingerprints of different kinds of ginseng were compared.

Ginseng;Gas chromatography; Fingerprint; Quality evaluation

O 657

A

1671-0460（2017）11-2389-04

2017-02-27

王春云（1981-），女，河北省張家口市人，工程師，碩士，2009年畢業(yè)于河北大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)，研究方向：主要從事產(chǎn)品質(zhì)量分析檢測。E-mail：yunyun4415@163.com。