人參皂苷提取方法的研究進展

王秋穎，趙幻希，吳冬雪，劉淑瑩,2，修 洋*

（1.長春中醫(yī)藥大學(xué)吉林省人參科學(xué)研究院，長春130117；2.中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所，長春130022）

人參為五加科人參屬多年生草本植物（Panax ginsengC.A.Mey）人參的干燥根和根莖，是我國傳統(tǒng)的名貴中藥，因其有助于緩解病理癥狀，促進健康和預(yù)防潛在疾病的藥物特性而聞名。它的主要產(chǎn)地在亞洲東部區(qū)域的中國、朝鮮、韓國、日本、俄羅斯東部等近中國的部分地區(qū)。在我國人參主產(chǎn)于東北三省，所以，在東北它又被稱為“東北三寶”之一。現(xiàn)代研究表明，人參中含有皂苷、多糖、黃酮、蛋白、氨基酸等多種有效成分，其中最主要的活性成分為人參皂苷，藥理學(xué)研究表明人參皂苷具有抗氧化、抗衰老、降血糖、抗腫瘤等多種藥理作用[1,2]，進而如何高效與科學(xué)的提取人參皂苷成為現(xiàn)在廣泛的研究課題。有很多文獻記載了提取人參皂苷的方法，例如傳統(tǒng)的浸漬法、煎煮法等，本文旨在對提取人參皂苷的提取方法進行綜述，為開發(fā)更高效的人參皂苷提取方法提供參考和依據(jù)。

1 加熱提取人參皂苷的方法

人參皂苷的提取過程既是將人參皂苷從人參 （粉末）轉(zhuǎn)移至提取的介質(zhì)中，通常為固-液提取過程。固體為待提取的人參，液體為水或有機溶劑。提取方法的差異主要表現(xiàn)在促使人參皂苷從固相轉(zhuǎn)移到液相的方法和途徑不同。熱能是促進分子運動最簡單直接的方法，加熱也是提取人參皂苷最常見的方法。加熱提取，根據(jù)提取溶劑的種類可以分為煎煮法、回流提取法和仿生提取法。

1.1 煎煮法

煎煮法是最傳統(tǒng)的中藥提取方式，利用水作為提取溶劑，將藥材用水加熱煮沸到一定的時間進而得到該藥材的煎煮液，需要重復(fù)進行多次，一般提取中藥在水中的極性較大時的那部分采用此方法。煎煮法很早時就已經(jīng)在提取人參皂苷時使用，是最常用的方法之一。煎煮法一般只能提取與水的極性相似的人參皂苷，較為適宜提取極性較強的原人參三醇型皂苷Re，Rg1，Rf等。對于原人參二醇型皂苷來說，則僅適用于提取部分含有較多糖基（羥基）的皂苷，如Rb1，Ra2，Ra1等。煎煮法也有很多優(yōu)點：溶劑簡單，成本較低，簡單易行；缺點：費時費力、適用范圍相對較窄。

陳阿麗等[3]采用正交實驗設(shè)計的方法，篩選出煎煮法提取人參的最優(yōu)條件。他們以人參皂苷Rb1、Re、Rg1的轉(zhuǎn)移率為參考指標(biāo)，對提取時間、加水量、提取次數(shù)進行優(yōu)選。結(jié)果顯示：在加8倍的水量煎煮2次，每次1h的條件下，提取效率最高，為86.57%。林龍飛等[4]用人參水提液里面的Rg1與Re的含量作為研究對象，結(jié)果顯示因加熱時間的延長，這兩者的含量反而不斷減少，而且下降的速率與溫度成正比，因此設(shè)定加熱溫度為60℃時提取人參皂苷。

1.2 回流提取法

回流提取法與煎煮法最大的區(qū)別與優(yōu)勢在于提取溶劑種類和極性的多樣性?；亓魈崛》ㄒ杂袡C溶劑作為提取溶劑，混合不同溶劑可以改變單一溶劑的極性和沸點，得到適合提取不同極性人參皂苷的溶劑。常用的回流提取裝置由燒瓶和冷凝管組成。人參粉碎后置于燒瓶中，與提取溶劑混合受熱促進人參皂苷的溶出。溶劑受熱后揮發(fā)，在冷凝管處冷凝回流至燒瓶中，減少溶劑的損失。此方法的優(yōu)點為提取完全；缺點為提取藥材量少，不適用于大工業(yè)生產(chǎn)。

張玲等[5]采用不同的提取工藝提取人參中的有效成分，并對人參中的有效成分的含量進行了分析，并確定了回流提取法提取人參的最佳提取工藝為70%濃度的乙醇，每次提取4 h，加8倍量的醇。閆光軍等[6]以人參皂苷Re與Rg1的總量作為參考指標(biāo)，通過比較滲濾法、煎煮法與回流法的工藝及綜合研究最終發(fā)現(xiàn)用回流提取效果最好。吳正中等[7]采用不同濃度的乙醇作為提取溶劑，通過正交實驗的方法最終確定6倍體積的70%乙醇為提取溶劑回流6次，每次回流45min為最佳的提取工藝，提取效率為5.52%。

索氏提取法是一種改進的回流提取方法，優(yōu)點：a.節(jié)省溶劑，完成一次溶劑提取后，溶液被加熱，揮發(fā)的溶劑經(jīng)過冷凝管冷凝，重新進入提取的環(huán)境，開始新的一次提取過程；b.提取的完成度高?？梢远啻稳軇┨崛?；c.利用率比較高，原料利用率高。也有一些缺點：能耗高、對設(shè)備要求比較高，而且目前還不能投入到大工業(yè)生產(chǎn)中。

張晶等[8]稱取了2 g人參粉，以60 ml甲醇為提取溶劑，在索氏提取器中提取了8 h，然后采用分光光度法最后測得人參總皂苷的含量為3.27%。Qu等[9]稱取了500 mg的西洋參，以70%的乙醇為提取溶劑置于索氏提取器中有效提取人參皂苷。

1.3 微波提取法

微波提取法的原理是運用微波加熱的效應(yīng)實現(xiàn)提取分離的整個過程，同時此方法也可以用于制備稀有皂苷[10]該方法有很多的優(yōu)點：a.提取效率高；b.提取時間短[11]；c.提取溫度低；d.適應(yīng)性廣；e.提取藥液雜質(zhì)少，有效成分易于分離、純化；f.提取工藝運行成本低；g.操作簡單易行，設(shè)備維護、保養(yǎng)方便。缺點：設(shè)備比較昂貴，還無法投入大工業(yè)生產(chǎn)。微波輔助提取也屬于一種熱提取方法，因此并不適合與提取熱敏感的人參皂苷。

馮子群等[12]采用煎煮法、回流法、微波提取法與超聲波提取法四種提取方法進行提取人參皂苷，結(jié)果顯示用微波提取法提取人參皂苷好于其它三種提取方法。李婭麗通過優(yōu)化響應(yīng)曲面實驗[13]與單因素實驗[14]取得了比較好的實驗條件：以55%的乙醇為提取溶劑，在料液比為1:40，微波功率為500W，微波溫度為60℃，提取4分鐘的條件下，可達到平均提取人參皂苷的提取率為12.71%，與理論上最大提取率12.75%非常接近。Wang等[15]在加壓條件下，采用微波提取法對人參的根以及西洋參進行提取，考察了提取時間、提取溶劑以及提取壓力對提取收率的影響。

1.4 仿生提取法

仿生提取是根據(jù)藥物代謝的原理，在體外模擬胃腸環(huán)境，提取人參皂苷的過程。此方法的優(yōu)點為通過構(gòu)建體內(nèi)代謝環(huán)境，得到更容易被人體吸收和利用的人參皂苷。而且相對于傳統(tǒng)的利用有機溶劑加熱回流的提取方法，仿生提取通常采用人工胃液作為溶劑，更加環(huán)保。此方法也有一些缺點：溫度控制嚴(yán)格，不適用于大工業(yè)生產(chǎn)。陳新等[16]用人參超微粉作為提取材料，采用仿生提取法和傳統(tǒng)水提取兩種提取方法，通過比較，發(fā)現(xiàn)仿生提取法提取人參皂苷提取人參總皂苷、人參皂苷單體Rg1以及Re的提取率都明顯高于水提取法，水提取法提取人參皂苷的提取率為54.26%，而仿生提取法的提取效率達到61.31%。

2 常溫提取人參皂苷的方法

人參中有許多熱不穩(wěn)定化合物，例如酸性的丙二?；藚⒃碥誱-Rb1，m-Rb2，m-Rc等。加熱提取會導(dǎo)致這些皂苷的分解，生成相應(yīng)的中性人參皂苷Rb1，Rb2，Rc等。同時，熱能轉(zhuǎn)化不完全，也容易導(dǎo)致能量的損耗，因此許多常溫提取方法應(yīng)運而生。

2.1 超聲提取法

超聲提取法的原理主要是利用超聲產(chǎn)生的震動、粉碎等相互綜合效應(yīng)使提取溶劑與藥材充分接觸繼而將有效成分提取出來的過程。超聲提取法的優(yōu)點：a.超聲波提取時不需加熱，避免了中藥常規(guī)煎煮法和回流法長時間加熱對有效成分的不良影響，適用于對熱敏物質(zhì)的提??；同時，由于其不需加熱，因而也節(jié)省了能源。b.超聲波提取提高了藥物有效成分的提取率，節(jié)省了原料藥材，有利于中藥資源的充分利用，提高了經(jīng)濟效益。c.溶劑用量少，節(jié)約了溶劑。d.超聲波提取是一個物理過程，在整個浸提過程中無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，不影響大多數(shù)藥物有效成分的生理活性。e.提取物有效成分含量高，有利于進一步精制。缺點：噪音比較大，不太適用于大工業(yè)生產(chǎn)，提取量少。

季曉輝[17]等超聲提取法最佳的提取工藝為：以75%的乙醇為提取溶劑，溫度為45℃，超聲頻率45 kHz，料液比為1：15，超聲時間為60min時，提取效率最高。信小娟等[18]通過索氏提取法、超聲提取法和微波提取法三種不同的提取方法提取人參皂苷，結(jié)果表明同樣在以甲醇作為提取溶劑，相同的除雜處理下，超聲法提取人參皂苷的收率最高，為9.36%。張憲臣等[19]采用正交實驗，在不同超聲條件的處理下，通過比色法對人參總皂苷進行含量測定，優(yōu)選出了用超聲提取法提取人參皂苷的最佳工藝：以水飽和正丁醇為萃取溶劑，每次超聲60 min，超聲2次。侯麗麗等[20]在提取時間、料液比、乙醇濃度、超聲頻率都不同的條件下，對人身皂苷進行超聲提取，最后采用正交實驗法優(yōu)選出提取人參皂苷的最佳提取工藝組合：以70%的乙醇為提取溶劑、在超聲頻率為250 W，料液比為1:25，超聲時間為20min時，人參皂苷總皂苷的提取率最高，為6.15%。張春紅等[21]采用超聲提取法提取，用常規(guī)水與稀醋酸都作為提取溶劑，比較所得的總皂苷與人參皂苷Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Rf、Rg1 與 Rg2 一共 9 種單體的收率，結(jié)果顯示以稀醋酸為提取溶劑時的收率（9.05%）明顯高于以常規(guī)水為溶劑時的提取收率（6.08%）。

2.2 超臨界流體提取法

超臨界流體提取法是較新型的一種提取技術(shù)，當(dāng)提取溫度和壓力超過物質(zhì)的臨界值時，會形成單一的相態(tài)即為超臨界流體。超臨界流體的密度與液體的密度相似，但是它有黏度低、擴散性強的特點，所以使得它的溶解能力相對其它液體較強，可以達到高效、快速傳質(zhì)的提取。此方法有很多優(yōu)點：a.具有與液體相似的密度，具有與液體相似的較強的溶解性能；b.溶質(zhì)在超臨界流體中擴散系數(shù)與氣體相似，具有傳導(dǎo)快，提取時間短的特點；c.萃取選擇性強，在通常狀態(tài)下為氣體，因此萃取后易于濃縮。超臨界流體萃取也有一些缺點：極性比較低，提取時間過長，成本高。

樊紅秀等[22]采用超臨界流體提取的方法提取人參皂苷，通過單因素實驗討論萃取技術(shù)、萃取時間、萃取溫度以及夾帶劑的用量跟次數(shù)對人參皂苷的提取率影響，最后用正交實驗的方法優(yōu)選萃取人參皂苷的工藝，最后確定最佳工藝為：以70%乙醇溶液作為夾帶劑，用量為200 mL，在萃取壓力為30 MPa、萃取溫度為45℃萃取4 h，萃取2次。張樂等[23]采用超臨界流體萃取的方法，以乙醇為夾帶劑，考察了提取的壓力、乙醇的濃度、提取上午溫度和夾帶劑的體積共4個因素，最后提取出人參皂苷單體Rh1、Rh2。Luo等[24]采用超聲輔助超臨界流體萃取方法，萃取出人參皂苷。Wood等[25]用甲醇和DMSO作為夾帶劑，用于超臨界流體萃取西洋參中的人參皂苷，提取出90%的總皂苷。

2.3 超高壓提取法

超高壓或高壓提?。▔毫υ?00 MPa以上）是指增加作用在提取溶劑與藥材的流體靜壓力，維持一段時間迅速卸壓，進行提取的過程。超高壓提取方法也有很多優(yōu)點：a.提取時間短；b.溶劑消耗少；c.提取溫度低；d.節(jié)約能源并且操作簡單、安全；e.提取效率高；f.可以代替所有的依賴熱處理方法的工藝。此方法的缺點：a.設(shè)備投資高昂；b.難以分解殘留的農(nóng)藥；c.要求低溫保管。

陳瑞站等[26]采用正交實驗設(shè)計的方法分析超高壓提取人參皂苷的提取工藝條件，最后優(yōu)選出最佳的提取工藝：以50%的乙醇為提取溶劑，在壓力為500 MPa、提取時間為2min、液固比為75:1的條件下，提取人參皂苷，此時人參皂苷的提取率為7.76%。Lee等[27]分別采用了熱提取與高壓提取兩種方法提取人參皂苷和皂苷，并對比了兩種方法的代謝物得率，結(jié)果顯示高壓提取方法的得率明顯高于熱提取方法。Chen等[28]在常溫下下用超高壓提取法提取人參皂苷，采用均勻設(shè)計法優(yōu)化了提取工藝條件。朱玲英等[29]采用超高壓方法將新鮮的人參進行了防霉處理，結(jié)果顯示在超高壓條件下，無論是水提物還是醇提物，10種人參皂苷的含量均高于未處理的人參樣品，提高了后期人參生藥提取人參皂苷的提取率。

3 展望

人參皂苷是人參的主要成分之一，具有抗氧化、抗衰老、降血糖、抗腫瘤等[30]藥理作用，并且能夠作用于循環(huán)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)[31]、心血管系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)等多個系統(tǒng)[32～34]，因此對于如何高效提取人參皂苷成為廣泛的研究課題。加熱提取人參皂苷的方法（浸漬法、回流法等）雖然操作簡便，但是存在著一些缺點，例如：提取效率低、提取時間長、溶劑用量較大、以及提取揮發(fā)性成分的局限等問題，導(dǎo)致了這些方法目前還無法投入到大工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。因此也有很多研究者探索高效簡便提取人參皂苷的方法，但所有的提取方法都有它們的不足之處。因此需要后來的研究者繼續(xù)進行不斷地研究和探索，相信隨著提取技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者會發(fā)現(xiàn)更適合提取人參皂苷的方法并進行進一步的開發(fā)和利用。