人参皂甙在卷烟主流烟气中逸出率的初步研究

张委员+等

摘 要：通过初步研究人参皂甙在卷烟主流烟气中的逸出率得出了以下结论：①气相色谱检测结果表明，进样温度在80～400 ℃时，气相色谱均检测不出皂甙分子的逸出。由此可见，人参皂甙的逸出温度与其分子结构有密切关系。②人参皂甙原液中的Rb1、Rg1和Re的质量分数分别为3.573 3 mg/g、13.773 3 mg/g和3.320 0 mg/g。每支香烟中Rb1型人参皂甙的含量最大。人参皂甙Rb1的逸出率随着添加到卷烟样品烟丝中人参皂甙的量的增加而降低。③在试验条件下，烟气中未检测到的人参皂甙Re，人参皂甙Rg1的逸出率比Rb1的高。

关键词：人参皂甙；逸出率；气相色谱检测；分子结构

中图分类号：TS41+1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.110

人参是我国的传统名贵中药，具有防治多种疾病和滋补人体的作用，早已成为世界上的驰名中药。人参皂甙是人参中的主要生理活性物质，是人参的主要有效成分，其对神经系统、内分泌系统、物质代谢、免疫系统和心血管系统等具有非常广泛的药理作用。迄今将人参中的生理活性提取物——人参皂甙用于提高卷烟安全性的研究并不多。因此，初步研究人参皂甙在卷烟主流烟气中的逸出率，可为赋予卷烟产品独特的特点和传统医学在卷烟降焦减害领域中的应用提供帮助。

1 材料和仪器

1.1 试验材料和试剂

人参皂甙（质量分数为30%）由黑龙江烟草工业有限责任公司提供。部分人参皂甙分子量如表1所示。由表1可知，人参皂甙的分子量为800～1 200，熔点为190～210 ℃。

Rb1、Re和Rg1标准品（≥98%，HPLC色谱纯）由华南农业大学生物材料研究所提供；卷烟样品（烟丝平均质量为0.75 g）由华南农业大学烟草研究室提供；甲醇（≥99.9，HPLC色谱纯）由天津市Kermel化学试剂有限公司生产；无水乙醇（≥99.7%，分析纯）由国药集团化学试剂有限公司生产；乙腈（≥99.9%，HPLC色谱纯）由英国Lab-scan 公司生产。

1.2 试验仪器

采用美国Agilent公司生产的AGILENT 6890N气相色谱仪；采用南京科捷分析仪器有限公司生产的AS5150A超声波清洗器；采用梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司生产的AR2140型电子分析天平；采用美国Agilent公司生产的Agilent 1200 LC/6410B-MS 液相色谱/串联四级杆质谱联用仪；采用上海一恒科学仪器有限公司生产的LHS-150SC恒温恒湿箱；采用上海雅荣生化仪器设备有限公司生产的RE-52AA旋转蒸发仪；采用上海精宏试验设备有限公司生产的DHG-9070A电热恒温鼓风烘箱；采用江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司生产的JB-4定时双向电子恒温磁力搅拌器；采用上海和呈仪器有限公司生产的DZF-6030真空恒温干燥箱。

2 试验方法

2.1 逸出温度与分子结构关系的试验方法

2.1.1 样品处理

用分析天平称取0.84 g，质量分数为30%的人参皂甙，将质量分数为20%的乙醇稀释成25 mL，质量分数为1%的溶液。

2.1.2 气相色谱检测

用气相色谱检测不同温度下（80～400 ℃）人参皂甙的逸出情况。Supelco18275-06A PTE-5Capillary（30 m×0.25 mm，0.25 μm）的载气流速为3 mL/min，载气为氮气，FID 检测器的检测温度为300 ℃，进样量为1 μL。

2.2 人参皂甙添加于烟丝中逸出率的测定

2.2.1 人参皂甙样品的准备工作

分别取0.75g、1.5g和2.25g，质量分数为30%的人参皂甙，并用质量分数为20%的乙醇稀释成的5 mL的溶液。

2.2.2 人参皂甙卷烟样品的准备工作

将卷烟150支（平均支重0.95 g，烟丝重0.75 g）置于在恒温恒湿培养箱中，在相对湿度60%5%和温度22℃2℃的环境中平衡水分48 h，分3组每组50支准确称量；利用微量注射器取25 μL的人参皂甙乙醇溶液均匀注射到卷烟样品烟丝中（开始注射点和结束注射点分别为距离烟丝端5 mm和55 mm的位置），并将添加人参皂甙的香烟置于恒温恒湿培养箱中，在相对湿度60%5%和温度22℃2℃的环境中平衡水分48 h。

2.2.3 卷烟烟气中人参皂甙的捕集

采用吸烟机模拟人的吸烟过程，并用甲醇吸收主流烟气中的人参皂甙。吸烟机每次抽吸2 s，间隔40 s，环境温度为 22℃±2℃，相对湿度为60%±5%，在上述条件下收集人参卷烟滤嘴和吸收人参皂甙的甲醇溶液。

2.2.4 待测样品溶液的制备

取质量分数为30%的人参皂甙0.75 g，将质量分数为20%乙醇稀释成的5 mL的溶液作对照试验，编号为溶液A0；将3种质量分数不同的已吸收人参皂甙的甲醇溶液浓缩至小体积过滤，滤液继续浓缩至浸膏，然后置于真空恒温干燥箱（50 ℃）干燥，并用甲醇溶解定容至25 mL，编号为A1、A2和A3；精密称取经吸烟机吸完的卷烟烟嘴，根据质量分成3组，置于3个烧杯中，加入适量的甲醇超声提取4次后合并提取液，浓缩至小体积过滤，滤液继续浓缩至浸膏，置于真空恒温干燥箱（50 ℃）干燥，并用甲醇溶解定容至25 mL，编号为B1、B2和B3。

2.2.5 HPLC色谱条件

Thermo-C18 （150 mm×2.1 mm，2.4 μm）色谱柱（美国Agilent公司）的流动相为乙腈-水（含0.2%的甲酸），流速为0.3 mL/min，进样量为2.0 μL，柱温为25 ℃。

2.2.6 MS质谱条件

离子源为电子喷雾（ESI）离子源，采用正离子电离模式，干燥的（N2） 温度为350 ℃，流量为9.00 L·min；雾化气（N2）的压力为275.8 KPa，电喷雾电压为 4 000 V，扫描方式为多反应监测（MRM）模式；定量监测离子对Rb1为1 132→365、Rg1为823→203、Re为969→789.

2.2.7 人参皂甙的含量分析

分别取待测样品溶液各2.0 μL注入液相色谱/串联四级杆质谱联用仪，以外标法测定其中人参皂甙Rb1，Rg1和 Re的含量。

3 结果和分析

3.1 人参皂甙的逸出温度与分子结构的关系

气相色谱的检测结果表明，进样温度在80～400 ℃，气相色谱均未检测出皂甙分子的逸出。

从分子结构可看出，人参皂甙Rb1、Rc、Re、Rf、Rg1和Rd均含有多个羟基，分子间存在较多的氢键，且分子量较大、分子间作用力强、沸点高，不容易逸出。由此可见，人参皂甙的逸出温度与其分子结构有密切关系。

3.2 添加于烟丝中逸出率的测定结果

3.2.1 Rb1、Rg1和 Re的质量浓度分析

按照上述测定方法测定溶液中人参皂甙Rb1、Rg1和 Re的质量浓度，测定结果如表2所示。

3.2.2 烟丝中人参皂甙Rb1、Rg1和 Re的质量浓度

利用微量注射器分别取25 μL质量分数不同的人参皂甙乙醇溶液均匀注射到卷烟样品烟丝中，恒温恒湿48 h。根据人参皂甙Rb1、Rg1和Re的各项参数计算每支香烟中人参皂甙的质量浓度如表3所示。由表3可看出，每支香烟中人参皂甙Rb1的质量浓度最大。

3.2.3 烟嘴中Rb1、Rg1和 Re吸附量的测定

准确称取经吸烟机吸完的卷烟烟嘴，用甲醇超声提取，经浓缩、干燥和甲醇定容后编为B1、B2和B3溶液，并用外标法测定的人参皂甙Rb1、Rg1和Re的质量浓度如表4所示。

由表4可知，在上述试验条件下，编号为B2的溶液中未检测到人参皂甙Rb1、Rg1和 Re；编号为B1和B3的溶液中未检测到人参皂甙Rg1和Re，烟嘴吸附人参皂甙Rb1的吸附率随着添加到卷烟样品烟丝中人参皂甙的量的增加而减小。

3.2.4 烟气中Rb1，Rg1和Re逸出率的测定

烟气中人参皂甙Rb1的质量浓度和逸出率如表5所示。

3种质量浓度不同的吸收人参皂甙的甲醇溶液经浓缩、干燥和甲醇定容后编为A1、A2和A3溶液，并用外标法测定的人参皂甙Rb1、Rg1和Re。结果表明，3种溶液中未检测到人参皂甙Rg1和 Re。由表5可知，在上述试验条件下，人参皂甙Rb1的逸出率随着添加到卷烟样品烟丝中人参皂甙的量的增加而降低。

4 结束语

本文只对人参皂甙在卷烟主流烟气中逸出率进行了初步研究，对其加入卷烟中的减害作用还需要进一步研究。

〔编辑：张思楠〕

Preliminary Study on the Effect of the Ginsenoside in the Mainstream Smoke of Cigarette

Zhang Weiyuan， Li Hui， Zhang Xianghui， Yue Xianling

Abstract： Through the preliminary study of the escape rate of ginseng saponin in mainstream cigarette smoke， we got the following conclusions： First， the gas chromatography test results show that the sample temperature is 80 ～ 400 ℃， and the gas chromatography cant detect the escape of the molecular. It can be seen that the escape temperature of the ginseng saponin is closely related to its molecular structure. Second， the mass fraction of ginsenoside Rb1 in solution， Rg1 and Re were 3.573 3 mg/g， 13.773 3 mg/g and 3.320 0 mg/g respectively. The content of Rb1 - type ginsenoside was the largest in each cigarette. The escape of ginsenoside Rb1 decreased with increasing rate， added to the cigarette tobacco samples of ginsenosides. Third， in the test condition， the Re， the Rg1 of the ginsenoside， was higher than that of the Rb1.

Key words： ginsenoside； escape rate； gas chromatography detection； molecular structure

文章编号：2095-6835（2015）19-0112-02