国产和进口西洋参不同器官的品质差异研究△

张丹，郑开颜，王乾，侯芳洁，由会玲，高艳芝，王倩颖，郑玉光*

(1.河北中医学院 药学院，河北 石家庄 050200；2.河北中医学院 实验中心，河北 石家庄 050200)

·中药农业·

国产和进口西洋参不同器官的品质差异研究△

张丹1，郑开颜1，王乾1，侯芳洁1，由会玲1，高艳芝2，王倩颖1，郑玉光1*

(1.河北中医学院 药学院，河北 石家庄 050200；2.河北中医学院 实验中心，河北 石家庄 050200)

目的：分析国产和进口西洋参不同器官的品质差异。方法：采用高效液相色谱法(HPLC)同时测定辽宁产和加拿大产西洋参不同器官7个人参皂苷类成分(人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、 Rb3、Rd)的含量。色谱条件：色谱柱为Shimadzu inertsil ODS-2 C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；流动相为乙腈(A)-水(B)溶液，梯度洗脱0～60 min，22%～35% A。结果：西洋参茎叶中人参皂苷Rb3的含量较其他器官高，而辽宁产和加拿大产西洋参不同器官人参皂苷含量不具有显著差异；7个人参皂苷类成分均达到基线分离，各成分均有较宽的线性范围和良好的线性关系(r>0.999)；回收率在95.98%～103.76%。结论：以人参皂苷含量作为评价指标来看，国产西洋参与加拿大产西洋参的不同器官的品质不具有显著差异，且西洋参不同器官人参皂苷含量也不具有显著差异。该研究结果为西洋参不同器官的进一步开发利用提供了依据。

西洋参；不同器官；高效液相色谱法(HPLC)；质量评价

西洋参原产于美国北部和加拿大南部，作为药食两用产品已在我国有300余年的应用历史，为了改变长期依靠进口的历史，我国于20世纪70年代开始引种，目前已形成吉林、辽宁、山东和北京等主产区[1-4]。《中华人民共和国药典》中，西洋参药材为五加科植物西洋参PanaxquinquefoliusL.的干燥根，具有补气养阴、清热生津的功效，主要用于气虚阴亏、虚热烦倦、咳喘痰血、内热消渴、口燥咽干等[5]。传统意义上西洋参需要去芦使用，而市场上在去芦的基础上又去须、去支根使用，其茎叶亦不入药[6]。化学成分研究表明，西洋参主要活性成分为人参皂苷类，此外还含有多糖、多炔、多肽等类成分。现代药理研究发现，西洋参具有多种活性，主要体现为抗肿瘤、降血压、降血脂、抗疲劳等[7-11]。

近年来，针对西洋参化学成分、质量标准等方面的研究报道较多[12-17]。在对西洋参各器官人参皂苷类差异的研究发现，其各器官(茎叶、主根、芦头、须根、支根等)人参皂苷类成分均相似，但茎叶以及须根中人参皂苷类成分的含量较高。由于目前各学者研究多基于国产西洋参或进口西洋参的不同器官的研究，而未对两者进行对比研究[18-23]，因此，本研究基于此，阐明国产和进口西洋参的不同器官品质差异，为西洋参的进一步开发应用以及西洋参的国产化奠定理论基础。本研究建立了一种基于HPLC-UV检测西洋参不同器官人参皂苷的方法，分别对辽宁产和加拿大产西洋参茎叶、芦头、主根、须根、参节中人参皂苷的含量进行研究，并通过相似度分析软件进行比较以及化学计量法进行分析，在此基础上对西洋参各器官进行综合评价，为西洋参的进一步开发应用提供理论依据。

1 材料与仪器

1.1 材料

辽宁产和加拿大产西洋参药材购自安国药材市场，经河北中医学院生药学教研室郑玉光教授鉴定为西洋参PanaxquinquefoliusL.的茎叶、芦头、主根、须根、参节。样品信息见表1。

人参皂苷Rg1(批号：14052305)、Re(批号：14042905)、Rb1(批号：14102302)、Rc(批号：14102805)、Rb2(批号：14102804)、Rb3(批号：14050407)和Rd(批号：14122605)对照品购自成都普瑞法科技开发有限公司，纯度>98.0%；乙腈(色谱纯，美国Fisher公司)，水为超纯水，其余试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

Shimadzu LC-20 AT 高效液相色谱仪；Shimadzu inertsil ODS-2高效液相色谱柱 C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)；Mettler-Toledo XS205 DU型电子分析天平。

表1 西洋参样品详细信息

注：短支指长度1～5 cm；软支指低温烘干12～15 d。

2 方法

2.1 色谱条件

色谱柱：Shimadzu Inertsil ODS-2 C18(250 mm ×4.6mm，5 μm)；流动相乙腈 (A)-水(B) 溶液梯度洗脱，按程序洗脱(0～25 min，22%～26% A；25～30 min，26%～35% A；30～60 min，35%～35% A)；流速：1 mL·min-1；检测波长：203 nm；柱温：25 ℃；进样量：10 μL；理论塔板数按人参皂苷Rb1计算应不低于5000。对照品及样品(L1)图谱见图1。

注：A.对照品；B.样品(L1)；1.人参皂苷Rg1；2.人参皂苷Re；3.人参皂苷Rb1；4.人参皂苷Rc；5.人参皂苷Rb2；6.人参皂苷Rb3；7.人参皂苷Rd。图1 西洋参药材(J3)的HPLC图谱

2.2 对照品溶液的制备

精密称定人参皂苷对照品适量，以甲醇为溶剂配制成对照品混合溶液，人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd的质量浓度分别为0.238、0.524、1.450、0.172、0.106、0.102、0.200 mg·mL-1。

2.3 供试品溶液的制备

取西洋参样品粉末(过三号筛)约1 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入水饱和的正丁醇50 mL，称定重量，置水浴中加热回流提取1.5 h，放冷，再称定重量，用水饱和正丁醇补足减失的重量，摇匀，滤过。精密量取续滤液25 mL，置蒸发皿中，蒸干，残渣加甲醇适量使溶解，转移至10 mL量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得[5]。

3 结果与分析

3.1 含量测定

3.1.1 线性关系考察 精密吸取对照品混合溶液0.5、1、2、4、8、16、20、30、50、80 μL，分别注入HPLC中，按照2.1项下的色谱条件进样分析，测定峰面积。结果以峰面积为纵坐标，以各单体皂苷的量为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程和线性范围，结果见表2，各成分在各自质量范围内线性关系良好。

表2 7种人参皂苷的标准曲线、线性范围

3.1.2 精密度试验 分别精密吸取混合对照品溶液10 μL，在2.1项色谱条件下重复进样6次，以峰面积为指标计算7个成分的RSD(n=6)，考察精密度。人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd的RSD分别为1.5%、1.4%、2.1%、1.8%、2.3%、1.6%、2.1%，说明仪器精密度良好。

3.1.3 稳定性试验 精密吸取同一西洋参(L1)供试品溶液，分别在供试品溶液制备后第0、2、6、12、18、24 h进样，以3号峰为参照峰，各特征峰保留时间的RSD<3.0%，相对峰面积的RSD<3.0%，表明供试品溶液在制备后24 h内稳定。

3.1.4 重复性试验 取同一批西洋参( L1) 粉末约1 g，平行6份，精密称定，按2.3项下方法处理，2.1项下色谱条件进样分析，记录特征图谱，以3号峰为参照峰，各特征峰保留时间的RSD<3.0%，相对峰面积的RSD<3.0%，表明该方法的重复性良好。

3.1.5 加样回收率试验 取已知含量(L1)的西洋参药材样品约1 g，平行6份，精密称定，分别加入对照品适量，按2.3项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件进样分析，计算7个成分的加样回收率。人参皂苷Rg1、Re、 Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd的平均回收率为97.24%、99.67%、101.35%、103.76%、95.98%、98.78%、97.89%，RSD分别为2.3%、1.9%、1.2%、1.5%、2.4%、1.9%、2.1%。

3.1.6 样品的含量测定 按照2.3项下方法制备供试品溶液，按2.1项下色谱条件分别测定样品中人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rb3、Rd的含量，结果见表3。

表3 西洋参不同器官7种人参皂苷成分的含量测定结果(n=3)

3.2 相似度分析

辽宁产和加拿大产西洋参样品的色谱图见图2，采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004 A版”软件对西洋参不同器官色谱图进行数据处理，确定共有峰23个，生成对照色谱图谱见图3。西洋参不同器官HPLC色图谱与对照图谱比对，结果表明西洋参不同器官人参皂苷类成分具有较好的相似度，辽宁产和加拿大产西洋参间亦不存在显著差异。结果见表4。

注：S1～S6.L1～L6；S7～S11.J1～J5。图2 西洋参不同器官HPLC色谱图

图3 西洋参不同器官对照色谱图

编号相似度xRSD(%)L1097609182355L20986L30993L40976L50959L60267J10986J20986J30995J40984J50992

3.3 结合化学计量法的不同商品规格西洋参药材质量对比分析

为了验证已建立的西洋参的质量评价方法，同时进一步说明西洋参不同器官的内在品质差异，本研究运用多种统计学方法对数据进行分析，确保结果可靠准确。

3.3.1 系统聚类分析 运用SPSS 22.0软件对本实验西洋参不同器官的HPLC图谱进行聚类分析。其中将7个成分的质量分数、质量分数之和以及相似度作为原变量，所有数据经过标准化处理，聚类方法采用组间连接法及平方欧式距离法，结果见图4。

由系统分类树状图(图4)可以看出，在距离<15时被分为两类，其中辽宁产茎叶(L6)单独一类，可见西洋参茎叶、根、芦头等不同器官人参皂苷类成分具有一定的差异，主要表现为所含人参皂苷类成分种类无差异，而含量上差异较大，与相似度分析结果相一致。辽宁产和加拿大产西洋参各器官基本可归为一类，说明国产西洋参和进口西洋参之间的品质不具有显著差异。

图4 西洋参药材聚类分析树状图

3.3.2 主成分分析 在聚类分析的基础上，对原变量进行主成分分析。提取1个主成分Z1和Z2，累计贡献率为79.114%，其中Z1贡献42.093%，Z2贡献37.021%，以2个主成分建立坐标系得到的PCA投影图见图5。其主成分得分分布图的结果与聚类分析结果相一致，样品L6和J5单独成类，与其他样品差异性较大。

图5 西洋参样品主成分得分分布图

4 结论

本研究运用HPLC-UV法同时测定西洋参不同器官中7个人参皂苷类成分的含量，并对西洋参不同器官的HPLC图谱进行相似度分析，在相似度分析的基础上进行了化学计量学分析，结果表明西洋参茎叶与其他器官人参皂苷类成分的含量差异性较大。所有检测成分在60 min内完成分离和测定，相比2015版《中华人民共和国药典》分析条件，缩短了分析时间，并可同时进行成分定量[5]。

本实验采用HPLC同时测定了辽宁产和加拿大产西洋参的茎叶、芦头、根、参节和参须的7个人参皂苷类成分的含量，并对西洋参药材液相图谱进行聚类分析和主成分分析，结果表明辽宁产与加拿大产西洋参间品质并无显著差异，以人参皂苷类成分的指标对辽宁产和加拿大产西洋参进行区别不具有特征性，可能与本文收集的样品批次较少有关，需要放大样本量来验证本实验的结论，这是笔者接下来要探索的方向。目前市场销售的西洋参药材“个子货”皆去芦、去节、去须为用，从本研究中发现西洋参根、芦头、参节和参须的成分基本相似，其他器官含量甚至高于主根，单从化学成分角度分析，西洋参产地加工可不去芦、节、须用，避免一定的资源浪费。西洋参茎叶中化学成分类型和种类与根中相似，其中人参皂苷Rb3和Rd的含量较高，具有一定的开发应用价值。

本文所采用的HPLC含量测定结合模式识别的方法可在一定程度上表征西洋参不同器官在化学成分方法的差别。但是，由于西洋参化学成分的复杂性，单纯的化学成分的分析并不能很好地反映西洋参不同器官用药的差异性，不能从根本上体现出西洋参不同器官临床应用的异同。因此，在化学评价的基础上，若能将药效与物质基础结合起来，深入开展谱效学研究，则更有利于阐明西洋参不同器官的药用价值以及不同产地西洋参药材品质的差异。

[1] Sun J S，C P.Differentiation ofPanaxquinquefoliusgrown in the USA and China using LC/MS-based chromatographic fingerprinting and chemometric approaches[J].Anal Bioanal Chem，2011，399(5)：1877-1889.

[2] 周婧，都晓伟，马宏跃，等.西洋参药材高效液相色谱法指纹图谱的研究[J].时珍国医国药，2006，17(12)：2381-2382.

[3] 周海燕，赵润怀，付建国，等.国产西洋参生产及商品规格质量的调查分析[J].中国现代中药，2013，15(4)：324-328.

[4] 周海燕，赵润怀，付建国.基于人参皂苷含量的西洋参等级规格标准研究[J].中国现代中药，2014，16(6)：454-458.

[5] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2015：131-132.

[6] 李向高，张崇禧，郭若薇，等.西洋参药用不应去芦的试验研究[J].人参研究，1992，4(3)：5-12.

[7] Wang Y P，Choi H K，Brinckmann J A，et al.Chemical analysis ofPanaxquinquefolius(North American ginseng)：A review[J].J Chromatogr A，2015，1426：1-15.

[8] Qi L W，Wang C Z，Yuan C S.Ginsenosides from American ginseng：chemical and pharmacological diversity[J].Phytochemistry，2011，72(8)：689-699.

[9] Stavro P M，Woo M，Heim T F，et al.North American ginseng exerts a neutral effect on blood pressure in individuals with hypertension.Hypertension，2005，46(2)：406-411.

[10]Wang C Z，Zhang B，Song W X，et al.Steamed American ginseng berry：ginsenoside analyses and anticancer activities.J Agric Food Chem，2006，54(26)：9936-9942.

[11]Jia L，Zhao Y.Current evaluation of the millennium phytomedicine--ginseng (I)：etymology，pharmacognosy，phytochemistry，market and regulations.Curr Med Chem，2009，16(19)：2475-2484.

[12]董梁，张翠英，陈士林.西洋参药材皂苷类成分HPLC-UV-ELSD特征图谱及模式识别研究[J].药学学报，2011，46(2)：198-202.

[13]刘伟灿，张美萍，李超生，等.西洋参各部位皂苷成分的HPLC测定[J].人参研究，2010，22(1)：20-23.

[14]毕福钧，钟顺好，顾利红.RRLC法与HPLC法在红参和西洋参人参皂苷含量测定中的分析比较[J].药物分析杂志，2010，30(9)：1720-1724.

[15]李焘，屈新运，王喆之.陕西留坝西洋参药材HPLC指纹图谱的建立[J].中药材，2008，31(8)：1146-1149.

[16]蔡艳，郭文胜.HPLC-ELSD测定西洋参中人参皂苷含量[J].陕西中医学院学报，2009，32(1)：64-65.

[17]王欢，曾凡琳，谢彩香.西洋参UPLC-UV-ELSD指纹图谱研究[J].中草药，2016，47(1)：143-148.

[18]李波，任烨，杨正明，等.加拿大产西洋参茎中9种人参皂苷和2种拟人参皂苷的含量变化研究[J].华西药学杂志，2015，30(1)：74-78.

[19]Assinewe V A，Baum B R，Gagnon D，et al.Phytochemistry of wild populations ofPanaxquinquefoliusL.(North American ginseng)[J].J Agri Food Chem，2003，51(16)：4549-4553.

[20]黄艳菲，刘永恒，李艳丹，等.HPLC-MSn法测定加拿大原产地西洋参不同入药部位的人参皂苷含量[J].中国实验方剂学杂志，2013，19(11)：86-91.

[21]屈新运，王喆之.西洋参不同器官皂苷类成分的指纹图谱研究[J].现代生物医学进展，2006，6(2)：32-35.

[22]逄世峰，李亚丽，许世泉，等.西洋参不同器官人参皂苷类成分研究[J].中国林副特产，2015，135：1-3，9.

[23]朱秋.HPLC法测定西洋参不同器官中人参皂苷含量[J].亚太传统医药，2015，11(19)：23-24.

StudyonQualityDifferenceBetweenDomesticandImportedAmericanGinseng

ZHANGDan1，ZHENGKaiyan1，WANGQian1，HOUFangjie1，YOUHuiling1，GAOYanzhi2，WANGQianying，ZHENGYuguang1*

(1.CollegeofPharmacy，HebeiUniversityofChineseMedicine，Shijiazhuang050200，China；2.Experimentcenter，HebeiUniversityofChineseMedicine，Shijiazhuang050200，China)

Objective：To analyze the quality differences between domestic and imported American ginseng in different parts.Methods：By using the HPLC method for the simultaneous determination of 7 kinds of ginsenosides (ginsenoside Rg1，Re，Rb1，Rc，Rb2，Rb3，Rd) content of American ginseng in different parts，which from Liaoning and Canada.The chromatographic conditions were as follows：the chromatographic column Shimadzu inertsil ODS-2 column (250 mm×4.6 mm，5 μm).The mobile phase consisted of acetonitrile (A)-water (B) solution，gradient elution 0-60 min，22%-35% A.Results：The content of ginsenoside Rb3in stems and leaves of American ginseng was higher than that in other parts，and there were no significant different between American ginseng from Liaoning and Canada，seven kinds of components were reached the baseline separation，each component had a wide linear range and good linear relationship (r>0.999).Recovery rates were 95.98%-103.76%.Conclusion：The established method is accurate，sensitive and reproducible，and can be used in quality evaluation of American ginseng in different parts.

American ginseng；different parts；HPLC；quality evaluation

河北省中医药管理局科研计划项目(2015079)；河北中医学院博士科研基金(BSZ2015004)；河北省大学生创新创业训练计划项目(201614432029)

] 郑玉光，教授，研究方向：中药资源学；Tel：(0311)89926316；E-mail：zyg314@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.6.019

2016-10-10)

*[