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.長春中醫藥大學吉林省人參科學研究院，長春130117；2.中國科學院長春應用化學研究所，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，是我國傳統的名貴中藥，因其有助于緩解病理癥狀，促進健康和預防潛在疾病的藥物特性而聞名。它的主要產地在亞洲東部區域的中國、朝鮮、韓國、日本、俄羅斯東部等近中國的部分地區。在我國人參主產于東北三省，所以，在東北它又被稱為“東北三寶”之一。現代研究表明，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的提取人參皂苷成為現在廣泛的研究課題。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，為開發更高效的人參皂苷提取方法提供參考和依據。

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）轉移至提取的介質中，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在促使人參皂苷從固相轉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]采用正交實驗設計的方法，篩選出煎煮法提取人參的最優條件。他們以人參皂苷Rb1、Re、Rg1的轉移率為參考指標，對提取時間、加水量、提取次數進行優選。結果顯示：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別與優勢在于提取溶劑種類和極性的多樣性。回流提取法以有機溶劑作為提取溶劑，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，在冷凝管處冷凝回流至燒瓶中，減少溶劑的損失。此方法的優點為提取完全；缺點為提取藥材量少，不適用于大工業生產。

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，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現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，優點：a.節省溶劑，完成一次溶劑提取后，溶液被加熱，揮發的溶劑經過冷凝管冷凝，重新進入提取的環境，開始新的一次提取過程；b.提取的完成度高。可以多次溶劑提取；c.利用率比較高，原料利用率高。也有一些缺點：能耗高、對設備要求比較高，而且目前還不能投入到大工業生產中。

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實現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]該方法有很多的優點：a.提取效率高；b.提取時間短[11]；c.提取溫度低；d.適應性廣；e.提取藥液雜質少，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，設備維護、保養方便。缺點：設備比較昂貴，還無法投入大工業生產。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。李婭麗通過優化響應曲面實驗[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

仿生提取是根據藥物代謝的原理，在體外模擬胃腸環境，提取人參皂苷的過程。此方法的優點為通過構建體內代謝環境，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，更加環保。此方法也有一些缺點：溫度控制嚴格，不適用于大工業生產。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水提取兩種提取方法，通過比較，發現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定化合物，例如酸性的丙二酰基人參皂苷m-Rb1，m-Rb2，m-Rc等。加熱提取會導致這些皂苷的分解，生成相應的中性人參皂苷Rb1，Rb2，Rc等。同時，熱能轉化不完全，也容易導致能量的損耗，因此許多常溫提取方法應運而生。

2.1 超聲提取法

超聲提取法的原理主要是利用超聲產生的震動、粉碎等相互綜合效應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。超聲提取法的優點：a.超聲波提取時不需加熱，避免了中藥常規煎煮法和回流法長時間加熱對有效成分的不良影響，適用于對熱敏物質的提取；同時，由于其不需加熱，因而也節省了能源。b.超聲波提取提高了藥物有效成分的提取率，節省了原料藥材，有利于中藥資源的充分利用，提高了經濟效益。c.溶劑用量少，節約了溶劑。d.超聲波提取是一個物理過程，在整個浸提過程中無化學反應發生，不影響大多數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，不太適用于大工業生產，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，當提取溫度和壓力超過物質的臨界值時，會形成單一的相態即為超臨界流體。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、快速傳質的提取。此方法有很多優點：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.溶質在超臨界流體中擴散系數與氣體相似，具有傳導快，提取時間短的特點；c.萃取選擇性強，在通常狀態下為氣體，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、萃取時間、萃取溫度以及夾帶劑的用量跟次數對人參皂苷的提取率影響，最后用正交實驗的方法優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

超高壓或高壓提取（壓力在100 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點：a.提取時間短；b.溶劑消耗少；c.提取溫度低；d.節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.設備投資高昂；b.難以分解殘留的農藥；c.要求低溫保管。

陳瑞站等[26]采用正交實驗設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，采用均勻設計法優化了提取工藝條件。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系統、免疫系統[31]、心血管系統與內分泌系統等多個系統[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、以及提取揮發性成分的局限等問題，導致了這些方法目前還無法投入到大工業生產當中。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進行不斷地研究和探索，相信隨著提取技術的不斷發展，研究者會發現更適合提取人參皂苷的方法并進行進一步的開發和利用。