人参皂苷：分离纯化、高精度达403%的中试研究成果

13.2.1　人参皂苷

人参为五加科植物人参（Panax ginseng）的干燥根及根茎。近代临床及药理研究表明，人参皂苷为人参的主要有效成分，具有人参的主要生理活性。人参的根、茎、叶、花及果实中均含有多种人参皂苷（ginsenosides）。人参根中总皂苷的含量约5%，根须中人参皂苷的含量比主根高。目前，已分离并鉴定结构的人参皂苷有40多种，各人参皂苷的药理作用不尽相同，例如，人参皂苷Rb₁和Rb₂具有中枢抑制作用和抗氧化作用；人参皂苷Rg₁具有中枢兴奋作用，并能促进蛋白质、脂质、DNA和RNA的生物合成；人参皂苷Ro具有抗炎、解毒和抗血栓作用；人参皂苷Rd、人参皂苷Re、人参皂苷Rf、人参皂苷Rg₁具有抗疲劳作用。

1.人参皂苷的结构

根据人参皂苷元的结构不同可分为人参二醇型（A型）、人参三醇型（B型）和齐墩果酸型（C型）三种。

（1）人参二醇型（A型）

（2）人参三醇型（B型）

（3）齐墩果酸型（C型）

2.人参皂苷的性质

人参总皂苷多为白色无定形粉末，有吸湿性，部分人参皂苷的物理性质详见表13-6。人参总皂苷易溶于水、甲醇、乙醇，可溶于正丁醇、醋酸、乙酸乙酯，不溶于乙醚、苯。水溶液振摇后能产生大量泡沫。人参总皂苷没有溶血现象，但经分离后，B型和C型人参皂苷具有显著的溶血作用，而A型人参皂苷却有抗溶血作用。

表13-6　人参单体皂苷的物理性质

A型和B型人参皂苷在酸水解时，从水解产物中得不到真正的皂苷元，这是由于这些皂苷元的性质不太稳定，水解时结构发生变化。A型、B型人参皂苷的真正皂苷元是20（S）-原人参二醇、20（S）原人参三醇。

3.人参总皂苷生产工艺1

【工艺原理】

利用人参总皂苷易溶于乙醇的性质进行提取；利用人参总皂苷的亲水性、难溶于乙醚等亲脂性有机溶剂的性质除去脂溶性成分；根据人参总皂苷在正丁醇、丙酮中的溶解性，采用水饱和的正丁醇萃取并结合丙酮沉淀，以达到纯化的目的。

【操作过程及工艺条件】

（1）浸泡-回流：将人参粗粉碎，以乙醇室温浸泡3次，浸泡后的药渣再用乙醇加热回流提取6次，每次1小时，合并乙醇浸泡液和乙醇回流提取液。

（2）浓缩-乙醚萃取：将乙醇提取液减压回收乙醇至无醇味，冷却后加适量水，再用乙醚萃取1～2次，乙醚液中即欲除去的脂溶性成分。

（3）正丁醇萃取-浓缩：将上述水层用等量水饱和正丁醇萃取6次，合并正丁醇萃取液，减压回收正丁醇至干，得到的抽松物即人参总皂苷粗品。

（4）醇溶-丙酮沉淀：将人参总皂苷粗品用适量乙醇溶解，在搅拌下倾入一定量的丙酮中，放置，滤过，将收集的沉淀用少量丙酮洗涤2次，减压抽干后70℃恒温真空干燥4小时，得白色或淡黄色粉末（人参总皂苷）。

【生产工艺流程】

【工艺注释】

（1）人参皂苷为三萜皂苷类化合物，偏于亲水性。人参总皂苷在甲醇、乙醇中溶解度较大，但由于甲醇毒性较大，对环境不利，所以选择乙醇提取。为了提取完全，将药材先用乙醇冷浸后，再用乙醇加热回流提取。

（2）由于采用乙醇提取，乙醇提取液中脂溶性成分较多，所以醇提浓缩物加水后用乙醚萃取1～2次，以除去其中的脂溶性成分。

（3）在正丁醇萃取工艺中，为了除去水溶性杂质，提高人参总皂苷的纯度，也可将正丁醇总萃取液用蒸馏水萃取1次，得到的水液再用等量水饱和的正丁醇萃取1次，并且将此正丁醇萃取液合并于正丁醇总萃取液中。(www.xing528.com)

4.人参总皂苷生产工艺2

【工艺原理】

利用人参总皂苷易溶于乙醇的性质进行提取；利用醇提水沉的方法除去脂溶性成分；由于水溶性杂质和皂苷的极性不同，在大孔吸附树脂上的吸附能力不同，所以采用大孔吸附树脂色谱法除去水溶性杂质，以达到纯化的目的。

【操作过程及工艺条件】

（1）回流：将人参粗粉碎，以70%乙醇加热回流提取。

（2）浓缩-冷置：将乙醇提取液减压回收乙醇至无醇味，冷却后加适量水分散，放入冰箱冷置24小时，抽滤，弃去沉淀。

（3）上柱-洗脱：将上述抽滤后所得的滤液上D101大孔吸附树脂柱吸附后，先用水洗脱，再用50%乙醇洗脱，合并50%乙醇洗脱液。

（4）浓缩-干燥：将50%乙醇洗脱液减压回收乙醇至干，并在70℃恒温真空干燥，即得人参总皂苷。

【生产工艺流程】

【工艺注释】

（1）目前，三萜皂苷是使用大孔吸附树脂色谱法分离纯化的比较广泛的一类成分，这类成分水溶性大，不易自水中萃取出来，常规法是用水饱和的正丁醇萃取，正丁醇沸点较高，回收溶剂困难，而大孔吸附树脂对皂苷有很好的吸附作用，不仅吸附容量大，而且易被解吸附，洗脱下来的成分纯度好，所以大孔吸附树脂法已广泛应用于皂苷的提取分离，为此本工艺中采用大孔吸附树脂色谱法进行纯化。

（2）利用大孔吸附树脂进行纯化时，上样溶液预先需要进行沉淀除杂等步骤。上样溶液澄清度较好时，不仅能提高人参总皂苷的纯化率，而且还能提高大孔吸附树脂的使用寿命。所以该工艺中采用醇提水沉的方法除去杂质。

（3）试验中对D101、AB-8、HPD-100、DX-5、D3520、H103、NKA-9七种大孔吸附树脂进行了实验，分别先用水洗脱，再用70%乙醇洗脱，用分光光度法进行含量测定，结果总皂苷含量D101＞HPD-100＞AB-8＞D3520＞DX-5＞NKA-9＞H103，收率为D101＞AB-8＞HPD-100＞D3520＞DX-5＞NKA-9＞H103，其中效果较好的是D101、AB-8、HPD-100，总皂苷含量可达75%，收率也在1.8%以上。

（4）实验室研究结果表明，纯化前总固体物中人参总皂苷含量为14.9%，纯化后总固体物中人参总皂苷含量为60.1%，精制度达403.3%，而且洗脱率达90%以上，所以从精制程度和解吸度方面分析，大孔吸附树脂适于人参总皂苷的分离纯化，并通过中试研究证实了该技术放大生产是可行的。

5.人参茎叶总皂苷生产工艺

【工艺原理】

利用人参茎叶总皂苷可溶于水的性质进行提取；水提醇沉的方法除去糖类等水溶性杂质；根据人参茎叶总皂苷的溶解性，采用水饱和正丁醇萃取并结合活性炭吸附、氧化铝吸附杂质以及轻汽油沉淀，以达到纯化的目的。

【操作过程及工艺条件】

（1）浸提-浓缩：将人参茎叶粗粉装入逆流浸提罐组中，先以沸水浸提，浸提液的出液系数控制在5以下，然后将浸提液泵入到薄膜蒸发罐中，减压浓缩至浓缩液的体积和原料的质量比为1∶1。

（2）醇沉-浓缩-正丁醇萃取：在上述浓缩液中慢慢加入乙醇（同时不断搅拌），使乙醇含量达70%后，有大量沉淀析出，静置、过滤，将沉淀物用70%乙醇洗涤两次，合并滤液和洗涤液，减压回收乙醇并浓缩到相当于原料质量的1/2后，以水饱和正丁醇用塔式逆流连续萃取器进行逆流萃取，合并正丁醇萃取液后，用水洗涤两次，以除去水溶性杂质。

（3）柱色谱-浓缩：将上述水洗涤过的正丁醇萃取液通过活性炭柱（活性炭的量约为正丁醇质量的0.5%）后，再通过氧化铝柱（中性氧化铝的量约为正丁醇质量的3%～6%），两柱属于串联通过。再将通过两柱的正丁醇液泵入减压浓缩罐中，减压回收正丁醇至一定体积。

（4）轻汽油沉淀-干燥：在正丁醇浓缩液中慢慢加入轻汽油（同时不断搅拌），沉淀完全后静置、过滤，所得沉淀真空干燥，即得人参茎叶总皂苷。

【生产工艺流程】

【工艺注释】

（1）从人参茎叶中提取人参茎叶总皂苷，作为提取物应用是扩大人参药源的一种途径。近几十年，人们分别对人参茎叶、人参花蕾、人参果实等部位进行了研究，结果发现除了人参根之外，人参植株其他部位也含有人参总皂苷，而人参茎叶中含量更高。目前提取人参皂苷的方法有很多种，多采用不同浓度的乙醇作为提取溶剂，但人参茎叶中含较多的叶绿素，而乙醇对叶绿素的溶解度较大，不易除去，从而影响总皂苷质量，所以本工艺利用人参茎叶总皂苷易溶于水、而叶绿素不易溶于水的性质，采用水为提取溶剂，以减少后继工作的负担，简化了工艺。

（2）该工艺中采用沸水浸提，一方面既可将人参茎叶总皂苷溶解出来，同时也可使药材中的酶失活，另一方面提取液中共存的杂质以多糖等水溶性成分较多，所以进一步采用醇沉的方法纯化，但醇沉前需将水浸提液减压浓缩至浓缩液的体积和原料的质量比为1∶1，目的是为了增加杂质的浓度，使进一步醇沉时减少乙醇用量，提高醇沉效果。如果这一步浓缩完成时有沉淀，则应将沉淀过滤除去。