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人参为五加科植物人参Panax C.A.Mey.的干燥根和根茎。多于秋季采挖,洗净经晒干或烘干。栽培的俗称“园参”,一般栽培4-7年收获,鲜品称“水参”,鲜参洗净晒干后称“生晒参”,蒸制干燥后称“红参”。人参味甘、微苦,平。归脾、肺、心经。具有大补元气,复脉固脱,补脾益肺,生津止渴,安神益智功能。习惯上生晒参偏于补气生津,多用于气阴不足,津伤口渴,消渴等,以清补为佳。红参经过蒸制,味甘而厚,性偏温,具有大补元气,复脉固脱,益气摄血。用于体虚欲脱,肢冷脉微,气不摄血,崩漏下血;心力衰竭,心源性休克。目的:1.对红参所含成分进行分析,建立红参中常见皂苷和稀有皂苷以及麦芽酚的含量测定方法,选择特征性组分评价红参的内在质量。2.测定人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参高温蒸制、红参普通蒸制样品中糖类成分(还原糖、水溶性多糖、总多糖)的变化,探索红参炮制原理。3.采用液质联用技术和多元统计分析结合对人参不同干燥方式和红参不同蒸制工艺的样品进行比较研究,阐明不同干燥方式和不同蒸制工艺对人参化学成分的影响。4.利用近红外光谱技术对不同干燥方式的人参和不同蒸制工艺的红参样品进行定性识别,为人参的工业化生产和优质化生产提供依据。5.以特征成分和外观性状作为评价指标,优化红参加工炮制工艺。方法:1.利用高效液相色谱法测定红参样品中Re、Rg1、Rb1、Rf、Rg2、Rc、Rb2、Rb38种常见皂苷的含量,采用Agilent Zobrax SB-C18色谱柱(4.6×250mm,5μm,理论塔板数不低于1500),乙腈-水梯度洗脱,洗脱时间100分钟;流速1ml/min,检测波长203nm,柱温:30℃;进样量10μl。利用高效液相色谱法测定红参样品中稀有皂苷Rg3、Rh2的含量,采用Agilent Zobrax SB-C18色谱柱(4.6×250mm,5μm,理论塔板数不低于1500),乙腈-水梯度洗脱,洗脱时间65分钟;流速1ml/min,检测波长203nm,柱温:30℃;进样量10μl。利用高效液相色谱法测定红参样品中麦芽酚的含量,色谱柱Agilent Zobrax SB-C18(4.6×250mm,5μm,理论塔板数不低于1500),甲醇-0.1%甲酸水等度洗脱,洗脱时间15分钟;流速1ml/min,检测波长276nm,柱温:30℃;进样量20μl。2.采用苯酚-硫酸法测定人参不同炮制品中还原糖、水溶性多糖、总多糖的含量变化。3.采用液质联用技术和多元统计分析结合对人参鼓风干燥和冷冻干燥样品进行比较研究,阐明不同干燥方式对人参化学成分的影响。采用Waters ACQUITY UPLC系统,ACQUITY UPLC BEH C18 column(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)色谱柱,乙腈-0.1%甲酸水梯度洗脱,洗脱时间29min,流速0.4ml/min,柱温40℃,进样量2μl。质谱检测器采用电喷雾离子源正离子模式(ESI+),离子源温度120℃,脱溶剂温度350℃,脱溶剂流速480.0 L/h,锥孔电压和毛细管电压分别为3000V、20V。采用液质联用技术和多元统计分析结合对红参高温蒸制和普通蒸制的样品进行比较研究,阐明蒸制工艺对人参化学成分的影响。采用Waters ACQUITY UPLC系统,ACQUITYUPLCBEHC18 column(100mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱,0.1%甲酸乙腈-0.1%甲酸水梯度洗脱,洗脱时间25min,流速0.4ml/min,柱温40℃,进样量2μl。质谱检测器采用电喷雾离子源正离子模式(ESI-),离子源温度110℃,脱溶剂温度500℃,脱溶剂流速600.0 L/h,锥孔电压和毛细管电压分别为2200V、35V。4.利用近红外光谱技术分别对不同干燥方式的人参样品和不同蒸制工艺的红参样品进行定性鉴别分析。采集样品的近红外原始光谱,对原始光谱进行优化处理,利用主成分分析-马氏距离相结合的判别分析方法或偏最小二乘法,优化扫描波段、主成分数、光谱预处理方法等,对不同人参样品分别建立最优模型。5.对红参炮制工艺的优化,以其所含成分和外观性状作为指标主要考察蒸制次数和蒸制后烘干的温度,综合考察选择最佳的炮制工艺。结果:1.研究表明,分别建立了用高效液相色谱仪对红参中8种常见人参皂苷、2种稀有人参皂苷以及麦芽酚的含量测定方法,其浓度在一定范围内,线性关系良好。方法精密度、重复性均小于2%,平均加样回收率、RSD值均符合要求。测定的人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参普通蒸制和高温蒸制中8种常见人参皂苷之和分别为0.918%、2.238%、4.223%、0.412%。稀有人参皂苷和麦芽酚为红参的特有成分,只在红参中检出。2.苯酚-硫酸法测定人参不同样品中还原糖含量,在6h内显色稳定,重现性好,平均加样回收率为98.53%,RSD=2.05%(n=6)。测定结果显示,人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参普通蒸制、红参高温蒸制样品中还原糖含量分别为13.46%、28.33%、28.97%、27.78%;人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参普通蒸制、红参高温蒸制样品中水溶性多糖的含量分别为35.41%、48.68%、45.41%、44.12%;人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参普通蒸制、红参高温蒸制样品中总多糖含量分别为75.05%、71.92%、66.48%、60.84%。3.采用液质联用技术和多元统计分析结合对人参不同干燥方式和红参不同蒸制工艺的样品进行比较研究,从分子水平阐明了人参不同炮制品中化学成分的差异。冷冻干燥人参中的邻苯二甲酸丁酯的含量比较高,而鼓风干燥人参中亚麻酸的含量比较高。红参普通蒸制中主要含有人参皂苷Re,Rb1,Rb2,Rg1等常见人参皂苷,红参高温蒸制中主要含有人参皂苷Rg3,Rg5,Rh1,Rk1等稀有人参皂苷。4.利用近红外光谱技术分别对人参不同干燥方式和红参不同蒸制样品进行定性鉴别分析,结果显示,不同干燥方式的人参样品的模型中,识别率和预测率均达到100%,最佳扫描部位为主根下部,模型的性能指数为94.1%;不同蒸制工艺的红参样品的模型中,识别率和预测率均达到100%,最佳扫描部位为主根下部,模型的性能指数为95.6%。5.红参加工过程中蒸制温度、蒸制次数、烘干温度会影响红参的外观性状和内在质量。要控制适宜的条件才能保证红参的质量。结果显示,红参50℃、60℃、70℃、80℃烘干的样品和红参蒸制二次、三次、四次的样品中麦芽酚的含量分别为0.0099%、0.0124%、0.0127%、0.0245%、0132%、0.0230%、0.0120%。红参50℃、60℃、70℃、80℃烘干的样品和红参蒸制二次、三次、四次的样品中稀有皂苷 Rg3 的含量分别为 0.014%、0.017%、0.017%、0.019%、0.065%、0.084%、0.173%,稀有皂苷 Rh2 的含量分别为 0.112%、0.108%、0.108%、0.108%、0.109%、0.126%、0.127%。红参50℃、60℃、70℃、80℃烘干的样品和红参蒸制二次、三次、四次的样品中8种人参皂苷之和分别为 1.511%、1.651%、1.518%、2.259%、2.021%、1.329%、0.867%。结论:1.高效液相色谱法和紫外-可见分光光度法可建立稳定可靠的检测方法用于人参不同样品中所含化学成分的含量测定。从皂苷成分来看,人参冷冻干燥、鼓风干燥、红参普通蒸制、高温蒸制样品中8种常见皂苷存在明显差异,可知人参皂苷在加工炮制过程中原型的丙二酰基形式的皂苷会发生转化脱掉丙二酰基生成相对应的人参皂苷,同时常见的人参皂苷会发生水解转化为稀有皂苷。此外红参蒸制过程中发生的美拉德反应不仅产生了红参特有成分麦芽酚,也会影响人参皂苷的转化。2.苯酚-硫酸法准确、灵敏、可靠,可用于测定人参样品中还原糖、水溶性多糖和总多糖的含量。与冷冻干燥的人参相比,鼓风干燥人参和蒸制的红参样品中,还原糖和水溶性多糖的含量均有显著增加,而总多糖的含量显著降低。可见不同炮制方法对人参样品中糖类成分的存在形式有很大影响。3.采用液质联用技术和多元统计分析结合对人参不同干燥方式和红参不同蒸制工艺样品进行比较研究,阐明人参不同炮制品中化学成分的变化。可知,干燥方式主要影响人参中的挥发性成分的含量,对人参皂苷的含量变化影响不大。不同蒸制工艺中红参高温蒸制后所含的稀有皂苷显著增加,是由于大量的常见皂苷转化而来。4.利用近红外光谱技术对不同干燥方式的人参样品和不同蒸制工艺的红参样品分别建立定性鉴别模型,达到了快速无损识别的目的,可促进人参的工业化生产和优质化生产。5.红参蒸制工艺中主要发生了美拉德反应,即氨基酸和糖类物质发生的复杂化学反应,产生了麦芽酚及稀有皂苷Rg3、Rh2等红参中的特有成分,通过对红参中化学成分和红参的外观性状研究来考察蒸制次数和蒸制后的烘干温度以优化红参加工工艺,提高红参质量。