白條黨參蘆頭、主根、參尾功能因子分析

宋平平，崔 方，張亞杰，李 文，高穎瑞，胡芳弟*

（蘭州大學藥學院，功能有機分子化學國家重點實驗室，隴藥協同創新中心，甘肅 蘭州 730000）

黨參為桔梗科植物黨參（(Franch.) Nannf.）、素花黨參（Nannf.var.(Nannf.) L.T.Shen）或川黨參（Oliv.）的干燥根。其中，黨參藥材主產于甘肅、山西等地。甘肅產黨參，基源為桔梗科植物黨參（(Franch.) Nannf.），因根條通直，色澤光白，皮肉堅實，品質優良而被稱為白條黨，是甘肅省主要栽培品種和主流商品黨參之一。白條黨參相對川黨參和素花黨參藥材而言，一個重要的特點是幾乎無支根。白條黨參的蘆頭，是指根類藥材近地面處殘留根莖的凸起部分，較其他2 個黨參品種的蘆頭相對較小。主根是根部的主體，由胚根發育而成，位于蘆頭下部，上端粗，尾部較細。根體長而粗壯，且無尤狀凸起的白條黨參商品往往被認為是優級品，而相對較細的參尾部分，多被棄之。事實上，黨參在加工的過程中需要多次揉搓，參尾部分易被折斷。

歷代醫家認為參蘆具有涌吐風痰的作用，無補益的功效，主根部分藥效較強，參尾部分藥效較差，白條黨參的蘆頭及參尾部分（切成飲片后，較為細碎），常常被棄之。近期研究表明，人參蘆頭化學成分與主根相似，在臨床上具有與主根相同的補益作用；趙曉華等報道了黨參蘆頭中黨參炔苷含量并不低于參尾中的含量；李瑞燕等報道了野生黨參參尾中的多糖、蒼術內酯III及5-羥甲基糠醛的含量遠高于蘆頭，黨參炔苷在蘆頭和參尾中含量相差不大。這些研究均表明，黨參蘆頭具有一定的應用價值。但白條黨參在使用過程中常除去蘆頭，而有研究表明蘆頭質量占主根質量的8%～15%，若按照每100 g黨參去蘆頭8 g計算，一年至少棄去蘆頭320 t，去除蘆頭造成了白條黨參資源的極大浪費。而目前鮮見關于黨參蘆頭、主根、參尾功能因子的系統比較研究，普遍認為的主根質量優于參尾是否具有理論依據也不得而知。為此，本實驗基于中藥整體特征的醇提取物指紋圖譜比較、浸出物、糖類成分、氨基酸、脂溶性物質以及黨參炔苷的含量進行系統而全面的比較，以期為白條黨參蘆頭、主根、參尾藥用及食用價值提供了科學依據，同時也為生產時原料部分的選擇和臨床應用提供理論依據。黨參的蘆頭、主根、參尾（尾部約4 cm處）如圖1所示。

圖1 白條黨參圖Fig.1 Photograph of C.pilosula

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

3 批白條黨參藥材，分別采自甘肅省定西市渭源縣新寨鎮大坪村（S1）、甘肅省定西市漳縣大草灘鄉草場街（S2）、甘肅九州天潤中醫藥產業有限公司白條黨參無公害種植基地（S3），由蘭州大學藥學院周印鎖教授鑒定為黨參（(Franch.) Nannf.）的干燥根。分別剪取蘆頭，主根及參尾。樣品編號分別為S1-蘆頭、S2-蘆頭、S3-蘆頭、S1-主根、S2-主根、S3-主根、S1-參尾、S2-參尾、S3-參尾。

黨參炔苷對照品（純度98.0%，136085-37-5） 上海詩丹德生物科技有限公司；氨基酸對照品（批號SLBM6769V，包括Ala、Arg、Asp、Cys、Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro，Ser、Thr、Tyr、Val）美國Sigma-Aldrich公司；葡萄糖（批號110833-200302）中國藥品生物制品檢定所；乙腈（色譜純） 北京百靈威科技有限公司；甲醇、茚三酮（均為分析純） 天津化學試劑有限公司；水為重蒸餾去離子水。

1.2 儀器與設備

FA2004型分析電子天平 上海度單儀器儀表有限公司；KQ-400KDE型高功率數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；OSB-2100型油浴鍋、N-110型旋轉蒸發儀 上海愛朗儀器有限公司；DFY-600型擺式高速萬能粉碎機 溫嶺市林大機械有限公司；1260型高效液相色譜儀 安捷倫科技（中國）有限公司；S-433D氨基酸全自動分析儀、PEEK分析柱（4.6 mmh150 mm，7 μm）、LCAK06/Na型磺酸基強酸性陽離子交換樹脂色譜柱 德國Sykam公司；UV-1700紫外-可見分光光度計 日本Shimadzu公司；DHG 9070A電熱鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 指紋圖譜的建立

樣品溶液的制備：精密稱取2.0 g樣品粉末（過40 目篩），加入50 mL 45%乙醇溶液回流提取1 h，過濾，取25 mL濾液濃縮至5 mL后，過大孔吸附樹脂（HPD-100），先用120 mL蒸餾水洗脫，棄去水液，再以150 mL無水乙醇洗脫，收集乙醇洗脫液，將洗脫液蒸干，用甲醇定容至5 mL，過0.45 μm濾膜，即得供試品溶液。

色譜條件：Zorbax Eclipse XDB-C色譜柱（250 mmh4.6 mm，5 μm）；流動相：乙腈（A）-0.2%冰醋酸溶液（B）；線性梯度洗脫：0～15 min，10%～20% A，90%～80% B；15～25 min，20% A，80% B；25～35 min，20%～30% A，80%～70% B；35～45 min，30%～45% A，70%～55% B；45～50 min，45%～100% A，55%～0% B；50～55 min，100% A，0% B。流速1 mL/min，柱溫30 ℃；檢測波長267 nm；進樣量10 μL。

1.3.2 浸出物含量測定

參考《中國藥典》2020年版四部通則2201浸出物測定法項下的熱浸法測定白條黨參藥材各部分水浸出物的含量，其中水為重蒸餾去離子水，以干燥品計算供試品中水溶性浸出物的含量。醇溶性浸出物參照水溶性浸出物測定法測定，用45%乙醇溶液代替水作為溶劑。

1.3.3 黨參炔苷含量測定

對照品溶液的制備：精密稱取黨參炔苷對照品適量，加甲醇制成質量濃度為0.99 mg/mL的黨參炔苷對照品溶液。

樣品溶液的制備：精密稱取樣品粉末（過40 目篩）3.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入100 mL甲醇，稱定質量，超聲處理30 min（240 W，120 kHz），靜置至室溫，再次稱定質量，甲醇補足損失的質量，抽濾，濾液濃縮至5 mL，過0.22 μm濾膜，取續濾液即得。

色譜條件：Diamonsil-C色譜柱（4.6 mmh 250 mm，5 μm）；流動相為乙腈-水（26∶74，/）；等度洗脫；柱溫30 ℃；檢測波長267 nm；進量樣10 μL；流速1.0 mL/min。

1.3.4 糖含量測定

葡萄糖對照品溶液的制備：精密稱取葡萄糖對照品10.024 1 mg，置于100 mL容量瓶中，加蒸餾水定容至刻度，制成質量濃度為0.10 mg/mL的葡萄糖對照品溶液。

樣品溶液的制備：稱取相當于干質量2.0 g左右的藥材粉末，脫脂（95%乙醇溶液加熱回流2 次，每次1 h），棄去醇提液，藥渣干燥后，分別加入24、20、16 mL蒸餾水煎煮3 次，每次40 min，過濾，3 次濾液合并，得濾液52 mL，進一步將濾液濃縮后，定容至25 mL，取5 mL作為總糖待測液。剩余溶液加乙醇至最終體積分數為80%，放置24 h，離心，取上清液，置水浴鍋上蒸干，用水溶解并定容至25 mL，作為低聚糖待測液，沉淀用水定容至25 mL作為多糖待測液。

測定方法：精密量取總糖、多糖、低聚糖溶液適量于干燥試管中，加蒸餾水定容至2.0 mL，另取2.0 mL蒸餾水作為空白對照。在試管中加入5%苯酚溶液1.0 mL，搖勻，迅速加入濃硫酸5.0 mL，搖勻，放置10 min，于沸水浴中保溫30 min，取出，冷卻至室溫于波長490 nm處測吸光度。平行測定3 次。

1.3.5 脂溶性物質含量測定

稱取相當于干質量2.0 g左右的藥材粉末（過20 目篩）（）于60 mL錐形瓶內，依次加入8 mL水、10 mL鹽酸，混勻，置于70 ℃水浴中，每隔5～10 min用玻璃棒攪拌1 次至試樣消化完全為止。取出錐形瓶，加入10 mL無水乙醇，混合均勻，依次用25、5 mL石油醚萃取，合并石油醚層溶液，旋轉蒸發至1～2 mL時，將其轉移至恒重后的蒸發皿（）中，蒸發至干，于105 ℃干燥1 h，取出于干燥器內冷卻0.5 h后稱質量（）。重復以上操作直至恒質量。按下式測定脂溶性物質質量分數：

1.3.6 氨基酸含量測定

樣品溶液的制備：精密稱取干燥至恒質量的樣品粉末（過40 目篩）0.5 g，置水解試管中，加入6 mol/L鹽酸10 mL，搖勻，加入新蒸餾的1%苯酚3 滴，將水解管置于－20 ℃冰箱中冷凍5 min后，通氮氣封口，置110 ℃ 烘箱內水解22 h，取出放冷至室溫，打開水解管，將水解液過濾后，用去離子水多次沖洗水解管，將水解液全部轉移至250 mL量瓶中，用去離子水定容；吸取上述溶液1 mL于10 mL燒杯內，蒸干，殘留物用1 mL水溶解，再蒸干，反復進行2 次。將殘渣用1 mL樣品稀釋液溶解至離心管中，10 000 r/min離心10 min，0.45 μm微孔濾膜濾過，即得。

分析條件：參考文獻[16]，對樣品中的氨基酸含量進行分析。

1.4 數據處理

所有數據采用SPSS Statistics 22.0和Origin 8.0軟件處理。

2 結果與分析

2.1 蘆頭、主根、參尾指紋圖譜比較分析

采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價軟件（2004年版）”對3 批樣品蘆頭、主根、參尾的指紋圖譜進行評價，并生成對照圖譜，選擇3 批樣品的蘆頭、主根、參尾指紋圖譜中出峰時間基本一致、峰面積較大的峰作為色譜峰，在波長267 nm的指紋圖譜中，標定出19 個共有峰（1～19），在波長320 nm的指紋圖譜中，標定出5 個共有峰（1*～5*），24 個共有峰峰面積之和占總峰面積的90%以上，通過對照品保留時間及紫外光譜的比對鑒定峰14為黨參炔苷，并將其作為參照峰計算各共有峰的相對峰面積。采用相關系數法計算3 批樣品的蘆頭、主根、參尾指紋圖譜的相似度，結果其相似度均大于0.90，表明其特征成分一致性較好。樣品之間的共有峰如圖2所示，指紋圖譜疊加圖如圖3所示，相似度結果及各色譜峰相對峰面積如表1所示。

圖2 各樣品共有峰Fig.2 Chromatogram showing peaks common to all samples

圖3 白條黨參蘆頭、主根、參尾HPLC指紋圖譜疊加圖（267 nm）Fig.3 Overlapped HPLC fingerprints of root-head, taproot and tail root of C.pilosula (at 267 nm)

表1 指紋圖譜共有峰相對峰面積及相似度Table 1 Relative peak area and similarity of common peaks in fingerprints

2.2 蘆頭、主根、參尾中浸出物含量及分析

如表2所示，測得3 批白條黨參蘆頭、主根、參尾中醇浸出物質量分數均值分別為48.64%、72.71%、76.71%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。水浸出物質量分數均值分別為46.05%、70.26%、73.01%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。表明蘆頭中水浸出物、醇浸出物質量分數均低于主根、參尾，主根、參尾之間質量分數較為接近。《中國藥典》規定黨參藥材中醇浸出物不得少于質量分數55.0%，故蘆頭中醇浸出物含量不符合藥典規定。

表2 白條黨參各部分成分質量分數測定結果Table 2 Contents of chemical components in various parts of C.pilosula%

2.3 蘆頭、主根、參尾中糖含量分析

以葡萄糖質量濃度（mg/mL）為橫坐標，吸光度（）為縱坐標，繪制標準曲線，得到回歸方程為=11.329－0.018 5（=0.993 9），線性范圍為10.02～60.11 μg/mL。如表2所示，最終測得3 批白條黨參黨參蘆頭、主根、參尾總糖質量分數均值分別為25.71%、36.39%、39.06%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。多糖質量分數均值分別為11.83%、15.74%、16.55%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。低聚糖質量分數均值分別為7.85%、13.39%、14.59%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。表明蘆頭中總糖、多糖、低聚糖含量低于主根、參尾，主根、參尾之間含量較為接近。

2.4 蘆頭、主根、參尾中黨參炔苷含量分析

以黨參炔苷質量濃度（mg/mL）為橫坐標，峰面積（mAU）為縱坐標繪制標準曲線，得到回歸方程為=7 107.066 9－0.292 62（=0.999 9），線性范圍為4.09h10～1.05 mg/mL。如表2所示，最終測得3 批白條黨參蘆頭、主根、參尾中黨參炔苷質量分數均值分別為0.12%、0.06%、0.06%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），但參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。表明蘆頭中黨參炔苷含量高于主根、參尾，主根、參尾之間含量較為接近。

2.5 蘆頭、主根、參尾中脂溶性物質含量分析

如表2所示，測得3 批白條黨參蘆頭、主根、參尾中脂溶性物質質量分數均值分別為0.20%、0.15%、0.15%，蘆頭中脂溶性物質含量高于主根、參尾，主根、參尾之間含量較為接近，但蘆頭與主根間、參尾與主根間脂溶性物質含量均無顯著差異（＞0.05）。

2.6 蘆頭、主根、參尾氨基酸含量分析

測定17 種氨基酸含量，氨基酸標準品及樣品對比圖如圖4所示。其中7 種必需氨基酸（essential amino acids，EAA）包括Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys，9 種藥用氨基酸（pharmacodynamic amino acids，PAA）包括Phe、Met、Leu、Lys、Tyr、Asp、Glu、Gly、Arg，6 種甜味類氨基酸（sweet amino acid，SAA）包括Pro、Gly、Ala、Ser、Thr、His，2 種鮮味類氨基酸（delicious amino acids，DAA）包括Asp、Glu，2 種芳香族氨基酸（aromatic amino acid，AAA）包括Tyr、Phe，5 種苦味氨基酸（bitter amino acid，BAA）包括Met、Arg、Val、Leu、Ile。3 批白條黨參藥材各部分氨基酸含量如表3所示。

表3 白條黨參蘆頭、主根、參尾氨基酸含量結果Table 3 Amino acid composition of the root head, taproot and tail of C.pilosula

圖4 混合對照品（A、B）和藥材樣品（C、D）色譜圖Fig.4 Chromatograms of mixed reference substance (A and B) and C.pilosula samples (C and D）

由表3可得，3 批白條黨參蘆頭、主根、參尾部分的總氨基酸（total amino acids，TAA）含量分別為8.456 7、4.285 5、4.353 9 mg/g；EAA含量分別為2.321 8、1.067 4、1.180 5 mg/g；PAA含量分別為5.804 5、3.050 8、3.045 1 mg/g；SAA含量分別為2.500 1、1.124 1、1.195 2 mg/g；DAA含量分別為2.213 7、1.001 3、0.991 1 mg/g；BAA含量分別為2.708 7、1.698 6、1.648 5 mg/g；AAA含量分別為0.481 7、0.201 3、0.242 6 mg/g。蘆頭中各氨基酸含量（除Met）與主根相比，具有顯著差異（＜0.05），但參尾中各氨基酸含量（除Cys）與主根相比，無顯著差異（＞0.05）。說明蘆頭中各氨基酸含量均高于主根、參尾，約為主根、參尾的1.5～3 倍，主根及參尾部分的含量較為接近。

3 討 論

在3 批黨參樣品的蘆頭、主根、參尾指紋圖譜分析中，樣品的制備方法按照1.3.1節制備方法，采用液相色譜檢測，往往只能檢測到具有紫外吸收且相對分子質量較小的化合物，而這部分化合物在黨參中的含量并不高，幾乎沒有一個成分的含量達到10級別，且總成分的含量并未超過總提取物的十分之一。關于各類成分的標記因較低的含量、更高的檢測成本以及各自結構差異太大，在比較白條黨參不同部分中具體的歸屬和含量范圍的意義并不大，因此采用總體指紋圖譜的方式進行評價。采用該方法一方面說明了白條黨參各部分特征峰的相似性，同時基于取樣量的基本一致性，也可獲得各特征峰所代表功能因子相對含量的一致性。實驗通過對照品保留時間及紫外光譜的比對鑒定峰14為黨參炔苷，并將其作為參照峰計算各共有峰的相對峰面積。指紋圖譜研究結果表明3 批白條黨參藥材的蘆頭、主根、參尾部分的醇提取物相似度均大于0.90，共匹配出24 個色譜峰，表明各批次藥材的蘆頭、主根、參尾之間所含功能因子的種類較為相似。

3 批白條黨參蘆頭中脂溶性物質質量分數最高，為0.20%，約為主根的1.3 倍，參尾與主根之間的質量分數含量較為接近，二者分別與主根相比，無顯著差異（＞0.05）。蘆頭中功能因子如黨參炔苷質量分數高于主根部分，為0.12%，約為主根的2 倍，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），主根、參尾之間的含量較為接近，參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。黨參炔苷對乙醇造成的胃黏膜損傷具有一定的療效，是黨參保護胃黏膜的活性成分之一。脂溶性物質在抗炎、抗氧化、抗菌等方面均具有較好的作用，故可將蘆頭應用到保健品、化妝品等領域。

3 批白條黨參蘆頭中功能因子如醇浸出物、水浸出物質量分數最低，為48.64%、46.05%，蘆頭與主根間具有顯著性差異（＜0.05），主根、參尾之間的含量較為接近，參尾與主根間沒有顯著差異（＞0.05）。蘆頭中總糖、多糖、低聚糖質量分數均低于主根和參尾部分，分別為25.71%、11.83%、7.85%，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），主根、參尾之間的含量較為接近，參尾與主根間沒有顯著差異（＞0.05）。研究表明，黨參水提液對-半乳糖致衰老小鼠肺組織具有一定的保護作用，對化學藥品誘導的學習記憶障礙小鼠也有明顯改善作用。多糖類是白條黨參的主要活性成分，也是其發揮藥理作用的重要成分，基于前期研究可知，白條黨參中的糖類物質具有較好的抗氧化、降血糖、抗炎、免疫調節作用。說明蘆頭部分具有一定的藥用價值，但弱于主根、參尾部分。

氨基酸組成及比例是衡量蛋白質優劣的主要因素，很多氨基酸具有重要的生物學功能和藥用價值。其中味覺氨基酸的種類與含量在食物風味方面起著重要的作用，3 批白條黨參蘆頭中味覺氨基酸含量最高，為7.904 2 mg/g，約為主根的2.0 倍，蘆頭與主根間具有顯著差異（＜0.05），主根、參尾之間的含量較為接近，分別為4.025 3、4.077 4 mg/g，參尾與主根間無顯著差異（＞0.05）。可解釋蘆頭氣味濃烈的原因，也可將其作為食品添加劑、保鮮劑、調味劑等加以開發利用。

4 結 論

白條黨參主根、參尾部分的功能因子如浸出物、黨參炔苷、總糖、多糖、低聚糖及營養成分如氨基酸含量幾乎無差異，說明其藥用成分及營養成分含量較為接近，根據“成分相似，療效相關”理論，推斷白條黨參主根、參尾具有相似的食用及藥用價值，可替換使用。盡管白條黨參蘆頭中功能因子如總糖、多糖、低聚糖及浸出物含量低于主根和參尾，但其功能因子如黨參炔苷、營養成分如氨基酸及脂溶性物質含量高于主根及參尾，因此應該加以開發利用，避免資源浪費。

綜上所述，白條黨參蘆頭部分具有一定的保健及營養價值，棄之將造成白條黨參資源的浪費，而主根、參尾部分功能因子種類及含量較為相似，推測其具有相似的藥用及食用價值，可替換使用。本研究為白條黨參資源的合理使用提供了實驗依據，具有重要的社會經濟價值和科學意義。