人參在加工炮制過程中會發生水解、異構化和分解等反應，但大多數集中于人參皂苷類成分，對(dui)于(yu)加工過程中產(chan)生的(de)顏色變化(hua)以及小(xiao)分子物(wu)質有待進一(yi)步探究。

根據(ju)研究(jiu)發(fa)現，高溫(wen)蒸制過程(cheng)是人參化學成(cheng)分(fen)(fen)變(bian)化最為(wei)豐(feng)富，除(chu)發(fa)生皂(zao)苷(gan)類(lei)(lei)成(cheng)分(fen)(fen)變(bian)化外，還會伴隨著(zhu)顏色反應以及氨基酸(suan)和(he)還原糖類(lei)(lei)等小分(fen)(fen)子(zi)的變(bian)化。

紅參是當前人參加工最具代表性的炮制品，是經高溫(wen)蒸制和烘干(gan)而成的紅(hong)棕(zong)色的熟制品，除發生上述反應外，還會伴隨明顯(xian)的顏色變化。

有研究表明，紅參加工過程中含有的氨基酸和還原糖明顯減少，會產生精氨酸雙(shuang)糖(tang)苷AFG和麥芽(ya)酚等成分，這是由于(yu)二者發生梅(mei)拉(la)德反(fan)應（MR）的緣故，也是紅參(can)顏色變紅、香(xiang)味濃郁的原因。

現有研究表明，人參中含有豐富的氨基酸和還原糖，為MR發(fa)生(sheng)提供了重要的物質基礎(chu)，AFG即是精氨酸（Arg）和麥芽糖（Maltose）發生羥醛縮合反應(ying)，經(jing)Amadori重排而生成(cheng)了的梅拉德反應(ying)產物（MRPs）初級產物的一類氨基(ji)酸衍生物。

本章通過紅參(can)中(zhong)氨(an)基酸衍生物(wu)的(de)形(xing)成、檢(jian)測方法、影響因素及其藥理(li)作用，對紅參(can)中(zhong)氨(an)基酸衍生物(wu)進行綜述，以期為人參(can)的(de)加工炮制以及MR的(de)應用提供理(li)論參(can)考。

紅參中梅拉德反應產物的研究概況

MR是一種非酶促褐變反應，是指由結構上含有游離氨基的化合物，常見為游離氨基酸、肽或蛋白質上的賴氨酸殘基等，以及含有羰基的化合物，包括還原糖、多糖、二羰基化合物等化合物之間發生系列復雜反應，從(cong)而形(xing)成Amadori化合物或Heys重(zhong)排產(chan)物。

隨著反應(ying)(ying)的加深，又能分(fen)解(jie)成其他有香(xiang)味物質(zhi)、有顏色(se)的小(xiao)分(fen)子活性物質(zhi)，例如麥芽酚、5-羥甲基糠醛以及有潛在危害的丙(bing)烯酰胺和雜環(huan)胺等，其基本反應(ying)(ying)進程(cheng)如下圖所(suo)示。

紅參中氨基(ji)酸衍生物(wu)的(de)形成和發現(xian)

由上述圖例可知，紅參中(zhong)氨基酸衍生物的形成(cheng)（Amadori化合物）主(zhu)要是由人參中(zhong)含有(you)的還原糖，例如：葡萄糖（Glu）和Maltose等(deng)含(han)羰(tang)基結構化合物，與游(you)離(li)氨基酸、肽和蛋(dan)白質(zhi)等(deng)含(han)有的游(you)離(li)氨基之間發生的羰(tang)胺縮合（即羥醛縮合）反應。

經Amadori重排后，形成結構、性質相對穩定的關鍵中間產物——1-氨基-1-脫氧-2-酮糖，進而形成一(yi)種MR初級產物，即Amadori化(hua)合(he)物。其(qi)基(ji)本反應機理如下圖所示。

人參(can)在(zai)加工蒸(zheng)制過程中，人參(can)富(fu)含的游離性(xing)氨基(ji)酸和還原糖就(jiu)會發(fa)生(sheng)(sheng)上述(shu)反應(ying)，經Amadori重(zhong)排后形成氨基(ji)酸衍生(sheng)(sheng)物。

目前，已從紅參中發現精氨酸單糖苷（Arginyl-fructose,AF）和精氨酸雙糖苷（Arginylfructosylglucose,AFG）兩種氨基酸衍生物，是1994年首次從紅參中發現。隨后，關于(yu)紅(hong)參(can)中MR初(chu)級產物的研究(jiu)逐步成為(wei)紅(hong)參(can)非皂(zao)苷(gan)類成分的研究(jiu)熱點。

據(ju)報道，人參(can)中含(han)有多種(zhong)氨(an)基酸以及還原(yuan)糖等(deng)成分，為紅參(can)中MR的發(fa)生提(ti)供了(le)充(chong)足的物質基礎。因此，紅參(can)中氨(an)基酸衍生物的形(xing)成有待進一步探究。

杜芹(qin)芹(qin)等(deng)利用(yong)用(yong)電噴(pen)霧電離質譜聯用(yong)液相色譜法法系(xi)統探究了紅(hong)參加工(gong)過程(cheng)中梅拉德(de)反應的(de)初始產(chan)物。

研究發(fa)現，在紅參水提物(wu)的ESI-MS（負離子模式下）光譜中發(fa)現了3個新化合物(wu)A(m/z452)，B(m/z470)，C(m/z456)，它們具有類似AFG(m/z497)的結構。

同時，結合梅拉德反應原理，紅參中氨基酸衍生物的形成與氨基酸和還原糖的種類密切相關，經ESI-MS/MS分析后，Maltose與不同氨基(ji)酸模擬(ni)反(fan)應產(chan)物的(de)MS和(he)MS2數據如下表所示(shi)：

紅參中(zhong)氨(an)基酸衍(yan)生物的分離純化(hua)、合成及檢(jian)測(ce)方法

Amadori化合物是梅拉德反應進程中重要的香味和色澤形成的前體物質，氨基酸衍生物就是其中代表性的一類物質，在紅參加工過程中體現的尤為明顯，AF和AFG最早是由本課題組(zu)的鄭(zheng)毅男教授從紅(hong)參(can)水(shui)提液中經聚丙烯酰胺（Bio-gelP-II）凝膠柱層(ceng)析(xi)進行分(fen)離得到，并進行結構鑒定，豐富了(le)紅(hong)參(can)中非皂苷類的化(hua)學(xue)組(zu)成(cheng)。

隨后曹國軍等上述基礎上進行了改進，通過陽(yang)離(li)子交換(huan)樹脂(zhi)，除去紅參中(zhong)皂苷(gan)類成分等大(da)分子雜質的干擾，從而(er)得到(dao)更純的AFG。

孫彥軍(jun)等人則利(li)用大孔(kong)樹脂(zhi)NKA柱層析、硅膠(jiao)柱層析以及葡聚糖凝膠(jiao)SephadexLH－20、Bio-gelP-II柱層析等分離(li)手段(duan)，從人參非藥用部位——人參果中(zhong)分離(li)純化得到AF和AFG。

然而，由于Amadori化合物是一種MR的中間體，具有極性小、易溶解，不穩定等特(te)點，因此AF和AFG純品在常溫環境下儲存比較困難，易分(fen)解，加之紅參中成(cheng)分(fen)復雜(za)，氨基酸衍生(sheng)(sheng)物含量極低，通過常規(gui)化(hua)學分(fen)離(li)手(shou)段，既操作復雜(za)又耗時，不易于(yu)工業化(hua)生(sheng)(sheng)產。

因此，在隨后的研究中，通過化學合成方法模擬紅參中氨基酸衍生物的產生，對于明確氨基酸衍生物的產生機理，實現紅參中氨基酸衍生物的工業化制備有較好地促進作用。

本課題(ti)組在20世紀(ji)70年代就紅參中(zhong)含有的AF和(he)AFG的化學合成(cheng)進行探究，表(biao)明精氨酸（Arg）與葡萄糖（Glu）、麥(mai)芽(ya)糖（Maltose）在冰醋酸為反應(ying)媒介，當pH＜3.0的情況下，會(hui)(hui)發生明顯的褐變反應(ying)，產生AF和(he)AFG，而且進一步研(yan)究發現水(shui)分(fen)的增(zeng)加會(hui)(hui)抑制(zhi)其合成(cheng)。

趙婷等研究發現，在相同條件下，通過溶解Arg和Maltose等方(fang)式，在85℃下反應30min進行反應，AFG合成率可達54.37%，并提出為最佳條件。

而孫榮花等人通過科學配比，以無水丙三醇為反應媒介，將Arg、Maltose和檸檬酸混勻其中，在85℃下反應2.5h-3.0h，可以將AFG的合(he)成率提高到79%，有效降低了生產成本，促(cu)進了(le)AFG的工業化進程，也逐步成為分(fen)離純化紅參中氨基酸衍生物的方(fang)法之(zhi)一(yi)。

為深(shen)入(ru)分析紅參(can)中(zhong)MR進程，測定人參(can)氨(an)基酸衍生物的(de)含量(liang)，揭示MR進程，其檢測方法就是(shi)其中(zhong)的(de)重要內(nei)容。

梅拉德反應產物Amadori化合物的(de)直接測(ce)(ce)定方法最早是經茚三酮衍生后由(you)氨(an)基酸自動分(fen)析儀(yi)檢測(ce)(ce)，也(ye)有用高效液相色譜(pu)-示差折(zhe)光(guang)檢測(ce)(ce)。

因此，基于上述研究，氨基酸衍生物的測定方法主要集中采用氨基酸自動分析儀以及HPLC方法測得。

曹(cao)國軍(jun)等(deng)人對(dui)生曬參(can)(can)和(he)紅(hong)參(can)(can)中AF和(he)AFG的(de)含量(liang)(liang)進行(xing)測定，利用薄層(ceng)（UV）掃描(miao)法測得生曬參(can)(can)中AF為1.60%，AFG含量(liang)(liang)僅有0.21%，而(er)紅(hong)參(can)(can)中AF含有下(xia)降為生曬參(can)(can)的(de)58.75%，而(er)AFG含量(liang)(liang)高(gao)達4.91%。

韓立坤等通過氨基酸自動分析儀，測得人參及其不同加工中AFG的含量為5.37%，而生曬參中僅有少量的AFG，但由于這類方法的靈敏度較低，且準確率偏差較大。

為更有效(xiao)提高紅參中氨(an)基(ji)酸衍生(sheng)物的(de)(de)測定準確率，近年來，通(tong)過高效(xiao)液相（HPLC）柱前(qian)衍生(sheng)的(de)(de)方法逐步應(ying)用，黃寶亮等人就是(shi)通(tong)過這(zhe)一(yi)方法測定紅參中AFG的(de)(de)含量。

本課題在先前研究首次利用高效液相色譜-蒸發光檢測器檢測法對人參炮制品中氨基酸衍生物AFG進行測定，該方法可以很好彌補其他檢測器定性能力差、其他成分干擾大的缺點，是一種快速(su)、簡單、靈敏的(de)檢(jian)測(ce)方法。

紅(hong)參中氨基酸衍生物形成的影響因素(su)

從整體來看，影響MR進程因素較多，主要包括加熱溫度、pH值、還原糖的種類、氨基酸類別和反應時間等，人參的不同炮制方法從側面也體現了MR的影響因素。

例如(ru)：從鮮(xian)參(can)加(jia)工到(dao)生曬(shai)參(can)，主要是加(jia)熱溫(wen)度和時間的因(yin)(yin)素，大(da)力參(can)和紅(hong)參(can)則體現包括上述(shu)所(suo)有因(yin)(yin)素，紅(hong)參(can)氨基酸衍生物的形成與加(jia)熱溫(wen)度、還原糖種類、氨基酸類別、反應(ying)時間和pH等(deng)因(yin)(yin)素密切相關。

氨基酸衍生物的形成與還原糖的種類密不可分，其反應必(bi)須有還原糖(tang)(tang)的參與，而還原糖(tang)(tang)種類(lei)則包括單糖(tang)(tang)和雙糖(tang)(tang)，也有丁糖(tang)(tang)、戊糖(tang)(tang)和己(ji)糖(tang)(tang)等。人參(can)中(zhong)的葡萄糖(tang)(tang)、半乳(ru)糖(tang)(tang)、阿拉(la)伯糖(tang)(tang)、果糖(tang)(tang)（己酮糖(tang)(tang)）和麥芽糖(tang)(tang)等(deng)成分。此外，蔗糖(tang)(tang)、乳(ru)糖(tang)(tang)也是(shi)重要的還原糖(tang)(tang)種類(lei)(lei)，也是(shi)MR中(zhong)不可(ke)忽視的糖(tang)(tang)類(lei)(lei)。

據研究表明：糖的種類對MR的速率也有一定的關聯，通常是戊糖>己糖>雙糖，其褐變程度就是其最直觀的體現。此外，氨基(ji)(ji)酸(suan)種(zhong)類則是(shi)影響紅參氨基(ji)(ji)酸(suan)衍生物形成的關(guan)鍵。

據(ju)報道，人參(can)中含有17種(zhong)以上氨基酸(suan)，其具體氨基酸(suan)及分類如下表所示。

堿性(xing)氨(an)基(ji)酸中Arg是紅(hong)參中的代表性(xing)氨(an)基(ji)酸，在紅(hong)參中含量(liang)較高(gao)，也是AF和AFG氨(an)基(ji)酸(suan)衍(yan)生物形(xing)成(cheng)的(de)(de)重要前體，Ala，Asp，Glu在(zai)人(ren)參總氨(an)基(ji)酸(suan)中占有(you)較(jiao)大比例(li)，也是紅參氨(an)基(ji)酸(suan)衍(yan)生物形(xing)成(cheng)的(de)(de)重要物質基(ji)礎。

此外，加熱溫度和時間是人參加工炮制中最常見的因素之一，溫(wen)度高低以及蒸制(zhi)時間是影響紅(hong)參MR進程的(de)關鍵因素，同(tong)時也是人(ren)參呈現不同(tong)顏色，褐變程度差(cha)異的(de)原(yuan)因。

溫度越高，蒸制時間越長，紅參顏色越深，褐變程度越高，產生類黑素越多，先前研究表明，溫和的加熱溫度和較短的反應時間是MR產生Amadori化合物的最佳條件，并可以使反應(ying)盡(jin)可能停留在起(qi)始階段，減(jian)少副(fu)反應(ying)的發生，高溫環(huan)境可影響MR的主路線、中間產物類型以及(ji)最(zui)終MRPs的形成(cheng)。

有研究表明，當加(jia)熱溫度每(mei)提(ti)高10℃，MR的(de)速率提(ti)高就會相應提(ti)高一倍(bei)[96-98]，表現最為(wei)直觀的(de)就是其加(jia)工(gong)炮制過程中的(de)色度值和和褐變度變化。

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