中药党参是桔梗科草质藤本植物党参Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.、素花党参Codonopsis pilosula Nannf. var. modesta（Nannf.）L.T.Shen或川党参Codonopsis tangshen Oliv.的干燥根^[1]。党参归脾、肺经，临床上多用于治疗脾肺气虚、气血不足、心悸气短、咳嗽虚喘、津伤口渴、面色萎黄、食少乏力、内热消渴等症^[1]。研究表明，党参主要含有多糖类、多炔类、萜类、黄酮类、苯丙素类、甾体类、生物碱和含氮化合物等多种化学成分^[2]。这些复杂且多样的化学成分赋予了党参广泛的药理作用^[3-4]，包括显著的免疫调节、内分泌调节、心血管保护、造血功能改善、神经系统保护、抗菌消炎、抗氧化、抗辐射、抗疲劳及抗肿瘤等作用^[5-7]。同时，党参作为一种传统的药食同源补益药，具备健脾益肺、养血生津的功效，广泛用于疾病预防和治疗中的食疗，具有广阔的市场需求和开发前景。正如古语所云，“空腹食之为食物，患者食之为药物。”党参在现代医药及食品领域中展现了广泛的应用价值。

产地加工是将鲜药材转化为商品中药材的关键步骤，通常包括净制、修整切制及干燥等过程。《中国药典》2020版中记录的党参加工方法为秋季采挖、洗净后晒干^[1]。中国党参属植物共有39种，主要分布于甘肃、陕西、山西及四川等省份。由于党参在我国的广泛分布，各产区的加工方法存在显著差异^[8-9]。以党参（C. pilosula）的主产区甘肃省定西市岷县为例，根据文献考证及实地调研，该产区党参的加工工艺包括采挖、洗净、干燥、揉搓、发汗及再次干燥等步骤，整个过程较为复杂且耗时耗力。这一复杂的加工流程可能导致党参化学成分在加工过程中发生变化^[10-11]。目前，党参化学成分的研究主要聚焦于不同炮制方法（如米炒、蜜炙、麸炒等）对其成分的影响^[12-13]。然而，关于党参鲜药材与饮片化学成分差异的系统研究仍然较为匮乏。产地初加工对党参化学成分影响的具体机制尚不明确，亟待进一步深入研究。

近年来，液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）在中药成分分析领域广泛应用，显著提升了中药化学成分分析和鉴定的全面性和准确性^[14]。该技术可以更为系统地比较鲜药材与饮片中的化学成分差异，有助于揭示两者的成分差异，并探讨产地初加工对其化学成分的影响机制。本研究基于高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）技术的代谢组学方法，表征了党参鲜药材与饮片间的化学成分差异，探讨了加工过程对党参主要有效成分的影响，揭示了其重要活性成分的变化规律，并为后续党参产地加工方式的选择提供科学依据。本研究对于推动党参药材质量评价体系的完善具有重要意义，并为党参药用植物资源的高效利用与开发提供了科学依据。

1 材料 1.1 药物与试剂

党参鲜药材及饮片，均采集自甘肃省定西市岷县，采集时间为2023年9—11月，样品详细信息见表 1。所有样本均经吉林农业大学中药材学院邸鹏副教授鉴定为桔梗科党参（C. pilosula）。样本按加工方式分为鲜药材和饮片，其中鲜药材为新鲜采集的党参药材根；饮片样本按照传统加工工艺处理，包括鲜参采挖、去杂上串，2~3次揉搓晾晒，清洗整形，晾晒至干燥成品，闷润切片。此外，为研究化学成分在不同组织部位的分布特性，对饮片样本进行了组织分离，分为周皮、木质部和韧皮部，用于后续分析。

对照品：党参炔苷（CAS：136085-37-5）、党参炔苷宁（CAS：142451-48-7）、党参炔醇（CAS：136171-87-4）、党参苷Ⅰ（CAS：117278-74-7）、白术内酯Ⅲ（CAS：73030-71-4）、紫丁香苷（CAS：118-34-3）、栀子苷（CAS：24512-63-8）、琥珀酸（CAS：110-15-6）、原儿茶酸（CAS：99-50-3）、色氨酸（CAS：73-22-3）、酪氨酸（CAS：60-18-4）和苯丙氨酸（CAS：150-30-1）均购于上海诗丹德生物科技有限公司，绿原酸（CAS：327-97-9）、开环异落叶松树脂酚（CAS：29388-59-8）和松脂醇二葡萄糖苷（CAS：63902-38-5）购于上海源叶生物科技有限公司，纯度均在98%以上。

甲醇、乙腈均为色谱纯，购于德国默克股份有限公司；甲酸为色谱纯，购于美国赛默飞世尔公司；蒸馏水，购于广州屈臣氏食品饮料有限公司。

1.2 主要仪器

Waters Acquity UPLC System型液相色谱仪、Xevo G2-XS QTOF型高分辨串联质谱（美国沃特世公司）；QUINTIX65-1CN内校电子天平（德国赛多利斯公司）；SK7200H超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司）；Lyovapor L-200型冷冻干燥机（瑞士步琦有限公司）；MiniSpin plus型离心机（德国艾本德公司）

2 方法 2.1 供试品溶液的制备

将党参鲜药材及饮片置于冷冻干燥机中，冻干至完全干燥。干燥后的样品经粉碎后过筛（三号筛）。精密称定党参鲜药材与饮片粉末各20 mg，分别置于1.5 mL离心管中，加入1 mL 70%甲醇（内含华法林内标，浓度5 μg/mL），在低温条件下进行超声处理1 h。提取液经12 000 r/min离心15 min，离心半径2.5 cm，取上清液备用。进样分析前，吸取200 μL上清液至装有内衬管的进样瓶中，进行UPLC-QTOF-MS采集分析。

2.2 对照品溶液的制备

精确称取对照品1 mg，分别加入1 mL甲醇配制成1 mg/mL的对照品贮备液。随后，吸取适量对照品贮备液，稀释至0.1 mg/mL，配制成对照品工作溶液，备用。

2.3 检测条件

液相条件：色谱柱：ACQUITY UPLC T3-C8色谱柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）；流动相：0.1%甲酸-水溶液（A）和0.1%甲酸-乙腈溶液（B），梯度洗脱：0~6 min，2%~5% B；6~10 min，5%~15% B；10~13 min，15%~20% B；13~16 min，20%~22% B；16~20 min，22%~60% B；20~24 min，60%~75% B；24~30 min，75%~95% B；30~33 min，95% B；33.5~38 min，2% B；流速：0.4 mL/min；柱温：40 ℃；进样量：1 μL。

质谱条件：电喷雾离子源（ESI），在正负离子模式下采集质谱数据，ESI源参数：毛细管电压：2.5 kV（正、负离子模式），样品锥孔电压：40 V，脱溶剂气体为氮气，气体流量800 L/h，离子源温度：100℃，脱溶剂温度：450℃。质谱检测质量范围m/z：50~1 200 Da，扫描时间：0.35 s，碰撞气体为氩气。低能量扫描时碰撞能量为6 eV，高能量扫描时碰撞能量为20~50 eV。

2.4 数据处理

使用MassLynx V4.1工作站采集样品数据，获得化合物的保留时间、离子碎片、加合离子以及精确的相对分子质量等信息，并结合对照品比对及相关文献报道进行化合物鉴定。将采集到的质谱数据转换为abf格式后，导入MS-DIAL软件进行数据处理，包括峰对齐、降噪、色谱峰提取、校正及归一化处理。随后，将处理后的数据导入SIMCA-P 14.1软件进行分析，如主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）。通过PCA、OPLS-DA模型以及VIP值大小等信息，筛选出党参鲜药材与加工样品（饮片）之间的差异性化学成分。

3 结果 3.1 党参不同类别化合物分析方法的建立

党参中富含多炔类、生物碱类、苯丙素类、萜类和有机酸等多种化学成分。本研究通过对正负离子模式下的党参样品进行采集分析，检测到多炔类成分主要分布在保留时间8~18 min范围内，且多数多炔类化合物在负离子模式下具有较高响应，仅党参炔醇则在正离子模式下响应较强。生物碱类化合物主要分布的保留时间范围为1~15 min，并在正离子模式下表现出较高响应；酸类化合物则主要分布在1~21 min，在负离子模式下响应更为显著。因此，本研究选择在负离子模式下分析多炔类、有机酸类和苯丙素类化合物，在正离子模式下分析生物碱类化合物。

3.2 党参的鲜药材和饮片总离子流图分析

本研究采用UPLC-Q-TOF-MS方法对收集到的党参鲜药材和饮片样品进行了数据采集，并使用MassLynx V4.1软件进行分析，所采集样品的总离子流图如图 1所示。结果显示，鲜药材与饮片的代谢物轮廓较为相似，主要差异均集中在正负离子模式下10~16 min区域的色谱峰。

3.3 党参样品的化学成分表征

本研究运用建立的LC-MS方法对党参鲜药材和饮片进行了数据采集和成分分析，结合标准品信息、精确相对分子质量、MS/MS碎片离子信息、文献报道及化合物数据库信息进行比对鉴定，共鉴定出44个主要化学成分，包括19种生物碱及含氮化合物类、12种有机酸类、4种多炔类、4种苯丙素类、2种萜类、3种己醇苷及己烯醇苷类。其中，琥珀酸、酪氨酸、苯丙氨酸、原儿茶酸、色氨酸、紫丁香苷、栀子苷、党参苷Ⅰ、绿原酸、党参炔苷、党参炔苷宁、党参炔醇、白术内酯Ⅲ、松脂醇二葡萄糖、开环异落叶松树脂酚等15种化合物通过与对照品比对鉴定得出。党参样品中的主要化学成分鉴定结果见表 2。

3.4 党参鲜药材和饮片间的化学成分差异分析

使用MS-DIAL软件对正负离子模式下采集的数据进行处理后，正离子模式下得到818个离子信息，负离子模式下得到316个离子信息。处理后的数据导入SIMCA-P软件，进行多元统计分析。根据正负离子模式下党参鲜药材和饮片的主成分分析（PCA）结果显示：党参鲜药材和饮片样品均处于置信区间内，且两者之间存在明显区别（图 2a、2b），表明党参鲜药材和饮片的化学成分存在显著差异。进一步对党参鲜药材和饮片的数据进行OPLS-DA分析（图 2c、2d）。在正负离子模式数据下构建的OPLS-DA模型中，筛选出VIP值＞2且单因素方差分析中P＜0.05的差异离子，并通过一级质谱相对分子质量和二级质谱裂解信息，结合对照品和文献比对，共鉴定出17个差异化合物。其中，正离子模式下鉴定了7个主要差异化合物，具体见表 3，负离子模式下鉴定了14个主要差异化合物，具体见表 4，主要包括多炔类、生物碱类、苯丙素类及酸类化合物，有4个化合物在正负离子模式中均表现出较高VIP值，并被重复筛选到。

通过比较党参鲜药材和饮片的差异化学成分相对含量，具体见图 3。在正离子模式下（图 3a），Codonopyrrolidium D/E/F/G、Codonopyrrolidium A、Lobetyolin（党参炔苷）在党参鲜药材中相对含量更高，而TangshenosideⅠ（党参苷Ⅰ）、Lobetyolinin（党参炔苷宁）、Tetradecyl（βS）-β-hydroxy-N-（phenylacetyl）-D-phenylalaninate在党参饮片中含量更高；在负离子模式下（图 3b），除Citric acid（柠檬酸）、Lobetyolin（党参炔苷）在党参鲜药材中含量较高外，其余12个成分在党参饮片中含量更高，尤其是Tangshenoside Ⅰ（党参苷Ⅰ）、9，12，13-trihydroxy-10-octadecadienoic acid、Lobetyolinin（党参炔苷宁）等成分。以上结果显示，3种生物碱类成分、党参炔苷和柠檬酸在鲜药材中相对含量较高，而其余12种成分在饮片中的含量更高。

在所筛选到的差异成分中，关注到结构上极具相似性的多炔类化合物，党参炔苷、党参炔苷宁、铜锤玉带草炔苷均由炔烯链和糖苷组成，其差异仅体现在糖苷数目的不同（见图 4a），对其在加工前后的相对含量进行比较分析（图 4b），发现三者尽管在结构上相似，但其变化规律不一，党参炔苷在加工后含量略有降低，而党参炔苷宁、铜锤玉带草炔苷在加工后含量显著升高。

3.5 党参饮片不同组织部位化学成分差异分析

为了进一步解析化学成分的分布，对于党参饮片不同组织部位（周皮、木质部和韧皮部）的化学成分进行了差异分析（图 5a），基于MS-DIAL处理后的负离子模式数据，结合SIMCA-P软件进行多元统计分析。根据党参饮片不同组织部位的主成分分析（PCA）结果显示，不同组织部位的化学成分存在显著差异（图 5b）。PLS-DA分析（图 5c、5d）进一步筛选出VIP > 3且P < 0.05的差异化合物，其中党参炔苷和党参炔苷宁表现出较高VIP值（VIP > 6）。

针对不同组织部位的多炔类成分相对含量比较结果（图 5e）表明，党参炔苷、党参炔苷宁、铜锤玉带草炔苷的含量在木质部中显著高于其他部位，周皮次之，韧皮部最少。

进一步比较木质部占比较大和木质部占比较小的党参饮片中多炔类化合物的含量（图 5f），结果显示，多炔类化合物（党参炔苷、党参炔苷宁、铜锤玉带草炔苷）在木质部占比较大的饮片中含量显著更高，呈现出更明显的富集趋势。

4 讨论

本研究基于UPLC-QTOF-MS技术的代谢组学方法，快速表征并分析了党参鲜药材与产地饮片的化学成分差异，共鉴定出44种化学成分，主要涵盖生物碱类、有机酸类、苯丙素类和多炔类化合物。通过化学计量学分析比较党参鲜药材与产地饮片，结果表明两者的化学成分存在显著差异，共发现17种显著差异化合物。该结果进一步揭示了产地加工对党参化学成分的影响，为党参药材品质形成机制提供了实验依据，并为选择适宜的产地加工方法提供了新视角。然而，本研究尚存在不足，缺乏对鲜药材与产地饮片在各加工步骤（如揉搓、发汗、干燥等）的中间对照样品进行比较分析。今后的研究需要进一步收集不同加工环节的样品，进行更为细致的分析，以揭示产地加工各环节对化学成分变化的影响机制。

党参药材化学成分的复杂性和加工步骤对活性成分影响机制的不确定性，给党参的质量研究及全面评价带来了挑战^[15-20]。党参炔苷作为党参的重要活性成分之一，具有显著的生物活性和广泛的药理作用^[21-23]，是党参质量评价中的关键指标。然而关于产地加工对党参炔苷含量变化的研究仍较少。本研究筛选出的差异化学成分党参苷Ⅰ、党参炔苷和Codonopyrrolidium A也在文献中报道为党参的潜在质量标志物^[24-25]。本研究发现，党参炔苷、Codonopyrrolidium A、Codonopyrrolidium D/E/F/G及柠檬酸在鲜样中的相对含量较高，但在饮片中显著降低。这提示这些成分的变化可能与揉搓、发汗或干燥等产地加工步骤有关，或由这些步骤导致其含量下降。

本研究在差异性成分中以多炔类化合物为切入点，重点分析其加工前后的含量变化及在不同组织部位中的分布差异，结果显示，党参炔苷宁、铜锤玉带草炔苷在饮片中的相对含量显著高于鲜样；同时，党参炔苷在加工过程中含量有所下降，而党参炔苷宁及铜锤玉带草炔苷含量显著升高。对于饮片中不同组织部位的多炔类化合物的分布差异进行分析发现，多炔类化合物在木质部中的含量显著高于周皮和韧皮部。此外，通过对饮片表型差异的分析，发现木质部占比越大的饮片中多炔类化合物含量越高，进一步证实木质部是多炔类化合物的重要富集部位。这些结果表明，加工过程可能会激活党参当中多炔类化合物的代谢途径，从而促使部分多炔类化合物在加工后显著积累。同时，加工后多炔类化合物在木质部中显著富集的分布特征，提示党参饮片中的多炔类成分含量与木质部占比大小息息相关，这为党参质量控制标准的完善提供了重要的参考依据。党参炔苷成分如在后续进入到党参质量标准的含量测定项，那么饮片木质部的占比将作为一项重要的考察项助力党参饮片的品质形成探索。

基于本研究结果，进一步研究产地加工对党参药材品质的影响，以揭示其重要活性成分的变化规律，对于建立党参药材的量化质量评价指标具有重要意义。此外，党参的传统产地加工流程烦琐且耗时，因此实施一种简便、可行的产地加工一体化的方式以减少重要有效成分的损失，是提高和改善党参药材品质的重要途径。这也有助于优化加工环节，促进质量评价的全面性与完善性。