探头式超声提取三七有效成分的工艺研究

探头式超声提取三七有效成分的工艺研究【摘要】目的采用单频探头式超声(25kHz)技术对三七有效成分进行提取。方法选择乙醇体积分数、物料粒径、提取固液比、提取温度、提取时间5个因素进行正交实验。结果影响三七药材中人参皂苷Rg1的提取率的因素依次为：乙醇体积分数物料粒径固液比提取时间提取温度，优化工艺参数为：乙醇体积分数95%，物料粒径80～100目，固液比1∶15，提取时间40min，提取温度40℃。在此条件下，人参皂苷Rg1的提取率是%。结论本研究将为三七工业化生产工艺参数的选择提供实验依据。

【关键词】探头式超声提取三七人参皂苷Rg1正交试验

Abstract:ObjectiveToextracttheactivecomponentsofPanaxnotoginsengbysinglefrequencyultrasoundTheconcentrationofalcohol,sizeofmaterial,ratioofsolidtoliquor,temperatureandtimeofextractionwereoptimizedbyorthogonaldesign.ResultsThefactorsinfluencingextractionrateofginsenosideRg1inPanaxnotoginsengincludedethanolconcentration,particlesize,solid/liquor,temperatureandextractiontime.Throptimalparameterswere:95%ofethanolconcentration,particlesize80-100mu;solid/liquidratio1∶15g/mL,ultrasoundtime40min,ultrasoundextractiontemperature40℃.Underthisoptimalcondition,theyieldofginsenosideRg1was%.ConclusionThismethodprovidedusefulparametersfortheextractionofPanaxnotoginseng.

Keywords:ultrasonichorn;Panaxnotoginseng;ginsenosideRg1;orthogonalexperiment

三七为五加科植物三七(Panaxnotoginseng)的干燥根,有散淤止血、消肿止痛的功效，用于咯血、吐血、便血、崩漏、外伤出血、胸腹刺痛、跌扑肿痛等。三七含有多种与人参皂苷类似的成分,如人参皂苷Rb1、人参皂苷Re、人参皂苷Rg1和三七皂苷R1等皂苷类成分,总皂苷(totalsaponinsofPanaxnotoginseng)是主要有效成分[2,3]。三七总皂苷具有扩张血管、降低心肌耗氧量、抑制血小板凝集、延长凝血时间、降血脂、清除自由基、抗炎等作用，上主要用于心脑血管疾病的治疗[4,5]。三七有效成分的常规提取方法有煎煮法、回流法、渗漉法等，采用溶剂多为乙醇或甲醇,这些方法具有提取效率低、温度高、溶剂消耗量大、有效成分容易被破坏等传统溶剂提取的缺点。本文采用单频超声技术从三七中提取人参皂苷Rg1，并用正交试验法进行工艺优化，为三七有效成分提取的工业化提供参考。

1仪器与试剂

材料

三七药材(广州汉方中药研究开发有限公司提供，批号:200207)，人参皂苷Rg1对照品(中国药品生物制品检定所，批号:0703200120);乙腈(迪马公司，色谱纯);乙醇、甲醇、乙醚均为市售分析纯。

仪器

Waters2695/2996型高效液相色谱仪(美国Waters公司);PDA检测器(Waters2996)。

变幅杆浸入式超声波设备是把发射超声波的“探头”直接浸入被处理溶液中。所谓“探头”是由超声波换能器驱动的声变幅杆的发射端，由换能器发射的超声波，经过发射端面直接辐射到被处理溶液中，通过调换所使用探头可以控制辐射声强。本文用的探头式超声波处理机(25kHz，功率可调，昆山市超声仪器有限公司)，见1。

2方法与结果

人参皂苷Rg1的测定方法

色谱条件色谱柱为HypersilODS(5μm，250mm×mm)，检测波长为203nm，流动相为mol·L-1磷酸水溶液乙腈(体积比81∶19)，柱温为30℃，流速为1mL·min-1，分析时间60min，进样量10μL。

分析溶液的制备对照品溶液：取人参皂苷Rg1对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1mL含80μg的溶液作为对照品溶液。

供试品溶液：称取三七药材细粉g，加体积分数95%的乙醇溶液60mL，用超声提取30min，滤过，浓缩蒸干后加甲醇转移至50mL量瓶，加甲醇稀释至刻度，作为供试品溶液。

系统适用性试验将对照品和供试品溶液按上述色谱条件进样，记录色谱图。结果显示，在此条件下，供试品中人参皂苷Rg1与其他杂质峰均能达到基线分离，人参皂苷Rg1色谱峰的理论板数不低于2000。

线性关系考察分别精密吸取不同体积的人参皂苷Rg1对照品储备液，用甲醇稀释调配成系列对照品溶液，分别进样10μL，测定峰面积积分值。以人参皂苷Rg1的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程为：Y=××104，r=7，表明人参皂苷Rg1的质量浓度在～mg/mL范围内与峰面积线性关系良好。

精密度试验取同一质量浓度对照品溶液，按上述色谱条件重复进样6次，结果峰面积的RSD值为%，表明方法精密度良好。

重复性试验分别取同一批样品6份，按上述色谱条件进行测定，测得含量的RSD值为%，表明重复性较好。

加样回收率试验取已知含量的同一批供试品适量，共6份，分别精密加入同一质量浓度(2mg/mL)的人参皂苷Rg1对照品溶液mL，按“”项下方法制成供试品溶液进行测定，计算得回收率为%，RSD为%。

提取率的计算

精密称取三七粉末g，置索氏提取器中,加乙醚80mL,水浴上提取2h,取出,弃去乙醚液,再加甲醇80mL提取4h,提取液抽滤定容，按上述方法测定，计算提取液中人参皂苷Rg1的含量,并以此计算出各处理的人参皂苷Rg1提取率。

正交试验设计

选择乙醇体积分数、物料粒径、提取固液比、提取温度、提取时间5个因素，按L16(45)表安排正交实验，见表1，正交试验结果及方差分析见表2、表3。

由表2可见，在影响探头式超声提取人参皂苷Rg1的5个因素中，乙醇体积分数的影响最大，提取温度的影响最小，影响大小次序为：AEBCD，即乙醇体积分数物料粒径固液比提取时间提取温度。表3的方差分析结果表明，乙醇浓度、物料粒径和固液比对人参皂苷Rg1提取率的影响有显着性，而提取温度对提取率的影响无显着性。最佳提取工艺条件为A4B4C4D4E4。考虑企业工业化放大生产的生产效益，为了获得较高的提取率和节省溶剂用量，优化工艺参数为A4B3C4D2E4，即乙醇体积分数95%，物料粒径80～100目，固液比1∶15，提取时间40min，提取温度40℃。表1因素水平表表2L16(45)正交实验结果表3正交实验方差分析表

验证试验

根据确定的工艺条件(A4B3C4D2E4)进行3次验证试验。3次试验人参皂苷Rg1的提取率分别为%、%和%，平均提取率为%，故确定最佳提取工艺条件为A4B3C4D2E4。

3讨论

植物活性成分较复杂，对于不同物质超声提取工艺不同。本实验结果表明，采用25kHz探头式超声提取三七中的人参皂苷Rg1是可行的，在乙醇体积分数95%，物料粒径80～100目，固液比1∶15，提取时间40min,提取温度40℃的提取工艺下，人参皂苷Rg1的提取率达%。

据文献报道，三七中人参皂苷Rg1回流提取优化条件为：药材加体积分数60%乙醇浸泡h,回流提取2次,每次h,第1次加醇量为药材的10倍量,第二次加醇量为药材的8倍量。在此条件下计算得人参皂苷Rg1的提取率是%。本研究采用探头式超声提取三七中人参皂苷Rg1的提取率达到%。对比文献结果可知，相对乙醇回流提取，探头式超声提取三七中人参皂苷Rg1具有提取时间短、溶剂用量少、提取率高等优点。

【参考文献】

国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[M].北京：化学工业出版社，2005：68-69.

元文勇,姜文泉,姜惟龙.三七总皂甙在大鼠肝脏缺血再灌注损伤中肝细胞超微结构的保护作用[J].中国误诊学杂志,2003,3(11):1618-1620.

龙在云,伍亚民,曾琳,等.三七总皂甙对脊髓损伤后脊髓血流量和感觉诱发电位的影响[J].第三军医大学学报,2004,26(3):212-213.

刘群,朱辉