超聲波輔助提取三七皂苷的工藝優(yōu)化

高強(qiáng) 姜忠麗

摘要：采用超聲波輔助法提取三七總皂苷，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交分析，得到最佳工藝條件，并確定最優(yōu)組合。結(jié)果表明，最佳工藝條件為：超聲時(shí)間3 h，乙醇濃度75%，料液比1∶20；此條件下三七總皂苷的提取率為11.68%。

關(guān)鍵詞：三七總皂苷；超聲提取；工藝優(yōu)化；單因素試驗(yàn)；正交試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TQ461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）06-0044-03

三七又名田七，是五加人參科屬植物田七的干燥根[1]。三七中主要含有三七總皂苷（PNS）、黃酮、揮發(fā)油、氨基酸、糖類等有效成分，各成分均有不同的生理活性。現(xiàn)代藥理學(xué)表明，三七具有止血、保護(hù)心肌細(xì)胞、保護(hù)腦組織、降血脂、抗血栓、增強(qiáng)免疫力、抗炎、抗纖維化、抗腫瘤、清除氧自由基、抗氧化等作用。本課題采用超聲波輔助法提取三七總皂苷，通過(guò)正交試驗(yàn)研究提取的最佳工藝條件并確定最優(yōu)組合。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

三七（60頭）：安國(guó)市宏發(fā)中藥材飲片有限公司（批號(hào)：150301）；無(wú)水乙醇，濃硫酸，冰醋酸。

1.2 儀器與設(shè)備

高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司；UV-1200S紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：翱藝儀器（上海）有限公司；SB-25-12-DT超聲波清洗機(jī)：寧波新芝生物科技股份有限公司；YP2002電子天平；AP-01P真空泵；Scientz-12N冷凍干燥機(jī)等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)流程 三七打磨成粉，超聲波輔助提取→單因素試驗(yàn)→正交試驗(yàn)→確定最佳提取工藝。

1.3.2 原料預(yù)處理 將三七放入粉碎機(jī)內(nèi)粉碎，過(guò)80目篩去除粗大顆粒，制得三七粉，放入潔凈的瓶中，備用。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱取標(biāo)準(zhǔn)品2.42 mg于25 mL容量瓶中，加乙醇溶液溶解并稀釋到刻度，搖勻。精密吸取0，0.25，0.50，0.75，1.00，1.25 mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，分別置于10 mL試管中，揮干溶劑，加入新配制的5%香草醛—冰醋酸溶液0.3 mL、高氯酸0.7 mL，在40 ℃水浴中加熱20 min，立即至冷水中冷卻，加入冰醋酸5 mL搖勻，相應(yīng)試劑隨行空白對(duì)照，在波長(zhǎng)560 nm處測(cè)定吸光度A。以吸光度為縱坐標(biāo)、三七總皂苷含量（mg）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（如圖1所示），求回歸方程為：Y=0.089 68x+0.025 05，R2=0.995 9。

1.3.4 單因素試驗(yàn) 準(zhǔn)確稱量三七粗粉5.0 g，分別考察料液比為1∶10，1∶15，1∶20，1∶25，1∶30；乙醇濃度為55%，65%，75%，85%，95%；超聲波提取時(shí)長(zhǎng)為1，2，3，4，5 h對(duì)三七總皂苷得率的影響。試驗(yàn)設(shè)置3次平行。

1.3.5 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取超聲波時(shí)間、乙醇濃度、料液比3個(gè)因素進(jìn)行L9（33）正交試驗(yàn)（見(jiàn)表1）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 超聲時(shí)間對(duì)三七總皂苷提取效果的影響 不同超聲時(shí)間下三七總皂苷得率如圖2所示。

由圖2可見(jiàn)，在乙醇濃度為75%、料液比為1∶20的條件下，隨著時(shí)間的增加，三七總皂苷的得率逐漸提高，達(dá)到最高值11.68%；但超過(guò)3 h之后，得率隨時(shí)間增加反而降低。這可能是由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、溫度升高，三七總皂苷穩(wěn)定性較差而遭到破壞，導(dǎo)致皂苷含量下降。因此，確定最佳提取時(shí)間為3 h。

2.1.2 乙醇濃度對(duì)三七總皂苷提取效果的影響 不同乙醇濃度下三七總皂苷得率如圖3所示。

一般情況下，提取劑乙醇濃度越大，提取效果越好。由圖3可見(jiàn)，在料液比為1∶20、超聲提取3 h的條件下，乙醇濃度從65%至75%時(shí)，三七總皂苷的得率隨乙醇濃度的增加而提高，達(dá)到最高值11.68%；但乙醇濃度超過(guò)75%后，三七總皂苷提取率緩慢下降。這可能是因?yàn)橐掖紳舛冗^(guò)高會(huì)加速其他物質(zhì)溶出，從而影響三七總皂苷的提取。因此，確定最佳提取劑濃度為75%。

2.1.3 料液比對(duì)三七總皂苷提取效果的影響 不同料液比下三七總皂苷得率如圖4所示。

由圖4可見(jiàn)，在乙醇濃度為75%、超聲提取3 h的條件下，料液比為1∶10至1∶20時(shí)，三七總皂苷的得率隨溶劑量的增加而提高，達(dá)到最高值11.68%；但料液比超過(guò)1∶20后，得率逐漸降低。因此，確定最佳料液比為1∶20。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

超聲波法提取三七總皂苷的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，各因素對(duì)三七總皂苷提取效率影響的順序?yàn)椋阂掖紳舛?gt;料液比>超聲時(shí)間；最佳條件組合為A1B2C3，而通過(guò)表2中觀察的最佳組合為A2B2C3。對(duì)這兩組條件進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，得到A1B3C3條件下提取率為11.24%，A1B2C3條件下提取率為11.68%。因此，確定三七總皂苷的最佳提取工藝為料液比1∶20、乙醇濃度75%、超聲時(shí)間3 h，此條件下提取率為11.68%。

3 結(jié)論

分析單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)果可知，3個(gè)因素對(duì)提取影響程度為：乙醇濃度>料液比>超聲時(shí)間；最佳的提取工藝條件為：乙醇濃度75%，料液比1∶20，超聲時(shí)間3 h，此條件下三七總皂苷的提取率為11.68%。經(jīng)驗(yàn)證，該結(jié)果真實(shí)可靠，重復(fù)性較好，提取率較高。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏均嫻，杜元沖.三七——現(xiàn)代科學(xué)研究與應(yīng)用[M].昆明：云南科技出版社，1996：31.

[2] 曲澤強(qiáng)，謝智光，王乃平，等.三七總皂苷抗衰老作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，22（2）：130.

[3] 夏鵬國(guó)，崔秀明，韋美膛，等.三七的生物學(xué)特性研究進(jìn)展[J].中藥材，2012，35（5）：831-835.

[4] BROADHURST，R.B.，JONES，WT.Analysis of condensed tannins using acidified vanillin[J].J.Sci.Food Agric，1978（29）：788-794.

[5] 徐世義，張國(guó)剛，張紅霞，等.三七皂苷提取工藝研究[J].特產(chǎn)研究，2005（3）：9-12.

[6] 陳玉霞，曾偉杰，楊麗雅.HPLC法快速測(cè)定三七提取物中皂苷的含量[J].現(xiàn)代食品科技，2010，26（7）：753-755.

[7] 趙惠瑩，劉福強(qiáng)，王艷萍，等.三七有效成分提取工藝的比較研究[J].藥學(xué)實(shí)踐雜志，2009，27（3）：205-208.

[8] 王玉芝，于天霞，王嘉濱.荔枝核中總皂苷的提取工藝優(yōu)選[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志，2011（12）：48-49.

Abstract： In this paper， ultrasonic-assistant method was used to extract Panax Notoginseng Sapnins， by the means of single factor experiment and orthogonal analysis the optimum process conditions was received and the optimal combination was definite. Results showed the optimum process conditions： ultrasonic time was 3 h， ethanol concentration was 75%， feed liquid ratio was 1∶20， under these conditions Panax Notoginseng Saponins extraction rate was 11.68%.

Key words： Panax Notoginseng Saponins； ultrasonic extraction； process optimization； single factor experiment； orthogonal test