探头式超声提取三七有效成分的工艺研究

1、探头式超声提取三七有效成分的工艺研究                         作者：贲永光，丘泰球，李康，李坤平，孔繁晟 【摘要】  目的 采用单频探头式超声(25 kHz)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

2、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80100目，固液比115，提取时间40 min，提取温度40 。在此条件下，人参皂苷Rg1的提取率是69.38%。结论 本研究将为三七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:Objective To extract the active components of Panax notoginseng by singlefrequency ultrasound wave.Meth

3、ods The concentration of alcohol,size of material,ratio of solid to liquor,temperature and time of extraction were optimized by orthogonal design. Results The factors influencing extraction rate of ginsenoside Rg1 in Panax notoginseng included ethanol concentration, particle size,solid/liquor,temper

4、ature and extraction time. Their optimal parameters were: 95% of ethanol concentration,particle size 80-100 mu; solid/liquid ratio 115 g/mL,ultrasound time 40 min,ultrasound extraction temperature 40 . Under this optimal condition,the yield of ginsenoside Rg1 was 69.38%. Conclusion This method provi

5、ded useful parameters for the extraction of Panax notoginseng.Key words:ultrasonic horn; Panax notoginseng; ginsenoside Rg1; orthogonal experiment三七为五加科植物三七(Panax notoginseng)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1。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(total saponins of

6、 Panax notoginseng)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，临床上主要用于心脑血管疾病的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6。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应用提供。1 仪器与试剂1.1 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(药品生物制

7、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。1.2 仪器Waters2695/2996型高效液相色谱仪(美国Waters公司);PDA检测器(Waters 2996)。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(25 kHz，功率可调，昆山市超声仪器有限公司)，见图1。2 方法与结果2.1 人参皂苷Rg1的测定方法供试品溶液：称取三七药材细粉0.

8、5 g，加体积分数95%的乙醇溶液60 mL，用超声提取30 min，滤过，浓缩蒸干后加甲醇转移至50 mL量瓶，加甲醇稀释至刻度，作为供试品溶液。1         2.2 提取率的精密称取三七粉末0.5 g，置索氏提取器中,加乙醚80 mL,水浴上提取2 h,取出,弃去乙醚液,再加甲醇80 mL提取4 h,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。2.3 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(4

9、5)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：A>E>B>C>D，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提取率的影响有显著性，而提取温度对提取率的影响无显著性。最佳提取工艺条件为A4B4C4D4E4。考虑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

10、100目，固液比115，提取时间40 min，提取温度40 。表1 因素水平表表2 L16(45)正交实验结果表3 正交实验方差分析表2.4 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68.85%、69.72%和69.57%，平均提取率为69.38%，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25 kHz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80100目，固液比115，提取时间40 min,提取温度40 的提取工

11、艺下，人参皂苷Rg1的提取率达69.38%。据7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1.0 h,回流提取2次,每次2.0 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60.75%。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69.38%。对比文献7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。【文献】  1 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，2005：68-69.2 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.误诊学杂志,2003,3(11):1618-1620.3 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):212-213.4 刘群,朱辉,范佳,等.脑出血早期应用