超声波辅助提取三七皂苷的工艺优化

高强 姜忠丽

摘要：采用超声波辅助法提取三七总皂苷，通过单因素试验和正交分析，得到最佳工艺条件，并确定最优组合。结果表明，最佳工艺条件为：超声时间3 h，乙醇浓度75%，料液比1∶20；此条件下三七总皂苷的提取率为11.68%。

关键词：三七总皂苷；超声提取；工艺优化；单因素试验；正交试验

中图分类号：TQ461 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）06-0044-03

三七又名田七，是五加人参科属植物田七的干燥根[1]。三七中主要含有三七总皂苷（PNS）、黄酮、挥发油、氨基酸、糖类等有效成分，各成分均有不同的生理活性。现代药理学表明，三七具有止血、保护心肌细胞、保护脑组织、降血脂、抗血栓、增强免疫力、抗炎、抗纤维化、抗肿瘤、清除氧自由基、抗氧化等作用。本课题采用超声波辅助法提取三七总皂苷，通过正交试验研究提取的最佳工艺条件并确定最优组合。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

三七（60头）：安国市宏发中药材饮片有限公司（批号：150301）；无水乙醇，浓硫酸，冰醋酸。

1.2 仪器与设备

高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；UV-1200S紫外可见分光光度计：翱艺仪器（上海）有限公司；SB-25-12-DT超声波清洗机：宁波新芝生物科技股份有限公司；YP2002电子天平；AP-01P真空泵；Scientz-12N冷冻干燥机等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验流程 三七打磨成粉，超声波辅助提取→单因素试验→正交试验→确定最佳提取工艺。

1.3.2 原料预处理 将三七放入粉碎机内粉碎，过80目筛去除粗大颗粒，制得三七粉，放入洁净的瓶中，备用。

1.3.3 标准曲线的绘制 精密称取标准品2.42 mg于25 mL容量瓶中，加乙醇溶液溶解并稀释到刻度，摇匀。精密吸取0，0.25，0.50，0.75，1.00，1.25 mL的标准品溶液，分别置于10 mL试管中，挥干溶剂，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 ℃水浴中加热20 min，立即至冷水中冷却，加入冰醋酸5 mL摇匀，相应试剂随行空白对照，在波长560 nm处测定吸光度A。以吸光度为纵坐标、三七总皂苷含量（mg）为横坐标绘制标准曲线（如图1所示），求回归方程为：Y=0.089 68x+0.025 05，R2=0.995 9。

1.3.4 单因素试验 准确称量三七粗粉5.0 g，分别考察料液比为1∶10，1∶15，1∶20，1∶25，1∶30；乙醇浓度为55%，65%，75%，85%，95%；超声波提取时长为1，2，3，4，5 h对三七总皂苷得率的影响。试验设置3次平行。

1.3.5 正交试验 在单因素试验基础上，选取超声波时间、乙醇浓度、料液比3个因素进行L9（33）正交试验（见表1）。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 超声时间对三七总皂苷提取效果的影响 不同超声时间下三七总皂苷得率如图2所示。

由图2可见，在乙醇浓度为75%、料液比为1∶20的条件下，随着时间的增加，三七总皂苷的得率逐渐提高，达到最高值11.68%；但超过3 h之后，得率随时间增加反而降低。这可能是由于时间过长、温度升高，三七总皂苷稳定性较差而遭到破坏，导致皂苷含量下降。因此，确定最佳提取时间为3 h。

2.1.2 乙醇浓度对三七总皂苷提取效果的影响 不同乙醇浓度下三七总皂苷得率如图3所示。

一般情况下，提取剂乙醇浓度越大，提取效果越好。由图3可见，在料液比为1∶20、超声提取3 h的条件下，乙醇浓度从65%至75%时，三七总皂苷的得率随乙醇浓度的增加而提高，达到最高值11.68%；但乙醇浓度超过75%后，三七总皂苷提取率缓慢下降。这可能是因为乙醇浓度过高会加速其他物质溶出，从而影响三七总皂苷的提取。因此，确定最佳提取剂浓度为75%。

2.1.3 料液比对三七总皂苷提取效果的影响 不同料液比下三七总皂苷得率如图4所示。

由图4可见，在乙醇浓度为75%、超声提取3 h的条件下，料液比为1∶10至1∶20时，三七总皂苷的得率随溶剂量的增加而提高，达到最高值11.68%；但料液比超过1∶20后，得率逐渐降低。因此，确定最佳料液比为1∶20。

2.2 正交试验结果

超声波法提取三七总皂苷的正交试验设计及结果见表2。

由表2可知，各因素对三七总皂苷提取效率影响的顺序为：乙醇浓度>料液比>超声时间；最佳条件组合为A1B2C3，而通过表2中观察的最佳组合为A2B2C3。对这两组条件进行验证性试验，得到A1B3C3条件下提取率为11.24%，A1B2C3条件下提取率为11.68%。因此，确定三七总皂苷的最佳提取工艺为料液比1∶20、乙醇浓度75%、超声时间3 h，此条件下提取率为11.68%。

3 结论

分析单因素试验和正交试验结果可知，3个因素对提取影响程度为：乙醇浓度>料液比>超声时间；最佳的提取工艺条件为：乙醇浓度75%，料液比1∶20，超声时间3 h，此条件下三七总皂苷的提取率为11.68%。经验证，该结果真实可靠，重复性较好，提取率较高。

参考文献

[1] 魏均娴，杜元冲.三七——现代科学研究与应用[M].昆明：云南科技出版社，1996：31.

[2] 曲泽强，谢智光，王乃平，等.三七总皂苷抗衰老作用的实验研究[J].广州中医药大学学报，2005，22（2）：130.

[3] 夏鹏国，崔秀明，韦美膛，等.三七的生物学特性研究进展[J].中药材，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] 徐世义，张国刚，张红霞，等.三七皂苷提取工艺研究[J].特产研究，2005（3）：9-12.

[6] 陈玉霞，曾伟杰，杨丽雅.HPLC法快速测定三七提取物中皂苷的含量[J].现代食品科技，2010，26（7）：753-755.

[7] 赵惠莹，刘福强，王艳萍，等.三七有效成分提取工艺的比较研究[J].药学实践杂志，2009，27（3）：205-208.

[8] 王玉芝，于天霞，王嘉滨.荔枝核中总皂苷的提取工艺优选[J].中国实验方剂学杂志，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