三七渣中多糖超声提取工艺研究

李江霞，丁艳芬，陈金东*，杨崇仁，2

（1.云南省植物提取物工程技术研究中心，云南 玉溪 653101；2.中国科学院昆明植物研究所，云南 昆明 650201）

三七渣中多糖超声提取工艺研究

李江霞1，丁艳芬1，陈金东1*，杨崇仁1，2

（1.云南省植物提取物工程技术研究中心，云南 玉溪 653101；2.中国科学院昆明植物研究所，云南 昆明 650201）

目的：研究用超声波辅助法从提取三七皂苷后的三七渣中提取三七多糖的工艺。方法：采用超声波辅助提取，以多糖得率为指标，通过L9（34）正交试验对三七多糖的提取工艺进行优化。结果：三七多糖提取的最佳工艺条件为：三七渣过40目筛，提取3次，每次提取30min，料液比1∶15。在该条件下，测得的多糖得率大于6.0％。结论：超声波辅助法提取三七多糖，方法简单可行，提取率高。

超声波；三七；多糖；提取工艺

三七 Panax notoginsen（Burk）F.H.Chen，又名田七、金不换、参三七，为五加科人参属植物，是中国医学中常用的药物，化学成分主要有皂苷、三七素、挥发油、黄酮类、多糖、甾醇类，常量和微量元素，氨基酸、蔗糖、无机盐等［1］。传统上三七主要用于活血化瘀、补血和止血。近年来对三七药性成分的研究主要集中在皂苷类成分上，研究已证实三七总皂苷具有心肌保护作用［2］、预防血栓和抗血栓作用［3］等。而有关三七多糖的研究则相对较少，三七多糖是三七中仅次于三七总皂苷的第二类重要活性物质，其含量达6.0％以上。据报道，三七多糖具有多方面的生理活性，可激活免疫受体，增强免疫功能，促进巨噬细胞和抗体分泌细胞的活性，并能修复受损的肝细胞，预防和治疗肝纤维化，具有良好的保肝护肝作用，对皮肤还具有显著的保湿和抗衰老作用。

三七多糖不仅是开发新药的重要药物中间体，功能性保健食品的天然原料，而且还可作为化妆品的活性原料。三七多糖是延伸三七产业链的又一重要原料，是培育三七产业新经济增长点的主要内容，具有广阔的市场前景。用提取三七皂苷后的三七渣提取三七多糖，不仅能提高资源的利用率，使三七渣变废为宝，使生物资源得以综合利用，对于发展生物医药产业具有推动作用，而且可以充分发挥企业的设备生产能力，产生显著的经济效益。作者研究了用超声波辅助法从提取三七皂苷后的三七渣中提取三七多糖的工艺。

1 仪器与材料

1.1 仪器与设备

PD-303UV紫外可见光光度计（日本东京理化）；TDL-5-A高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；ZJKJGX-00中试智能型超声波提取浓缩设备（济宁金百特工程机械有限公司）；LPG-5型高速离心喷雾干燥机（常州先锋贝斯特干燥工程有限公司）。

1.2 材料

三七渣：云南维和药业股份有限公司提取三七总皂苷后的三七渣。浓硫酸、苯酚均为市售分析纯。

2 方法

2.1 三七多糖的提取

以三七渣为原料，以水为溶剂，采用不同的料液比、提取时间、提取次数和三七渣粒度分次超声提取，并在此基础上，采用L9（34）正交设计法优化提取条件，正交试验因素水平见表1。

表1 三七渣中多糖超声提取工艺正交试验因素水平

2.2 三七多糖的测定

采用改良苯酚－硫酸法，检测所制备的样品中三七多糖的含量。

2.2.1 供试品溶液的制备 称取三七粗多糖样品1.0g于200mL容量瓶中，加入150mL左右的水，摇匀，沸水浴40min，取出，放置冷却至室温，用水定容至刻度线，摇匀后过滤。精密吸取续滤液10mL，加入40mL无水乙醇，静置30min，以3 000r·min－1的转速离心 10min，弃去上清液，残渣用80％乙醇10～15mL洗涤，再以3 000r·min－1的转速离心5min，弃去上清液，用水溶解残渣，将其转溶至200mL的容量瓶中，并定容至刻度线，摇匀。此液即为供试品溶液。

2.2.2 对照品溶液制备 精密称取干燥至恒重的葡聚糖20mg，置100mL的容量瓶中，加水溶解并定容至刻度线，摇匀，作为对照品溶液。

2.2.3 标准曲线的制备 精密吸取对照品溶液0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mL，置25mL比色管中，加水补足1.0mL，加入0.5mL 5％的苯酚溶液，摇匀，再加入10mL浓硫酸，混匀，放置至室温，于L＝1cm，λ＝485nm测定吸光度。以浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线，得回归方程：Y＝4.202X－0.027 3，r＝0.999 6；葡聚糖在0.02～0.10mg线性关系良好。

2.2.4 样品测定 精密吸取样品溶液0.5mL置25mL比色管中，加水补足1.0mL，加入0.5mL 5％的苯酚溶液，摇匀，再加入10mL浓硫酸，混匀，放置至室温，于L＝1cm，λ＝485nm测定吸光度。

3 结果

3.1 不同提取因素对超声波提取三七多糖的影响

3.1.1 料液比对三七多糖提取率的影响 分别称取粉碎过20目的三七渣3kg，采用 1∶5，1∶10，1∶15，1∶20的料液比，在提取温度60℃，功率为26kW下分别提取30min，重复3次，取平行值，结果见图1。

图1 料液比对三七多糖提取率的影响

由图1可见，随着料液比的增大，三七多糖的提取率在一定范围内随料液比增大而增加，但当料液比达到1∶15后，三七多糖的提取率随料液比增加变化较小，因此，三七多糖提取的料液比以1∶15为宜。

3.1.2 提取时间对三七多糖提取率的影响 分别称取粉碎过20目的三七渣3kg，采用1∶15的料液比，在提取温度60℃，功率为26kW下分别提取10，20，30，40min，重复3次，取平行值，结果见图2。

图2 提取时间对三七多糖提取率的影响

由图2可见，随着提取时间的增加，三七多糖的提取率在一定范围内随时间增加而增加，但当提取时间达到30min后，三七多糖的提取率随时间增加变化较小，因此，三七多糖提取时间以30min为宜。

3.1.3 提取次数对三七多糖提取率的影响 分别称取粉碎过20目的三七渣3kg，采用1∶15的料液比，在提取温度60℃，功率为26kW下分别提取2次，3次，4次，5次，每次30min。结果见图3。

图3 提取次数对三七多糖提取率的影响

由图3可见，三七多糖的提取次数达到3次后，提取率增加幅度不大，从成本方面考虑，三七多糖提取次数以3次为宜。

3.1.4 三七渣粒度对三七多糖提取率的影响 分别称取粉碎过20目、30目、40目、60目的三七渣3kg，采用1∶15的料液比，在提取温度60℃，功率为26kW下分别提取30min，重复3次，取平行值，结果见图4。

由图4可见，三七渣粒度越小，越有利于三七多糖的提取，但当用粉碎过60目的三七渣提取后，滤过较困难，用时较长，且易造成超声波设备出口堵塞。综合以上因素考虑，超声波提取三七多糖的三七渣粒度以粉碎过40目为宜。

图4 三七渣粒度对三七多糖提取率的影响

3.2 超声波提取工艺条件的优化

在不同提取因素对三七多糖提取率影响的研究基础上，对超声波提取三七多糖的工艺条件进行优化，采用L9（34）正交试验，重复3次，取平行值，正交试验结果见表2。

表2 三七渣中三七多糖超声提取工艺正交试验

正交试验极差分析显示，影响超声波提取三七多糖的诸因素的主次顺序为：料液比＞三七渣粒度＞提取次数＞提取时间。工艺优化条件为：料液比1：15，粒度为过40目筛，提取3次，每次30min。

3.3 试验方法的验证和传统工艺的比较

3.3.1 验证实验 用优化出来的最佳工艺做了3次平行试验来验证该工艺。称取粉碎过40目筛的三七渣3kg，加入15倍量的纯化水超声提取，溶剂温度60℃，功率26 kHz，超声提取3次，每次30min，合并提取液过滤浓缩至适当体积，加入高浓度的乙醇使样品液的终浓度为70％，放置24h，收集沉淀，干燥即得三七粗多糖。结果见表3。

3.3.2 传统煎煮法的3次平行试验 称取粉碎过40目筛的三七渣3kg，加入15倍量的纯化水，煎煮3次，每次煎煮时间为煮沸后1h，合并提取液过滤浓缩至适当体积，加入高浓度的乙醇使样品液的终浓度为70％，放置24h，收集沉淀，干燥即得三七粗多糖。结果见表3。

表3 超声波提取和煎煮法提取三七多糖对比

4 讨论

通过提取工艺的优化试验，得到影响超声波提取三七多糖的提取率的因素顺序为料液比＞三七渣粒度＞提取次数＞提取时间。其工艺优化条件为料液比1∶15，粒度为过40目筛，提取3次，每次30min，此条件下三七多糖的提取率大于6.0％。传统的三七多糖的提取大多采用水煎煮的方法，每次提取的时间都大于1h以上，提取次数也不低于3次，收率一般达4％～5％。试验结果表明，利用超声波的空化效应，可以加速三七渣中多糖成分进入溶剂，提高提取效率。超声波提取三七多糖具有显著的优势，不仅提取率高，而且缩短提取时间，降低能耗。试验研究结果可作为规模生产的技术参数。

三七多糖的提取研究既是云南三七产业可持续发展的关键环节，同时对于中药材资源的深度开发、合理利用、其他天然多糖类产品的研究与开发具有示范作用，对于云南特色生物医药产业的发展将起到有效的推动作用。

［1］张继，赵朝伟，赵睿.三七的药理作用研究进展［J］.中国药业，2003，12（11）：76-77.

［2］祖金涛.三七对心血管疾病的防治作用［J］.中国医院药学杂志，1999，1（3）：36.

［3］许军，王阶，温林军.三七总皂苷干预血栓形成研究概况［J］.云南中医中药杂志，2003，24（5）：46-47.

“中药复杂体系活性成分系统分析方法”荣获国家自然科学奖

由中国科学院上海药物研究所果德安教授等完成的“中药复杂体系活性成分系统分析方法及其在质量标准中的应用研究”，日前获得2012年度国家自然科学奖二等奖。

据悉，该项目综合应用中药化学、分析化学、中药药理学及现代生物学等多学科技术和方法，创新性地构建了“化学分析－体内代谢－生物机制”中药复杂体系活性成分的系统分析方法学体系，在此基础上建立了中药现代质量控制标准模式，并成功用于《中国药典》和《美国药典》标准中，取得了系列具有国际影响的研究成果。

该项目在化学成分分析方面，在国内外率先开展中药指纹图谱研究，并将LC/MS技术应用于中药复杂体系的分析，提出了化学指纹图谱分析结合多指标成分定量的中药质量控制新模式，深入研究一个对照品测定多个成分含量的“一测多评”方法；在体内代谢分析方面，率先开展中药复杂体系的体内代谢及药代动力学分析研究，提出并建立了生物转化作为中药体内代谢研究的体外研究模型，为中药的体内代谢研究增加了新的研究手段；在中药复杂体系作用的生物学机制的系统研究方面，建立了以蛋白质组为主的系统生物学方法运用于中药生物学作用研究的新模式。

该项目对“化学分析－体内代谢－生物机制”的中药现代化研究方法体系进行了10多年的研究与实践，提出了“深入研究，浅出标准”构建现代中药质量标准的基本理念；完成的8个中药标准收载入2010年版《中国药典》；中药丹参药材和粉末两个标准被《美国药典》采纳，是第一个由我国学者完成被《美国药典》接受的中药标准，并被美国药典委员会认定为今后中药标准收入美国药典的典范和模板，这也充分说明了该项目的国际影响力。

（信息来源：中国医药报）

The Research of Ultrasonic Extraction Process of Polysaccharides in Notoginseng Radix et Rhizoma after Extracts PNS

LIJiang-xia1，DING Yan-fen1，CHEN Jin-dong1*，YANG Chong-ren1，2
（1.Yunnan Engineering Research Center of Plant Extracts，Yuxi653100，China；2.Kunming Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Kunming 650201，China）

Objective：To study extraction technology of polysaccharides from Notoginseng Radix et Rhizoma after extracts PNSby ultrasonic-assistedmethod.M ethods：Taking extraction rate of polysaccharides as index，L9（34）orthogonal testwas applied to optimize the extraction process of polysaccharides from Notoginseng Radix et Rhizoma by ultrasonic-assisted method.Results：The optimum extraction technology of polysaccharides was as follows：extraction temperature at60℃，extraction time of 30min and solid liquid ratio of 1∶15.Under this conditions，the extraction rate of polysaccharidesweremore than 6.0％.Conclusion：The established ultrasonic-assisted method for extraction polysaccharides from Notoginseng Radix et Rhizoma was simple and feasible with higher extraction rate.

Ultrasound wave；Polysaccharides；Notoginseng Radix et Rhizoma；Extraction process

2012-07-26）

*［通讯作者］陈金东，E-mail：chenjindong＿2005＠163.com