錢(qián)如貴，袁玲玲，許 娟，曹粉仙，王葉曉旭

（昆明邦宇制藥有限公司·云南昆明·650211）

三七總皂苷是三七的主要有效成分，用于高脂血癥、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌缺血、缺血性腦卒中等心腦血管疾病的預(yù)防和治療[1]。 三七總皂苷多從三七Panax notoginseng （Burk.）F.H.Chen 的干燥根和根莖中提取，處理步驟較多。

近年來(lái)， 有多篇關(guān)于從鮮三七中提取三七總皂苷的研究報(bào)道[2-4]，以鮮三七為原料的提取方法與傳統(tǒng)工藝大致相同，在部分步驟中增加磨漿、酶解、干燥等處理工序，以提高三七總皂苷的提取效率，但是，現(xiàn)有技術(shù)仍存在乙醇用量大、操作繁瑣、需要反復(fù)加熱、藥渣難以再利用、能耗高、環(huán)保壓力大等技術(shù)問(wèn)題。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足， 本文研究從鮮三七中同時(shí)提取三七總皂苷和淀粉的工藝，鮮三七經(jīng)洗凈、磨漿、靜置處理，收集沉淀，干燥，得三七淀粉；上清液過(guò)濾后，先通過(guò)離子交換樹(shù)脂脫色，再通過(guò)大孔吸附樹(shù)脂純化，乙醇洗脫液濃縮，干燥，得符合藥用要求的三七總皂苷。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

鮮三七（20210105），生長(zhǎng)3 年以上，購(gòu)自文山贊七科技有限公司；食用乙醇（20190701），云南楊林工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)汕滇藥業(yè)有限公司；LX-60 大孔吸附樹(shù)脂、LX-T5離子交換樹(shù)脂， 西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司；ZTC1+1 澄清劑，武漢正天成澄清技術(shù)有限公司。

三七總皂苷（111920-201606），中國(guó)食品藥品檢定研究院；可溶性淀粉（1406002-200814），中國(guó)藥品生物制品檢定所； 乙腈 （192563）， 色譜級(jí)，F(xiàn)isher Chemical；分析用甲醇、乙醇、碘、碘化鉀，均為國(guó)產(chǎn)AR。

1.2 儀器設(shè)備

AgiIent 1260 Infinity Ⅱ高效液相色譜儀（G7111B四元泵，G7115A 紫外檢測(cè)器），Agilent Technologies Inc.；Waters 2489 高效液相色譜儀 （515 泵，2489 檢測(cè)器），Waters Inc.；C18色譜柱 （250mm × 4. 6mm，5μm），漢邦Phecda；UV-1700 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)， 日本島津。

1.3 三七總皂苷含量測(cè)定

鮮三七經(jīng)磨漿后，精密量取5ml，加入乙醇5ml，混勻后靜置2h 以上，濾過(guò)，取續(xù)濾液，即得供試品溶液；干燥三七參照《中國(guó)藥典》方法處理，其它樣品以乙醇溶液適當(dāng)稀釋，過(guò)濾即可。取供試品溶液，按照《中國(guó)藥典》（2020 年版）一部“三七總皂苷” 方法測(cè)定含量（三七皂苷R1、 人參皂苷Rg1、 人參皂苷Re、 人參皂苷Rb1、人參皂苷Rd 總量）。

1.4 淀粉含量測(cè)定

參照文獻(xiàn)[5-6]方法，精密量取1～5ml 鮮三七磨漿液，或稱取制備所得三七淀粉樣品適量，置具塞試管中，加入純化水5～10ml，水浴至完全糊化，保持5min，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至100ml 量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，作為樣品儲(chǔ)備液。 分別取不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液及供試品儲(chǔ)備液10ml，加碘試液0.5ml，混勻，測(cè)定575nm處吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中淀粉含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮三七含量測(cè)定

取鮮三七，加入15 倍量純化水磨漿，測(cè)得三七總皂苷含量為2.83%，淀粉含量7.82%；取鮮三七，切成3～5mm 薄片，經(jīng)105℃干燥后，測(cè)得鮮三七中水分含量67.62%； 干燥后的三七粉碎， 測(cè)定三七總皂苷含量8.40%、淀粉27.53%，計(jì)算干燥后三七總皂苷回收率為96.11%。

2.2 磨漿加水量考察

取洗凈的鮮三七，切碎，稱取4 份，每份20.0g，按照5 ～25 倍量分別加入純化水100、200、300、400、500ml，磨漿2min，經(jīng)300 目濾布過(guò)濾，取樣測(cè)定三七總皂苷和淀粉含量，根據(jù)溶液體積計(jì)算成分提取量，并根據(jù)2.1 結(jié)果計(jì)算轉(zhuǎn)移率，結(jié)果見(jiàn)表1。

根據(jù)表1 結(jié)果可知，鮮三七磨漿加水量10～25 倍，三七總皂苷、 淀粉轉(zhuǎn)移率分別達(dá)到95%、80%以上，結(jié)合實(shí)際工藝，加水量過(guò)大，藥液濃度降低，后期處理耗時(shí)增加，因此，選擇磨漿加水量為鮮三七量的15 倍。

表1 鮮三七磨漿加水量對(duì)提取效率的影響Table 1 Effect of the water amount on the transfer rate of notoginseng total saponins and starch

2.3 靜置時(shí)間考察

參照文獻(xiàn)[7]方法，取鮮三七，切碎，稱取600g，加入純化水9000ml 磨漿， 經(jīng)300 目濾布過(guò)濾， 得到漿液9420ml， 混勻后， 量取9 份， 每份1000ml， 取1 份4000rpm 離心10min， 其余8 份在室溫下分別靜置1～24h，收集沉淀50℃干燥，稱取干重，檢測(cè)淀粉含量，計(jì)算1000ml 原液中淀粉轉(zhuǎn)移率，結(jié)果見(jiàn)表2。

根據(jù)表2 結(jié)果可知，采用離心方式提取淀粉，轉(zhuǎn)移率較高，但其它成分也進(jìn)入沉淀，導(dǎo)致成品純度較低，且操作繁瑣。 采用靜置方式提取淀粉，操作簡(jiǎn)便，靜置8h 以上，淀粉沉淀已基本完全，根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，可選擇靜置時(shí)間8～24h。

表2 靜置時(shí)間對(duì)淀粉提取率的影響Table 2 Effect of standing time on the starch transfer rate

2.4 鮮三七液的前處理

鮮三七漿經(jīng)靜置后，大量淀粉已從溶液中沉淀，但上清液仍較為渾濁，較難過(guò)濾，參照文獻(xiàn)[8-9]方法，取靜置后的上清液6 份，每份100ml，加入ZTC1+1 澄清劑A、B 組分，攪拌均勻，常溫下放置4h，觀察澄清效果，先取上清液加入1%硅藻土過(guò)濾，最后再過(guò)濾沉淀，取濾液檢測(cè)并根據(jù)原液含量計(jì)算三七總皂苷轉(zhuǎn)移率，優(yōu)選澄清劑用量，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 澄清劑用量對(duì)三七總皂苷轉(zhuǎn)移率的影響Table 3 Effect of clarificant amount on the transfer rate of notoginseng total saponins

根據(jù)表3 結(jié)果可知， 當(dāng)ZTC1+1 澄清劑用量2%時(shí)，能去除鮮三七液中大量膠體物質(zhì)，提高過(guò)濾效率，且對(duì)上清液中三七總皂苷轉(zhuǎn)移率影響較小。

2.5 脫色工藝選擇

參照文獻(xiàn)[10]方法，取經(jīng)2.4 處理的澄清溶液6 份，每份500ml， 分別加入經(jīng)預(yù)處理并瀝水的LX-94、LXT5、LX-TN2、LXD-020 離子交換樹(shù)脂30g，另取1 份加入活性炭5g，每30min 振蕩或攪拌1 次，靜態(tài)吸附4h，過(guò)濾，與原液比較顏色變化，取樣檢測(cè)溶液中三七總皂苷含量，優(yōu)選脫色效果好、且對(duì)三七總皂苷吸附較少的脫色樹(shù)脂，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 脫色樹(shù)脂選擇Table 4 Resin selecting for decolorition of notoginseng total saponins

根據(jù)表4 結(jié)果可知，1%活性炭脫色效果最佳，但對(duì)三七總皂苷吸附作用強(qiáng)， 因此該脫色方法不可??；LX-T5 對(duì)三七總皂苷吸附率較低，對(duì)鮮三七溶液脫色效果較好，因此，優(yōu)選脫色樹(shù)脂為L(zhǎng)X-T5 型離子交換樹(shù)脂。

根據(jù)脫色樹(shù)脂選擇結(jié)果，取LX-T5 離子交換樹(shù)脂100ml 裝柱，長(zhǎng)徑比8∶1，經(jīng)預(yù)處理后，取澄清的鮮三七溶液3600ml， 以400～600ml/h 流速通過(guò)樹(shù)脂脫色，依次收集流出液，按照中國(guó)藥典方法檢查溶液顏色，檢查溶液顏色，在100～2500ml 范圍內(nèi)，脫色液均為無(wú)色，隨后逐漸出現(xiàn)淡黃色至黃色 （深于0.5 號(hào)黃色標(biāo)準(zhǔn)比色液）， 說(shuō)明在裝柱長(zhǎng)徑比8∶1、 流速4～6BV/h 條件下，LX-T5 離子交換樹(shù)脂用于鮮三七溶液脫色的飽和上樣量為25BV。

2.5 純化工藝選擇

參照文獻(xiàn)[11]方法，取經(jīng)磨漿、靜置、澄清、過(guò)濾、脫色處理的鮮三七溶液2 份，每份400ml，分別加入預(yù)處理并瀝水的D101 和LX-60 大孔吸附樹(shù)脂20g，每30min 振搖1 次，靜態(tài)吸附4h，過(guò)濾，取濾液，為吸附液； 樹(shù)脂以純化水洗滌后瀝干， 加入80%乙醇溶液200ml，每30min 振搖1 次，靜態(tài)解析2h，過(guò)濾，取濾液，為解析液。 取吸附液和解析液，測(cè)定三七總皂苷含量，根據(jù)溶液體積計(jì)算樹(shù)脂飽和吸附量、解析量，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 大孔吸附樹(shù)脂選擇Table 4 Resin selecting for purification of notoginseng total saponins

根據(jù)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，LX-60 對(duì)三七總皂苷的吸附率低于常規(guī)使用的D101，但解吸率較高，總體性能優(yōu)異，因此，選擇LX-60 大孔吸附樹(shù)脂用于三七總皂苷的純化。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果， 取LX-60 大孔吸附樹(shù)脂150ml 裝柱，長(zhǎng)徑比5∶1，經(jīng)預(yù)處理后，取經(jīng)脫色的鮮三七溶液6500ml，以600～800ml/h 流速通過(guò)樹(shù)脂，依次收集流出液，取樣制備供試品溶液，HPLC 檢測(cè)流出液中三七總皂苷含量，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 LX-60 大孔樹(shù)脂對(duì)三七總皂苷的飽和吸附量Figure 1 Saturated extent adsorption of notoginseng total saponins by LX-60

吸附完全后，樹(shù)脂先以純化水沖洗，再用80%乙醇溶液600ml、95%乙醇300ml 以1～2BV/h 流速依次洗脫，每150ml 收集1 份，取樣適當(dāng)稀釋后制備供試品溶液，HPLC 檢測(cè)洗脫液中三七總皂苷含量，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 洗脫終點(diǎn)考察曲線Figure 2 Solvent amount for notoginseng total saponins eluting from LX-60

根據(jù)圖1 可知， 當(dāng)鮮三七溶液上樣量超過(guò)22BV時(shí)，三七總皂苷開(kāi)始滲漏；當(dāng)上樣量達(dá)到38BV 時(shí)，樹(shù)脂吸附飽和。 為了保證吸附效率， 減少三七總皂苷損失，選擇動(dòng)態(tài)吸附參數(shù)為長(zhǎng)徑比5∶1、流速4～5BV/h，上樣量為30BV。

根據(jù)圖2 可知， 當(dāng)80%乙醇溶液用量為3BV 時(shí)，能將90%的三七總皂苷從LX-60 大孔吸附樹(shù)脂上洗脫；用量為4BV 時(shí)，洗脫完全。

2.6 工藝小試

根據(jù)工藝研究結(jié)果，取鮮三七，洗凈，稱取1000g，切碎，加入純化水15L 磨漿，以300 目濾布過(guò)濾，靜置24h，沉淀以純化水洗滌3 次，50℃干燥，得三七淀粉；上清液加入ZTC1+1 澄清劑溶液A、B 組分各300ml，靜置4h 以上，先在上清液中加入硅藻土150g 過(guò)濾，再過(guò)濾沉淀，合并濾液，通過(guò)預(yù)處理的LX-T5 離子交換樹(shù)脂（600ml，長(zhǎng)徑比9∶1，流速40～60ml/min）脫色，再通過(guò)預(yù)處理的LX-60 大孔吸附樹(shù)脂（500ml，長(zhǎng)徑比5∶1，流速30～50ml/min），純化水沖洗樹(shù)脂，加入80%乙醇溶液2L 以10～15ml/min 流速洗脫，洗脫液60℃減壓濃縮回收乙醇，60℃真空干燥，得三七總皂苷。 實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行3 批，收集三七淀粉、三七總皂苷，檢測(cè)含量，計(jì)算提取得率，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 工藝小試3 批結(jié)果統(tǒng)計(jì)Table 6 Verification of extraction process by 3 batches

3 結(jié)論

采用本文提供的工藝，以鮮三七為原料，可同時(shí)提取三七總皂苷和淀粉， 其中， 三七總皂苷提取率達(dá)到90%以上， 成品含量達(dá)到80%以上； 淀粉提取率超過(guò)60%，含量達(dá)到80%以上。

4 討論

現(xiàn)有三七提取技術(shù)， 采用藥材三七或鮮三七為原料，經(jīng)過(guò)適當(dāng)破碎處理后，大多采用乙醇為提取溶劑，經(jīng)熱回流或滲漉提取，提取液回收乙醇至無(wú)醇味，然后通過(guò)大孔樹(shù)脂純化，經(jīng)乙醇洗脫后，回收乙醇，洗脫液再經(jīng)過(guò)脫色處理，脫色液濃縮干燥后，制備得到符合藥用要求的三七總皂苷，有兩個(gè)步驟使用乙醇作為溶劑，需要經(jīng)過(guò)2～3 次乙醇回收或濃縮處理， 因操作步驟較多，提取效率較低，生產(chǎn)成本和能耗較高。此外，鮮三七中淀粉含量約為8%， 折合三七藥材中淀粉含量超過(guò)25%，采用常規(guī)技術(shù)提取三七總皂苷，所含淀粉難以實(shí)現(xiàn)資源利用，往往隨藥渣一起廢棄，造成環(huán)境污染。

本文采用鮮三七為原料，洗凈后直接磨漿，細(xì)胞破壁更為徹底， 促進(jìn)了淀粉浸出和三七總皂苷在水中溶出，靜置后收集淀粉，上清液澄清、過(guò)濾后，先經(jīng)過(guò)樹(shù)脂脫色處理，脫色液直接通過(guò)大孔樹(shù)脂純化三七總皂苷，乙醇洗脫液經(jīng)濃縮、干燥，只有1 個(gè)步驟使用乙醇作為溶劑， 只經(jīng)過(guò)1 次乙醇回收和濃縮處理， 工藝效率較高；同時(shí)，因操作步驟簡(jiǎn)化，加熱次數(shù)減少，主要成分損耗降低，并有效解決了淀粉、果膠、可溶性纖維、蛋白質(zhì)等成分對(duì)三七總皂苷提取帶來(lái)的影響。因此，本文提供的工藝，有利于提高三七總皂苷的提取率，降低生產(chǎn)成本和能耗，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，值得在工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。