三七地上部分提取總皂苷及人參皂苷Rb3工藝研究

胡慶普 焦家良 付翠花 朱 姝 潘 杰 楊炳治

隨著社會(huì)的發(fā)展，物價(jià)上漲過(guò)快、房?jī)r(jià)高位不降、生活成本增加、社會(huì)壓力增大、生活方式不規(guī)律等導(dǎo)致各種疾病的患病率與日俱增，如糖尿病、高血壓、脂肪肝、頭疼、失眠、抑郁、癌癥以及腦缺血、冠心病、心絞痛、心肌梗死等心腦血管疾病。為更好調(diào)理機(jī)體，遠(yuǎn)離疾病困擾，需要我們?cè)谥嗅t(yī)藥理論及大健康相關(guān)理論知識(shí)基礎(chǔ)上尋找集治療與保健一體，可以調(diào)理機(jī)體、防治疾病的原料。

三七整株均有良好的藥用與保健功效。由于人們的傳統(tǒng)習(xí)慣三七多以根入藥，三七已成為云南地理標(biāo)志性藥材，而三七花、三七莖葉只有少量被用來(lái)提取浸膏或者制成袋泡茶，采挖三七后三七莖葉大量被拋棄荒野，三七花、三七莖葉資源綜合利用研究很少。三七花具有清熱平肝、利咽抗炎等功效，特別是針對(duì)急性咽喉炎有特殊效果，傳統(tǒng)上三七花有代茶飲用、炒肉食用的習(xí)慣，三七莖葉在為文山食用歷史已逾400多百年，主要用于止血、消腫、定痛、偏頭痛等癥。三七花茶、三七袋泡茶還出口到日本、泰國(guó)等國(guó)家。三七地上部分資源充足，每年產(chǎn)量達(dá)1000萬(wàn)kg左右，現(xiàn)開發(fā)利用還不到5%[1，2]。另外，2016年5月，云南省衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)批準(zhǔn)三七地上部分花、莖、葉作為地方特色食品；2017年4月，云南省衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)發(fā)布了云南省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)，《DBS 53/023-2017 干制三七花》和《DBS 53/024-2017 干制三七莖葉》；2017年11月，云南省食品藥品監(jiān)督管理局印發(fā)《云南省三七花莖葉及其制品生產(chǎn)許可審查細(xì)則》。這一系列利好政策，為三七花、三七莖葉的開發(fā)提供了有力保障。

三七花又名田七花、參三七花、金不換花，為傳統(tǒng)名貴中藥五加科多年生草本植物生長(zhǎng)2年以上的三七尚未開放花序的干燥品。三七花性味甘涼，具有清熱、平肝、降壓之功效?！吨腥A本草》記載三七花“性甘味涼。清熱生津，平肝降壓。主治津傷口渴，咽痛音啞，高血壓病”。而三七莖葉系五加科人參屬植物三七的干燥莖葉，其性溫、味辛，主要用于止血、消腫、定痛、治吐血、衄血、便血、外傷出血、癰腫毒瘡、跌打腫痛、偏頭痛等癥。《本草綱目》稱三七莖葉“治折傷、跌撲出血，敷之即止，青腫經(jīng)夜即散，余功同根”。

現(xiàn)代藥理研究表明，三七花、莖葉對(duì)心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)都有顯著作用；三七花有抗炎、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、護(hù)肝等作用，而三七莖葉則具有抗炎、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗抑郁、抗腫瘤、延緩衰老、提高免疫力等作用[3～11]。近年來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)醫(yī)藥界研究表明，三七花、莖葉不僅具有三七的有效成分人參皂苷Re、Rg1、Rg3、Rb1和三七皂苷R1，還含有三七中不含有的人參皂苷Rb3、Rh2，在鎮(zhèn)靜安眠、清熱抗炎、抗腫瘤方面獨(dú)具特色[12～15]。因此，針對(duì)現(xiàn)有三七花、莖葉的傳統(tǒng)提取工藝，對(duì)三七地上部分三七花、莖葉深入研究，從中提取總皂苷及人參皂苷Rb3可以為食品、保健食品、藥品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)能增加三七的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有利于集食療與保健一體的皂苷、黃酮含量最高的三七花、莖葉，走向市場(chǎng)，促使云南省高原特色食品走出去，造福人類健康。

1 材料與方法

1.1原料與試劑三七花葉提取物，由昆明龍潤(rùn)天然藥物研究所試制；纖維素酶(20000 U/g)、果膠酶(10000 U/g)，于江蘇泰玉隆生物科技公司購(gòu)買；人參皂苷Rb3和人參皂苷Re，于中國(guó)藥品生物制品檢定所購(gòu)買；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2儀器搖擺式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)(型號(hào)：DFY-1000)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號(hào)：R-1001VN)；實(shí)驗(yàn)用膜分離裝置(型號(hào)：HMFU-0401)；實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥機(jī)(型號(hào)：BK-FD10PT)；水分測(cè)定儀(型號(hào)：LGD-110A)；電子分析天平(型號(hào)：L204E-02)；高效液相色譜儀(型號(hào)：Agilent-1260)；雙光束紫外分光光度計(jì)(型號(hào)：TU-1901)。

2 方法與結(jié)果

2.1梯度試驗(yàn)

2.1.1三七花與莖葉配比梯度試驗(yàn)取三七花與莖葉，按1∶1、2∶1、3∶7三個(gè)不同梯度進(jìn)行混合、粉碎成16-20目粗粉，分別于60℃溫度下提取1 h，濾液分別減壓濃縮，冷凍干燥制得三七花葉提取物，觀察其溶解度、色澤，品嘗口感，100分為滿分，分別計(jì)分。從三七花與莖葉配比梯度試驗(yàn)結(jié)果，可以看出三七花、莖葉配比3∶7，其溶解度最好，口感最好，色澤稍差，故選擇三七花、莖葉配比3∶7為三七花、莖葉提取后所得產(chǎn)物口感、色澤、溶解度等最優(yōu)方案的最佳條件。見表1。

表1 三七花與莖葉配比梯度實(shí)驗(yàn)

2.1.2纖維素酶與果膠酶配比梯度試驗(yàn)按三七花、莖葉最佳配比混合，粉碎成16-20目粗粉，均分成3份，分別添加1∶0.2、1∶0.4、1∶0.6不同比例的酶組合物(纖維素酶與果膠酶復(fù)配)，添加量0.5%、提取溫度60℃、提取時(shí)間為45 min，濾液分別減壓濃縮，冷凍干燥制得三七花葉提取物，察其溶解度、品嘗口感苦味程度，100分為滿分，分別計(jì)分。從纖維素酶與果膠酶配比梯度試驗(yàn)結(jié)果可以看出，酶組合物1∶0.4綜合評(píng)分最高，其水溶性、口感均比其他比例酶組合物效果好，故選擇1∶0.4纖維素酶與果膠酶復(fù)配的酶組合物為三七花、莖葉提取后所得產(chǎn)物水溶性、口感等最優(yōu)方案的最佳條件。見表2。

表2 纖維素酶與果膠酶配比梯度實(shí)驗(yàn)

2.2正交實(shí)驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2.1溶解性取三七花葉提取物用純化水?dāng)嚢枞芙?，觀察有無(wú)結(jié)塊、溶解后有無(wú)雜質(zhì)、溶液是否澄清、完成溶解時(shí)間等，10分為滿分，分別計(jì)分。

2.2.2吸濕性取三七花葉提取物，敞口放置于溫度23 ℃、濕度40%的環(huán)境中，分別在1 h、4 h、8 h、12 h、24 h，觀察有無(wú)結(jié)塊、測(cè)定水分增加量，10分為滿分，分別計(jì)分。

2.2.3提取率取三七花葉提取物及提取所用原料三七花、莖葉分別按《保健食品檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》檢測(cè)總皂苷，計(jì)算提取率，提取率占比20分，總皂苷含量分≥20%、≥60%、≥80%三個(gè)等級(jí)評(píng)分，依次為10分、15分、20分；按《DBS 53/023-2017 干制三七花》或《DBS 53/024-2017 干制三七莖葉》檢測(cè)人參皂苷Rb3含量，計(jì)算提取率，提取率占比20分，人參皂苷Rb3含量分≥20%、≥60%、≥80%三個(gè)等級(jí)評(píng)分，依次為10分、15分、20分；80分為滿分，分別計(jì)分。

2.3正交實(shí)驗(yàn)以所制得三七花葉提取物的溶解性、吸濕性、提取率等為考察指標(biāo)，選擇三七花、莖葉不同配比，酶用量及提取溫度為考察因素，采用L9(34)正交表安排試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)選。因素水平設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方案見表2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用綜合評(píng)分方法，總分100。見表3～表5。

表3 因素水平表

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 方差結(jié)果分析

注：F0.01=99，1)P≤0.01，2)P≤0.05，3)P≤0.1

3 討論

3.1因素影響從表5分析得出：A因素有極顯著影響(P<0.01)，B因素有顯著影響(P<0.05)，C因素有一般影響(P<0.1)，其中各因素影響大小順序?yàn)锳>B>C，即三七花、莖葉提取過(guò)程中提取溫度的影響大于提取時(shí)間的影響，酶用量影響一般。

3.2最佳工藝綜合分析得出最佳提取工藝條件為A1B3C3，即三七花、莖葉(花、葉配比3∶7)，添加1%的組合酶(纖維素酶與果膠酶1∶0.4)，提取溫度45 ℃，提取時(shí)間2 h，濾液再經(jīng)絮凝、離心、脫色、過(guò)濾、冷凍干燥制得三七花葉提取物，其總皂苷含量達(dá)80.5%、人參皂苷Rb3含量達(dá)20.58%，提取率為92.8%。

3.3工藝優(yōu)勢(shì)本文采用生物酶輔助提取，經(jīng)絮凝、離心、脫色、過(guò)濾、冷凍干燥制得三七花葉提取物，不僅具有溶解性好、色澤金黃可以為藥品、保健食品、特色食品等液體制劑開發(fā)提供技術(shù)支持，而且節(jié)能省時(shí)、節(jié)省溶劑、污染小，工藝簡(jiǎn)單易行，適于工業(yè)化生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣應(yīng)用。

3.4結(jié)論綜合研究發(fā)現(xiàn)，從三七地上部分提取總皂苷及人參皂苷Rb3最佳工藝為三七花、莖葉(花、葉配比3∶7)，添加1%的組合酶(纖維素酶與果膠酶1∶0.4)，提取溫度45℃，提取時(shí)間2 h，濾液再經(jīng)絮凝、離心、脫色、過(guò)濾、冷凍干燥等，所得三七花葉提取物，溶解性好、色澤金黃，可用于藥品、保健品、特色食品。