CN111297928A - 一种三七总皂苷的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三七总皂苷的提取方法，涉及中药提取技术领域，该提取方法包括预处理、酶解、醇提以及大孔吸附步骤，简单、高效、绿色环保。该提取方法简单、高效、耗时短，通过酶种类、酶解方式及过程的优化，能够充分地提高酶解的效率，节约时间，提高酶解步骤的效率，从而从三七中获得得率及含量较高的三七总皂苷。

Description

一种三七总皂苷的提取方法
技术领域
本发明涉及中药提取技术领域，具体涉及一种三七总皂苷的提取方法。
背景技术
三七为多年生直立草本植物，其根茎和肉质均为较为名贵的中药，有止血、破血散瘀、消炎定痛和滋补之功效，其花和叶也有清热的效果。皂苷是三七的主要有效成分，包括三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rd，主治活血祛瘀，通脉活络，其具有抑制血小板聚集和增加脑血流量的作用，常用于脑血管后遗症，视网膜中央静脉阻塞以及眼前房出血等。
目前，三七总皂苷的提取工艺主要包括醇提法、水煎煮法以及大孔吸附法等，其中，醇提法通常将使用大量的有机溶剂，工艺复杂、提取率低、溶剂残留问题严重；水煎煮法较为简便，但三七中含有大量淀粉和多糖，在此过程中容易造成糊化，进而造成难以过滤问题；大孔吸附法尽管操作简单、成本低、无污染，但该方法使用的大孔吸附树脂通常残留物较高，且强度差、使用寿命短。近年来，部分研究者还展开了微生物发酵提取法、酶解法等条件温和、绿色环保、无污染的新型提取方法的研究进一步优化三七总皂苷的提取方法，但此类方法也存在着酶解反应耗时较长等问题。因此，目前为止，更多研究专注于将不同提取方法进行相互结合，例如醇提-树脂法、酶解-醇提-树脂法以及水提-醇提-树脂法等，从而充分而有效地利用各类方法的优势，达到高效提取三七总皂苷的目的。例如，中国专利CN108938696A公开了一种三七总皂苷的提取方法，该方法包括酶解处理、水提、大孔树脂吸附、活性炭吸附和阳离子交换树脂吸附。其中，酶解处理使用的酶为黑曲霉、草酸青霉胞外糖苷酶，另外，在水提中加入柠檬酸抗氧化，能够提高产品品质和得率。该方法以水作为溶剂对三七进行浸提，并且有利于减少产品中有机溶剂残留。但该发明中的提取方法较为复杂，整体耗时较长。中国专利CN1919222B公开了一种三七总皂苷的制备方法，包括以下制备步骤：三七用水浸泡，加入纤维素酶进行酶解，提取后残渣再加水或者加10％-90％乙醇提取，提取液适量浓缩，顺序上阴离子交换树脂柱和大孔树脂柱，洗脱液减压浓缩成浸膏，干燥，即得。该方法能除去糖类、色素等绝大部分水溶性杂质及脂溶性杂质，杂质少，纯度高，质量稳定，可单独或者与其他活性成分制成疗效好、质量高的药物。尽管该发明最终得到的总皂苷的含量达到《中国药典》的要求(即口服用不低于75％)，但其含量在81.3-85.7％范围内，相对而言仍较少。
针对现有三七总皂苷提取方法存在的耗时长、工艺复杂、得率及含量难以保证等问题，应寻找一种较为高效、环保的提取方法，从而获得得率及含量较高的三七总皂苷。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种三七总皂苷的提取方法。该提取方法通过酶种类、酶解方式及过程的优化，能够充分地提高酶解的效率，节约时间，提高酶解步骤的效率，最终得到高含量、得率的三七总皂苷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸在30-40℃条件下浸泡，干燥后再次粉碎，先加入纤维素酶和果胶酶，充分搅拌后进行第一次酶解，再加入纤维素酶和β-淀粉酶，充分搅拌后进行第二次酶解，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩、干燥，即得三七总皂苷。
进一步地，步骤(1)中所述粉碎的粒径为10-20目，步骤(2)中所述粉碎的粒径为80-100目。
进一步地，步骤(2)中所述第一次酶解在50-60℃水浴条件下进行1-1.2h，所述第二次酶解使用微波加热辅助，微波加热时间为4-9min，功率为300-400W。
进一步地，步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.5-0.9％，所述纤维素酶和β-淀粉酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.04-0.08％。
优选地，步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.6-0.9％，所述纤维素酶和β-淀粉酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.05-0.07％。
进一步优选地，步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.8％，所述纤维素酶和β-淀粉酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.06％。
进一步地，步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的重量比为2-3:1。
优选地，步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的重量比为2.8:1。
进一步地，步骤(2)中所述纤维素酶和β-淀粉酶的重量比为4-5:2-3。
优选地，步骤(2)中所述纤维素酶和β-淀粉酶的重量比为2:1。
进一步地，步骤(2)中所述水、柠檬酸和苹果酸的加入量为粉碎后的三七加入重量的1.5-1.8倍，三者的重量比为50-60:1-1.2:0.5-0.8，浸泡时间为0.5-1.2h。
优选地，步骤(2)中所述水、柠檬酸和苹果酸的加入量为粉碎后的三七加入重量的1.6-1.7倍，三者的重量比为52-58:1-1.1:0.6-0.7，浸泡时间为0.6-1h。
进一步优选地，步骤(2)中所述水、柠檬酸和苹果酸的加入量为粉碎后的三七加入重量的1.6倍，三者的重量比为55:1:0.6，浸泡时间为0.8h。
进一步地，步骤(3)中所述醇提中乙醇的加入量为酶解物料重量的2-3倍，提取次数为1-3次，提取温度为70℃。
进一步地，步骤(3)中所述乙醇为质量分数70-80％的乙醇溶液。
进一步地，步骤(4)中所述乙醇为质量分数40-70％的乙醇溶液。
进一步地，步骤(4)中所述浓缩指将三七提取液浓缩至原体积的20％。
进一步地，步骤(4)中所述减压浓缩，浓缩至比重为1.13-1.18的浸膏。
进一步地，上述提取方法能够应用在三七提取中。
本发明所取得的技术效果是：
1.本发明中的酶解-醇提-大孔吸附方法结合了三种提取方法的优势，简单、高效、绿色环保，最终提取出的三七总皂苷含量高、得率高，其含量可达90％以上，得率可达18.06-20.23％；
2.本发明通过酶种类、酶解方式(包括第一次酶解和再次酶解相结合)及过程(水浴酶解与微波酶解相结合)的优化，能够充分地提高酶解的效率，节约时间，提高酶解步骤的效率，进而提高最终得到的三七总皂苷的含量、得率。
具体实施方式
值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，因此对其来源不做具体限定。
实施例1
一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎至粒径为10目；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸(三者的重量比为50:1:0.5，总加入量为粉碎后的三七加入重量的1.5倍)在30℃条件下浸泡1.2h，干燥后再次粉碎至粒径为80目，先加入总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.5％的纤维素酶和果胶酶(二者的重量比为2:1)，充分搅拌后50℃水浴条件下进行第一次酶解1.2h，再加入总加入量占粉碎后的三七加入重量0.04％的纤维素酶和β-淀粉酶(二者的重量比为2:1)，充分搅拌后微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为4min，功率为400W，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入质量分数70％的乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用质量分数40％的乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩至1.13的浸膏、干燥，即得三七总皂苷。
实施例2
一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎至粒径为20目；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸(三者的重量比为60:1.2:0.8，总加入量为粉碎后的三七加入重量的1.8倍)在40℃条件下浸泡0.5h，干燥后再次粉碎至粒径为100目，先加入总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.9％的纤维素酶和果胶酶(二者的重量比为3:1)，充分搅拌后60℃水浴条件下进行第一次酶解1h，再加入总加入量占粉碎后的三七加入重量0.08％的纤维素酶和β-淀粉酶(二者的重量比为5:3)，充分搅拌后微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为9min，功率为300W，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入质量分数80％的乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用质量分数70％的乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩至1.18的浸膏、干燥，即得三七总皂苷。
实施例3
一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎至粒径为16目；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸(三者的重量比为55:1:0.6，总加入量为粉碎后的三七加入重量的1.6倍)在35℃条件下浸泡0.8h，干燥后再次粉碎至粒径为90目，先加入总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.8％的纤维素酶和果胶酶(二者的重量比为2.8:1)，充分搅拌后55℃水浴条件下进行第一次酶解1.1h，再加入总加入量占粉碎后的三七加入重量0.06％的纤维素酶和β-淀粉酶(二者的重量比为2:1)，充分搅拌后微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为5min，功率为350W，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入质量分数75％的乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用质量分数60％的乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩至1.15的浸膏、干燥，即得三七总皂苷。
实施例4
一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎至粒径为10目；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸(三者的重量比为52:1:0.6，总加入量为粉碎后的三七加入重量的1.6倍)在30℃条件下浸泡0.6h，干燥后再次粉碎至粒径为80目，先加入总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.6％的纤维素酶和果胶酶(二者的重量比为2:1)，充分搅拌后50℃水浴条件下进行第一次酶解1.2h，再加入总加入量占粉碎后的三七加入重量0.05％的纤维素酶和β-淀粉酶(二者的重量比为2:1)，充分搅拌后微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为4min，功率为400W，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入质量分数70％的乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用质量分数40％的乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩至1.14的浸膏、干燥，即得三七总皂苷。
实施例5
一种三七总皂苷的提取方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎至粒径为20目；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸(三者的重量比为58:1.1:0.7，总加入量为粉碎后的三七加入重量的1.7倍)在40℃条件下浸泡1h，干燥后再次粉碎至粒径为100目，先加入总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.9％的纤维素酶和果胶酶(二者的重量比为3:1)，充分搅拌后60℃水浴条件下进行第一次酶解1h，再加入总加入量占粉碎后的三七加入重量0.07％的纤维素酶和β-淀粉酶(二者的重量比为5:3)，充分搅拌后微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为9min，功率为300W，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入质量分数80％的乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用质量分数70％的乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩至1.16的浸膏、干燥，即得三七总皂苷。
对比例1
与实施例3的区别仅在于，将三七拣选、清洗并干燥后不进行浸泡直接粉碎成粒径为80-100目的粉末后加入酶进行酶解。
对比例2
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)的酶解步骤在再次粉碎后直接加入占粉碎后的三七加入重量0.63％、0.21％和0.02％的纤维素酶、果胶酶和β-淀粉酶，充分搅拌后55℃水浴条件下进行第一次酶解1.1h，微波加热辅助进行第二次酶解，微波加热时间为5min，功率为350W，得到酶解物料。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中水、柠檬酸和苹果酸的重量比为45:1.5:0.3。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中纤维素酶和果胶酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.4％，纤维素酶和β-淀粉酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.1％。
对比例5
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中纤维素酶和果胶酶的重量比为4:1(二者总重量与实施例3一致)，纤维素酶和β-淀粉酶的重量比为3:4(二者总重量与实施例3一致)。
对比例6
与实施例3的区别仅在于，步骤(2)中的浸泡步骤直接在常温条件下进行。
三七总皂苷得率及含量测定
试验方法：参照2015年版《中国药典》中三七总皂苷中的测定方法(高效液相色谱法(通则0512))测得实施例1-5和对比例1-6中提取方法制得的三七总皂苷的含量；三七总皂苷的得率按照下述公式进行测定：得率(％)＝三七总皂苷提取物质量/三七质量×100％。
最终测得的三七总皂苷的得率及含量如表1所示：
表1三七总皂苷得率及含量
实例 得率(％) 含量(％)
实施例1 18.06 90.1
实施例2 18.24 91.2
实施例3 20.23 95.2
实施例4 19.68 93.0
实施例5 17.77 93.6
对比例1 16.30 89.0
对比例2 13.29 82.4
对比例3 17.20 91.4
对比例4 12.36 78.3
对比例5 17.15 92.0
对比例6 18.04 92.8
由表1可知，本发明实施例1-5制备得到的三七总皂苷具有较高的得率，其得率可达18.06-20.23％，三七总皂苷的含量较高，可达90％以上，明显高于国家标准(总量不得低于75％(供口服用)或85％(供注射用))，其中，实施例3中三七总皂苷含量及得率均较高，分别为20.23％和95.2％。对比例1-6得到的三七总皂苷含量及得率相对而言低于实施例3，由此可知，原料以及制备条件(如酶解法方式及过程等)的改变将或多或少地影响到三七总皂苷的得率和含量，而本发明保护范围内制备的三七总皂苷均具有较优的得率及含量。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种三七总皂苷的提取方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)预处理：将三七拣选、清洗并干燥后粉碎；
(2)酶解：将粉碎后的三七加水、柠檬酸和苹果酸在30-40℃条件下浸泡，干燥后再次粉碎，先加入纤维素酶和果胶酶，充分搅拌后进行第一次酶解，再加入纤维素酶和β-淀粉酶，充分搅拌后进行第二次酶解，得到酶解物料；
(3)醇提：向步骤(2)得到的酶解物料中加入乙醇进行多次回流提取，合并提取液得到三七提取液；
(4)大孔吸附：将步骤(3)得到的三七提取液浓缩后通过大孔吸附柱，用水冲洗后再用乙醇洗脱，将洗脱液收集后减压浓缩、干燥，即得三七总皂苷。
2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(1)中所述粉碎的粒径为10-20目，步骤(2)中所述粉碎的粒径为80-100目。
3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述第一次酶解在50-60℃水浴条件下进行1-1.2h。
4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述第二次酶解使用微波加热辅助，微波加热时间为4-9min，功率为300-400W。
5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.5-0.9％，所述纤维素酶和β-淀粉酶的总加入量占粉碎后的三七加入重量的0.04-0.08％。
6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述纤维素酶和果胶酶的重量比为2-3:1。
7.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述纤维素酶和β-淀粉酶的重量比为4-5:2-3。
8.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(2)中所述水、柠檬酸和苹果酸的加入量为粉碎后的三七加入重量的1.5-1.8倍，三者的重量比为50-60:1-1.2:0.5-0.8，浸泡时间为0.5-1.2h。
9.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(3)中所述醇提中乙醇的加入量为酶解物料重量的2-3倍，提取次数为1-3次，提取温度为70℃。
10.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：步骤(4)中所述乙醇为质量分数40-70％的乙醇溶液。
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