三七总皂苷原粉和超微粉的理化性质比较研究_王昆仑

BulletinofBotanicalResearch

三七总皂苷原粉和超微粉的理化性质比较研究

王崑仑

赵修华

祖元刚

*

李家磊李汶罡

（东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨150040）

摘要通过对药用植物三七总皂苷原粉和超微粉的粉体粒度、电位、显微结构、红外光谱、溶解速度这几项理化

性质的研究，判定两种粉体的优劣，为三七总皂苷超微粉的市场推广提供依据。实验结果表明，三七总皂苷原粉经纳米化处理后成为三七总皂苷超微粉，其化学结构没有发生变化，但显微结构从条状的晶体变为由纳米球紧密排列的不规则形态，其粉体平均粒径也从1122．4nm缩小到153．4nm，完成了从微米到纳米的转变，其水溶液也变为稳定的胶体溶液。运用高效液相色谱法，在模拟人体环境的条件下，发现三七总皂苷超微粉比三七总皂苷原粉早1min完全溶解。说明三七总皂苷超微粉比三七总皂苷原粉颗粒更小，更易溶于水，更易与人体吸收。关键词

超微粉；三七总皂苷；理化性质；高效液相色谱

文献标识码：A

文章编号：1673－5102（2011）04－0508－05

中图分类号：X53；Q948．12

ComparisonofthePhysicochemicalPropertyofPanaxnotoginsengSaponinsOriginalPowderandSubmicronPowder

WANGKun-Lun

ZHAOXiu-Hua

ZUYuan-Gang*

LIJia-Lei

LIWen-Gang

（KeyLaboratoryofForestPlantEcologyofNortheastForestryUniversity，MinistryofEducation，Harbin150040）

AbstractToassesstheadvantagesanddisadvantagesofPanaxnotoginsengSaponinsoriginalpowderandsub-micronpowder，andprovidebasisforthemarketingofP．notoginsengsaponinssubmicronpowder，thephysico-chemicalpropertiesoftwopowdersincludingparticlesize，electricpotential，microscopicstructure，infrared

spectrumanddissolutionvelocitywerestudiedTheexperimentalresultsindicatedthatP．notoginsengsaponinso-riginalpowderturnedintosubmicronpowderafternanocrystallizationwithoutchemicalstructurechange．Itsmi-croscopicstructurewaschangedfrombandedcrystaltoirregularlyshapednanospheresarrangedclosely，itspow-deraverageparticlesizewasshrinkedfrom1122．4nmto153．4nm，finishingtheshiftfrommicrontonanome-ter，itswatersolutionwaschangedfromtruesolutiontostablecolloidalsolution．UsingHPLC，underthecondi-tionofsimulatedhumanenvironment，itwasfoundthatP．notoginsengsaponinssubmicronpowderdissolvedcom-pletely1minearlierthanoriginalpowder．TheexperimentresultsshowedthatP．notoginsengsaponinssubmicronpowderissmallerthanoriginalpowderinparticlesize，moresolubleinwaterandmoreusableforhumanbody．Keywordssubmicronpowder；Panaxnotoginsengsaponins；physicochemicalproperty；HPLC三七（Panaxnotoginseng）又名田七，属五加科（Araliaceae）人参属（Panax）多年生草本植物［1］，是中外闻名的道地性药材，清朝《本草纲目拾遗》

［2］

“中药中之最珍贵者。”中评价其为三七性温，味

［3］［4］

苦回甜，散瘀止血，消肿定痛，用于呕血、咳

［5］

血、胸腹刺痛、崩漏、跌扑肿痛、外伤出血等症。

扩张血管、降低心肌耗氧量用

［9］

，促进脑出血后脑内

［8］

神经元的存活及损伤修复，抗血栓和抗凝血作。其主要制剂有：血塞通注射液、血栓通注射

［10］

液、注射用血塞通、三七总皂苷胶囊等。由于市场上三七总皂苷原粉，水溶效果差，其注射剂多用40%左右浓度的酒精溶解，使很多年岁大、易脑出血、酒精过敏的患者望而却步，极大地局限了三七

［7］

三七有效成分提取物三七总皂苷，更拥有凝血

［6］

，

*

“948”基金项目：林业公益性行业科研专项（2010040072）和国家林业局项目（2010－4－20）

第一作者简介：王崑仑（1982—），男，硕士研究生，主要研究方向为生药学。

mail：zygorl@yahoo．com．cn通讯作者：E-收稿日期：2011－02－18

4期王崑仑等：三七总皂苷原粉和超微粉的理化性质比较研究509

总皂苷注射剂的推广。三七总皂苷超微粉，因自身粉体颗粒为纳米级，粒径小，解决了三七总皂苷水溶性差的问题，具有广阔的市场前景。本文主要比较研究了三七总皂苷原粉和超微粉的理化性质，并运用高效液相色谱法比较两者在人体环境下的溶解速度。现2010版药典中主要检测三七有效成分人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1，因此主要比较云南云科三七总皂苷原粉和超微粉中人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1在人体环境下的溶解速度变化曲线，为市场应用提供基础数据。

公司）观察三七总皂苷原粉溶液和三七总皂苷超

［12］

微粉的显微结构。2．4

红外光谱的比较

1型傅立叶红外光谱仪分别比利用IRAffinity-

较三七总皂苷原粉和超微粉的红外光谱，观察两者

红外光谱图间的异同，鉴定两种粉体性质的异同。2．5

高效液相色谱的条件

5μm）；色谱柱DikmaC18（250mm×4．6mm，

以流动相A：乙腈；流动相B：水，按表1进行梯度洗脱；流速每分钟为1．0mL检测波长为203nm。理论板数按人参皂苷Rg1峰计算大于6000；人参皂苷Rg1峰和三七皂苷R1峰的分离度大于2．0。

表1

Table1

时间Time（min）

0202126

1

1．1

材料

仪器1525-2489型高效液相色谱仪（美国waters公

司） ； 色谱柱 Dikma C18（ 250 mm × 4． 6 mm，5 μm） ； Nicomp380 Z3000 激光粒度仪(苏州微流

HPLC梯度洗脱

流动相BMobilephaseB（%）

80608080

GradientelutionprogrameforHPLC

流动相AMobilephaseA（%）

20402020

纳米生物技术有限公司）； Quanta200 型电子显

1型傅立叶微镜（SEM，美国FEI公司）；IRAffinity-F160型恒温摇红外光谱仪（日本岛津公司）；HZQ-动培养箱（哈尔滨市东联电子技术开发有限公司）；有机微孔滤膜（0．45μm，上海新亚净化器件厂）。

1．2试药

对照品（中国药品生物制品检定所）：人参皂

200424）、苷Rg1（批号：110703-人参皂Rb1（批号：110704-200420）和三七皂苷R1（批号：110745-200415）；色谱纯乙腈（美国Fisher公司）；色谱纯甲醇（美国Fisher公司）；BOSTER牌PBS缓冲液

（pH7．2～7．6武汉博士德生物工程有限公司）；三七总皂苷原粉（云南云科）；三七总皂苷超微粉（自制）；去离子水（自制）。

2．6

标准曲线溶液的制备

分别精密称取在60℃减压干燥2小时的人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、三七皂苷R1对照品适量，加90%甲醇制成每1mL含人参皂苷Rb11．5mg、

三七皂苷R10．4mg的混合溶人参皂苷Rg11．5mg、

4℃贮藏备用。将混合溶液稀释2、4、6、8、10倍液，

［13］

制成标准曲线溶液。

2．7

用高效液相法比较粉体溶解速率趋势

分别称取三七总皂苷原粉和超微粉200mg，

2

2．1

方法

粒径的比较

倒入50mLPBS缓冲液，在模拟人体条件下，放入37℃HZQ-F160型恒温摇动培养箱中，匀速摇动在0．5、1、2、3、4和5min时取溶液1mL并及时补添

PBS缓冲液1mL，使溶液总体积保持不变，利用高效液相色谱测量取出液的含量，绘制比较两种粉体的溶解速率趋势。

把三七总皂苷原粉和超微粉用丙酮配成适当浓度的溶液，利用美国BrookhavenZeta激光粒度比较三七总皂苷原粉溶液和三七总皂苷超微粉的颗粒粒度，激光粒度仪测试结果重复性好，测

［11］量精度高。2．2电位的比较

仪

［7］

3

3．1

结果与分析

利用美国BrookhavenZeta激光粒度表面电位分析仪分别测定三七总皂苷原粉和超微粉水溶液的电位值，比较两者之间的差异。2．3

显微结构的比较

借用Quanta200型电子显微镜（SEM，美国FEI

粒径的比较分析

利用美国BrookhavenZeta激光粒度仪分别测

2。定三七总皂苷原粉和超微粉粒径，结果见图1，

2可知：三七总皂苷原粉的粒径分布在由图1，

1100．7～1161．3nm之间，平均粒径为1122．4nm；三七总皂苷超微粉的粒径分布在152．5～154．5

510植物研究31卷

nm之间，平均粒径为153．4nm，无大于1000nm的粒子。说明三七总皂苷超微粉体粒径达到纳米级别，且粒径分布集中，而三七总皂苷原粉的粒径主要集中在1．1μm左右。

［14］

是以纳米球形态存在的。3．4红外光谱的比较分析

1型傅立叶红外光谱仪分别测得由IRAffinity-三七总皂苷原粉和超微粉的红外光谱结果，如图7所示：两种粉体的红外图谱完全一致，说明两者是

一种物质，只是粉体物理结构上不一致，化学结构完全一致

［16］

。

3．2电位的比较分析

分别配制适当浓度的三七总皂苷原粉和超微

粉水溶液，利用美国BrookhavenZeta表面电位分

析仪比较两种粉体水溶液电位上的差别，结果如图3，4。由图3，4可知：三七总皂苷原粉水溶液表面带负电，电位为－5．11e±0．0mL，电位接近于0，说明其水溶液不稳定。三七总皂苷超微粉水溶液

电位为－10．77±1．64mL，说明其水表面带负电，

溶液为稳定的胶体溶液3．3

［15］

。

显微结构图谱的比较分析

通过Quanta200型电子显微镜（SEM，美国FEI

6所示，公司）观察如图5，三七总皂苷原粉的显微结构呈：规则的条状晶体形态。三七总皂苷超微粉的显微结构呈：纳米球紧密排列的不规则形态。说明三七总皂苷超微粉是纳米化地三七总皂苷原粉，

4期王崑仑等：三七总皂苷原粉和超微粉的理化性质比较研究511

3．5标准曲线

利用1525－2489型高效液相色谱仪测定三七总皂苷标准曲线溶液，得到各峰面积，以浓度（C，mg·mL－1）为X轴，吸收峰面积（A）为Y轴，绘出三七皂苷R1、人参皂苷Rg1和人参皂苷Rb1的线性回归方程

［17］

分别为：

y=3312731．8594x+21836．9167（R2=0.9994）；y=3440871．7374x+102567．1667（R2=0．9996）；y=2624248．7648x+71953．8611（R2=皂苷超微粉在37℃PBS缓冲溶液中3min时完全

0．9995）。溶解；而三七总皂苷原粉则在3～4min时达到最3．6

粉体溶解速率趋势比较及分析

高点，说明其在37℃PBS缓冲溶液中3～4min完根据1525-2489型高效液相色谱仪测定三七总全溶解，前者比后者溶解速度快，更易被人体吸收。

皂苷原粉和超微粉在PBS缓冲溶液中各主要有效

成分在不同时间段的浓度参数（表2）。绘制出三七4讨论

总皂苷原粉和超微粉在PBS缓冲溶液中溶解的浓本实验从粉体粒度、电位、显微结构、红外光

度曲线。经OriginLab8软件分析浓度曲线计算出谱、粉体溶解速率这几方面研究三七总皂苷原粉和

两种粉体各主要有效成分在不同时间段的浓度曲线超微粉的理化性质，比较两种粉体的优劣。三七总面积和倍数关系（表2）。由表2可知三七总皂苷超皂苷原粉和超微粉从粒度上比较，前者的平均粒径微粉在3min时浓度曲线达到最高点，说明三七总

为1122．4nm远大于后者的平均粒径153．4nm，两

512

表2

Table2

名称Name

三七总皂苷原粉R1

P．notoginsengsaponinsoriginalpowderR1

三七总皂苷超微粉R1

P．notoginsengsaponinssubmicropowderR1

三七总皂苷原粉Rg1

P．notoginsengsaponinsoriginalpowderRg1

三七总皂苷超微粉Rg1

P．notoginsengsaponinssubmicropowderRg1

三七总皂苷原粉Rb1

P．notoginsengsaponinsoriginalpowderRb1

三七总皂苷超微粉Rb1

P．notoginsengsaponinssubmicropowderRb1三七总皂苷原粉总量

TotalofPanaxnotoginsengsaponinsoriginalpowder三七总皂苷超微粉总量

TotalofP．notoginsengsaponinssubmicropowder

植物研究31卷

不同时间段粉体溶液浓度测定结果

浓度Concentration（mg·mL－1）

0．5min

1min

2min

3min

4min

5min

浓度曲线面积Concentrationcurvearea1．09591．41293．03535．48525．71715．52189．970012．2982

0．811．040．55倍数Multiple0．78

Resultsofpowdersolutionconcentrationsatdifferentperiods

0．14430．17740．25120．27800．29490．20520．20320．26750．29490．36910．34980．29550．73810．92331．22931．40131．47181．01180．94201．22891．35231．68901．59411．49170．81161．02941．34131．51851．32741．10990．76711．02221．16711．44091．34091．22891．69402．13012．82183．19783．09412．32691．91232．51862．81433．49903．28482．9223

者不在同一个级别，后者更易溶于水。三七总皂苷原粉水溶液的电位接近于0mV，说明其水溶液稳定性差，而三七总皂苷超微粉水溶液的电位为－10．77±1．64mV，说明其为稳定的胶体溶液三七总皂苷超微粉的水溶性优于三七总皂苷原粉。两种粉体的显微结构图也证明了这一点，三七总皂苷原粉体的显微结构为长条型晶体，三七总皂苷超微粉体的显微结构则为整齐排列的纳米球。两者的红外光谱图也说明三七总皂苷原粉经纳米化处理成为三七总皂苷超微粉后，其化学结构没有发生

只是物理形态的变化。通过对三七总皂苷原变化，

粉和超微粉在模拟人体环境情况下溶解速度的比我们可以更加直观的发现，后者比前者溶较研究，

解速度快了1min。综上所述，三七总皂苷超微粉体颗粒体积更小，更易溶于水，更易被人体吸收。三七总皂苷超微粉不但解决了市面上三七总皂苷原粉水溶性差的问题，使三七总皂苷制剂不用添加酒精助溶，扩大了适用人群，还大大提高了三七中皂苷的生物利用度，具有吸收快，血药浓度高、药效持久等优点。因此三七总皂苷超微粉具有相当好的市场前景，为三七总皂苷制剂在临床上的应用开拓了新领域。

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