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三七茎叶为五加科人参属三七干燥的茎叶,其年均产量为250万公斤,而近两年,随着三七种植面积大规模扩增,其产量可高达800-1000万公斤,比以往年均产量高出2-3倍。随着三七认知度的增高,除了对其主根的不断深入研究外,研究者的关注点从地下部分移至地上部分,包括三七茎叶、三七花等等,其中三七茎叶近几年研究较为热门。现已报道从三七茎叶中提取的主要为三七叶总皂苷、黄酮苷及三七素,而水溶性成分未被深入研究,如三七茎叶中氨基酸类成分的研究。γ-氨基丁酸(GABA)是三七茎叶中主要的氨基酸类成分之一,据相关检索发现,未有关于三七茎叶中GABA的研究性文献报道。本课题针对三七茎叶中GABA和三七茎叶总皂苷综合研究,不仅为GABA生产提供了可靠的来源,而且对三七地上部分的综合开发、提高三七资源的综合利用率带来了新的途径。本文采用柱前衍生化高效液相色谱法测定三七茎叶中GABA的含量,利用正交法优化三七茎叶中GABA的提取工艺,通过732阳离子树脂、硅胶柱层析纯化三七茎叶中GABA,以活性炭为原料探索三七茎叶中GABA的脱色工艺,及研究三七茎叶综合提取工艺,采用多阶段的方式分步溶剂提取,同时获取三七茎叶总皂苷、GABA和多糖。本文的研究内容包括:1、通过异硫氰酸苯酯(PITC)对样品进行衍生化,采用Thermo Scientific Hypersil GOLD C18柱色谱柱,以0.05 mmol·L-1醋酸钠缓冲液-乙腈为流动相,以254 nm为检测波长,利用衍生化HPLC法测定不同产地的三七茎叶中GABA的含量。GABA在0.1~10 mmol·L-1线性范围内与峰面积显良好的线性关系。三七茎叶中GABA的平均加样回收率为101.7%,其RSD为1.14%(n=3)。分析所得结果显示不同产地的三七茎叶中GABA含量差异较小,其不同产地的GABA平均含量为0.49%。该检测方法操作简便快捷、结果准确稳定,适合于三七茎叶中GABA含量测定,为三七茎叶资源综合开发提供依据。2、以三七茎叶中GABA提取率为考察指标,对提取溶剂、提取时间、提取次数、提取温度及提取物料比5个单因素进行考察。采用正交法分析确定实验最佳工艺条件。提取溶剂、温度、次数等对GABA有明显影响。实验结果显示三七茎叶中GABA的最佳提取工艺为:以水为提取溶剂,将3 h作为提取时间,把提取次数为3次,以60℃为提取温度,采用1:10的提取物料比,在此实验条件下三七茎叶中GABA的提取率为0.46%。探索三七茎叶中GABA最佳提取工艺,为三七茎叶中GABA的开发提供前期工作基础。3、优化了三七茎叶提取液脱色处理的试验方法,确立了适合三七茎叶提取液的脱色介质及条件。本实验考察了三七茎叶提取液的脱色介质、脱色介质用量、脱色时间、脱色温度这4个单因素。实验结果表明,最佳脱色处理条件:脱色介质为活性炭,脱色介质用量为2%,脱色时间为30 min,脱色温度为60℃,在此条件下进行脱色处理,其脱色效果最理想,用于保证GABA成品外观和色泽。4、基于前期研究的三七茎叶中GABA最优提取工艺参数,探索三七茎叶GABA粗提液的纯化工艺。本研究选取732阳离子树脂进行分离纯化三七茎叶中GABA,利用静态吸附实验和动态吸附实验获取最优分离纯化工艺参数,确定最佳的分离条件为:吸附时间为60 min,上样流速为1mL·min-1,上样pH为3.5左右,洗脱剂pH为10,洗脱体积为10 BV。在此条件下进行纯化分离,其对GABA吸附量相对较高,分离纯化周期相对较短,目标物质较多且集中,基本能将三七茎叶中GABA全部洗脱.采用硅胶柱层析进一步纯化GABA,经过甲醇/二氯甲烷溶剂体系梯度洗脱,得到白色结晶。通过各种理化和波谱技术,确定其化学结构为GABA,产率为1.72%,含量高于20%。5、本研究侧重于三七茎叶深加工综合利用的角度,研究了适合工业化的多阶式分步溶剂提取,通过对三七茎叶的综合提取实验,在提取GABA的同时,提取叶苷、多糖等。结果显示除了GABA外,三七茎叶总皂苷产率为7.79%,含量为57%,粗多糖产率为20.1%,含量为38.1%。这表明该工艺可以用于工业上GABA.三七茎叶总皂苷、粗多糖的综合分离提取,对于该多阶段实验方式而言,综合产率较高,适合三七茎叶的综合提取。