一種薯蕷皂苷水解提取薯蕷皂素方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藥物原料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種薯蕷皂苷水解提取薯蕷皂素方法。
【背景技術(shù)】
[0002]盾葉薯截(D1scoreaZingiberensis C.H.Wright)為薯截科(D1scoreaceae)薯蕷屬(D1scorea L.)單子葉草質(zhì)纏繞藤本植物。俗名:黃姜，是一種重要的藥源植物，根莖中含有5% -10%的薯蕷皂苷，主要分布秦嶺以南，向東延伸至中條山以南、南嶺以北的米倉(cāng)山、大巴山、武當(dāng)山、雪峰山、衡山等地區(qū)以及長(zhǎng)江中游及其支流-嘉陵江、漢水、澧水、浣江、資水等流域的低中山丘陵。盾葉薯蕷為我國(guó)的特有種，主要特征是葉盾形，葉面有不規(guī)則黃白色斑紋，邊緣淺波狀，基部心形或截形。花小，雌性同株或異株，輻射對(duì)稱，排成穗狀、總狀或圓錐花序。
[0003]薯蕷皂苷是由環(huán)戊烷并多氫菲與多糖通過(guò)β-1.3糖苷鍵結(jié)合而成的留體類物質(zhì)，根據(jù)螺甾環(huán)中F環(huán)的狀態(tài)?？蓪⑵浞譃槁葭尥榇架疹?、呋甾烷醇苷類。薯蕷皂苷在酸的作用下，被水解為薯蕷皂素。資料顯示，以薯蕷皂素為原料可以合成包括皮質(zhì)激素、性激素、蛋白同化激素在內(nèi)的近400多種留體激素類藥物。近年來(lái)，隨著激素類藥物新途徑的不斷發(fā)現(xiàn)，世界薯蕷皂素的需求量平均以每年7.6%的速度遞增。
[0004]圍繞薯蕷皂苷的水解，人們做了大量的研宄。李謙等用70%的甲醇回流從黃姜中提取了薯蕷皂苷，再用2mol/L鹽酸水解3h，石油醚索氏提取12h，薯蕷皂素的得率為2.69%。王元蘭等人發(fā)現(xiàn)酸水解前經(jīng)一段時(shí)間發(fā)酵可以大大提高薯蕷皂素的得率，并將該方法命名為發(fā)酵-酸水解法，實(shí)驗(yàn)表明，預(yù)發(fā)酵法能提高盾葉薯蕷根莖中薯蕷皂素得率40%，穿龍薯蕷根莖中薯蕷皂素得率50%。宋子巖等采用發(fā)酵酸水解法提取盾葉薯蕷中的薯蕷皂素，先將盾葉薯蕷粉末水溶液在40°C預(yù)發(fā)酵24h，然后用200mLl.0mol/L的硫酸溶液水解4h，萃取5h，薯蕷皂素收率最高為2.402%。
[0005]丁惠玲等采用加壓酸水解法提取薯蕷皂素，將藥材穿山龍碎塊50g加8%硫酸溶液浸泡24h后，于高壓鍋中加壓水解(101.3-141.8kPa, 1200C -126°C )2h，冷卻后過(guò)濾，提取，發(fā)現(xiàn)薯蕷皂素的得率將近提高I倍，水解時(shí)間6h，縮短2h，實(shí)驗(yàn)成本大幅度降低。
[0006]以上研宄主要集中在薯蕷皂苷的水解方面，且都是以薯蕷皂苷為原料，酸用量及濃度均較大，有機(jī)溶劑使用量大，產(chǎn)品純度低，后處理成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種薯蕷皂苷水解提取薯蕷皂素方法，采用水熱反應(yīng)法水解薯蕷皂苷，該方法克服了現(xiàn)有薯蕷皂苷水解中水解不徹底，酸用量大，濃度高，薯蕷皂素提取時(shí)有機(jī)溶劑用量大，污染嚴(yán)重，產(chǎn)率低的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0009]一種薯蕷皂苷水解提取薯蕷皂素方法，包括以下步驟:
[0010]I)薯蕷皂苷的萃取
[0011]采用超聲萃取分離法得到含有淀粉及薯蕷皂苷的萃取液A，萃取液A靜置沉淀后用物理法分離并去除淀粉得到體系B，然后邊攪拌邊給分離淀粉后的體系B中加入絮凝劑，至不再產(chǎn)生絮狀沉淀為止，將體系B置于水浴中進(jìn)行絮凝沉淀，然后進(jìn)行分離得到上清液和絮凝物C ;
[0012]2)薯蕷皂苷的水解
[0013]將得到的絮凝物C在50°C _60°C的溫度下干燥，干燥后粉碎研細(xì)，以干燥研細(xì)后的絮凝物C為原料，按絮凝物C與硫酸固液比為Ig: (3?7)mL的量配制水解液D，并加入水熱反應(yīng)釜中，在110°C?150°C的溫度下水解3.5h?5.5h后，用堿中和至中性，過(guò)濾得到濾渣E，用水洗濾渣E至濾液中不含S042_，干燥濾渣E ；
[0014]3)薯蕷皂素的提取
[0015]以干燥所得的濾渣E為原料，加入萃取劑，采用索氏萃取法提取3h?6h，冷卻結(jié)晶得到薯蕷皂素。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟I)中，超聲萃取分離法具體為取粒度為80目的盾葉薯蕷粉末加入濃度為25.8 X 10_3的十二烷基硫酸鈉溶液浸泡12?24h，在頻率為25.98kHz下超聲萃取30?60min，過(guò)濾得到薯蕷皂苷萃取液及濾渣，將濾渣按照同樣的步驟萃取2次，合并3次萃取液；其中，盾葉薯蕷粉末與十二烷基硫酸鈉溶液的按照固液比為Ig:(6?10)mL的量加入。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟I)中，所述絮凝劑為殼聚糖、聚合氯化鋁、海藻酸鈉、明膠、硅藻土或聚丙烯酰胺；其中，殼聚糖、聚合氯化鋁、海藻酸鈉、明膠、硅藻土的質(zhì)量濃度為1% ;聚丙烯酰胺的質(zhì)量濃度為0.1%。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟I)中，加入絮凝劑后，先以40?60r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌I?3min，再以20?40r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌8?12min，再將其置于35?50°C的水浴中絮凝處理3?6h。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟I)中，得到上清液和絮凝物C的分離步驟采用離心分離或真空抽濾；絮凝后的分離的上清液補(bǔ)加少量表面活性劑后在下次薯蕷皂苷萃取中進(jìn)行循環(huán)利用。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2)中，采用水熱反應(yīng)法水解薯蕷皂苷，硫酸的濃度為0.6mol/L?1.4mol/L ;所述堿為2mol/L的氫氧化鈉。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3)中，干燥濾澄E的步驟具體為:先在50°C?60°C的溫度下干燥8h，再在110°C?120°C的溫度下干燥30min。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3)中，萃取劑為石油醚或乙醇。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3)中，冷卻結(jié)晶步驟具體為將索氏萃取法得到的萃取物冷卻至室溫并真空抽濾得濾渣F，用溶劑分兩次洗滌濾渣F，得到薯蕷皂素。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3)中，所述索氏萃取法步驟中還包括回收萃取劑的步驟，所述溶劑為回收所得的萃取劑。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0026]本發(fā)明將水熱反應(yīng)應(yīng)用于薯蕷皂苷的水解中降低了酸用量(濃度)，減少了污染，在高溫、高壓條件下薯蕷皂苷水解進(jìn)行的更充分；在薯蕷皂苷絮凝前，由于預(yù)先除去了薯蕷皂苷萃取液中的淀粉，提高了薯蕷皂苷的濃度，減少了薯蕷皂苷水解成薯蕷皂素、薯蕷皂素萃取時(shí)酸、有機(jī)溶劑的用量，提高了薯蕷皂素的純度，減少了污染，降低了成本，有效的從薯蕷皂苷萃取液中分離了薯蕷皂苷，得到高純度(純度大于99.5% )的薯蕷皂素。
[0027]本發(fā)明利用薯蕷皂苷萃取液中的淀粉，薯蕷皂苷的不同性質(zhì)，先采用靜置沉淀法除去萃取液中的淀粉，再采用絮凝沉淀法對(duì)萃取液進(jìn)行絮凝處理后得到絮凝物。將絮凝得到的絮凝物采用水熱反應(yīng)法進(jìn)行水解，降低水解過(guò)程中酸的濃度，控制酸的用量。由于萃取液中的淀粉在水解前已與薯蕷皂苷進(jìn)行了分離，有效地回收了淀粉，降低了廢水中COD值、BOD值；水熱反應(yīng)釜能提供高溫高壓的環(huán)境，在低酸濃度下薯蕷皂苷就能水解為薯蕷皂素，故水解時(shí)降低了水解酸的濃度，有效的減少了污染；水解物量的減少降低了薯蕷皂素萃取時(shí)有機(jī)溶劑的使用量。
[0028]進(jìn)一步，絮凝后的上清液補(bǔ)加少量表面活性劑后作為薯蕷皂苷萃取的萃取劑進(jìn)行循環(huán)利用的方法，達(dá)到減少污染、降低廢水排放的目的。
[0029]進(jìn)一步，干燥濾渣E先低溫干燥再高溫干燥，原因是在高溫情況下，濾渣表面容易結(jié)痂，阻止內(nèi)部水分散失，故先低溫干燥，當(dāng)內(nèi)部水分蒸發(fā)到一定程度，采用高溫干燥，有利于徹底除去濾渣中的水分。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0031]實(shí)施例1
[0032]I)薯蕷皂苷的萃取及水解
[0033]取400g粒度為80目的盾葉薯蕷粉末加入2400ml濃度為25.8 X 10_3的十二烷基硫酸鈉溶液浸泡12h，在頻率為25.98kHz下超聲萃取60min，過(guò)濾得到薯蕷皂苷萃取液及濾渣，將濾渣按照同樣的步驟萃取2次，合并3次萃取液，將萃取液靜置6h沉淀后離心除去淀粉，然后向除去淀粉后的萃取液中加入質(zhì)量濃度為1%的絮凝劑(殼聚糖、聚合氯化鋁、海藻酸鈉、明膠、娃藻土、或質(zhì)量濃度為0.1 %聚丙稀酰胺等)，先以50r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌2min，再以20r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌lOmin，再將其置于45°C的水浴中絮凝處理4h，過(guò)濾得濾液(補(bǔ)加少量表面活性劑用于下次薯蕷皂苷的萃取中)及濾渣，將濾渣烘干稱重，然后按干燥物:硫酸(濃度為0.6mol/L) = lg:6mL的比例加入水熱反應(yīng)釜中(注意水解液的體積應(yīng)小于容器體積的2/3)，在150°C的溫度水解6h后，用氫氧化鈉溶液中和至中性，過(guò)濾，用水洗濾渣至濾液中不含S042_，然后將濾渣進(jìn)行干燥備用(薯蕷皂苷萃取壓榨液中的淀粉如不預(yù)先分離，極易造成后段工藝中分離(過(guò)濾)操作困難，濾液渾濁，用酸量增加，污染環(huán)境)O
[0034]2)薯蕷皂素的提取
[0035]在60°C下干燥濾渣8h，再在120°C溫度下干燥濾渣30min，以干燥所得的濾渣為原料，以石油醚(或乙醇)為萃取劑，采用索氏萃取法提取6h，回收部分石油醚，冷卻至室溫真空抽濾，用適量的石油醚分2次洗濾渣，得到純度為99.7%的薯蕷皂素6.Sg。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]I)薯蕷皂苷的萃取及水解
[0038]取400g粒度為80目的盾葉薯蕷粉末加入2800ml濃度為25.8 X 10_3的十二烷基硫酸鈉溶液浸泡16h，在頻率為25.98kHz下超聲萃取50min，過(guò)濾得到薯蕷皂苷萃取液及濾渣，將濾渣按照同樣的步驟萃取2次，合并3次萃取液，將萃取液靜置6h沉淀后離心除去淀粉，然后向除去淀粉后的萃取液中加入質(zhì)量濃度為1%的絮凝劑(殼聚糖、聚合氯化鋁、海藻酸鈉、明膠、娃藻土、或質(zhì)