專利名稱：超聲波輔助雙水相萃取薯蕷總皂苷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到將超聲波和乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)相結(jié)合，用于提取盾葉薯蕷中薯蕷總皂苷的方法，屬于植物天然產(chǎn)物有效成分的提取技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
薯蕷皂苷元，俗稱薯蕷皂素，化學(xué)名稱為異螺環(huán)-5-烯-3 β -醇，屬于異螺留烯烷的衍生物，是合成避孕藥等留體類激素藥物的重要基礎(chǔ)原料，多以皂苷的形式存在于薯蕷科、百合科、玄參科、龍舌蘭科等植物中。薯蕷皂苷有廣泛的藥理作用和重要的生物活性，如抗腫瘤、抗真菌、防治心血管疾病、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等。在工業(yè)生產(chǎn)中，薯蕷皂苷主要用于薯蕷皂苷水解除去寡糖鏈，生產(chǎn)薯蕷皂苷元。我國(guó)是薯蕷皂苷元的生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)，因此采用新技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝，降低環(huán)境污染和提高生產(chǎn)效率對(duì)于我國(guó)薯蕷皂苷元生產(chǎn)的綠色、環(huán)保和可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，薯蕷皂苷元的生產(chǎn)方法主要有直接酸水解法和預(yù)發(fā)酵法(自然發(fā)酵法、酶解法、微生物酶解法)結(jié)合酸水解法，以及一些在此兩種方法基礎(chǔ)上做的工藝改進(jìn)；近年來也有超臨界萃取技術(shù)、雙水相萃取技術(shù)等應(yīng)用的報(bào)道。直接酸水解法是目前工業(yè)生產(chǎn)薯蕷皂苷元的主要方法，但該方法存在酸用量大、污染嚴(yán)重、副產(chǎn)品淀粉和纖維素?zé)o法回收等缺點(diǎn)。自然發(fā)酵法是在直接酸水解法的基礎(chǔ)上的改進(jìn)工藝，但在自然發(fā)酵過程中由于多種微生物的參與，存在易引入雜菌、發(fā)酵條件難以控制等缺點(diǎn)；另外，由于發(fā)酵的復(fù)雜性，會(huì)使產(chǎn)品中的雜質(zhì)增多，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量下降，同時(shí)給藥品的安全也帶來隱患，所以此工藝也不甚理想。酶解法使生產(chǎn)成本的大大提高，將其廣泛投入生產(chǎn)的可行性有待商榷；再者，用微生物酶解法會(huì)造成與自然發(fā)酵法同樣的問題。CO2超臨界萃取法則由于高昂的設(shè)備投入和巨大的能耗難以為生產(chǎn)者所接受；對(duì)于新發(fā)展雙水相萃取技術(shù)，若采用聚合物-鹽雙水相體系，由于聚合物粘度較大、不易回收等缺點(diǎn)，會(huì)帶來成本過高，后續(xù)處理麻煩等問題；而若考慮短鏈醇/鹽體系作為萃取體系，則存在萃取效率低、提取不完全、鹽回收麻煩等問題?；诖艘?，本發(fā)明提供了采用超聲波輔助乙醇/正丁醇雙水相體系首先提取總皂苷，然后對(duì)皂苷進(jìn)行水解生產(chǎn)薯蕷皂苷元的工藝，此工藝克服了以上所提方法的缺點(diǎn)，為薯蕷皂苷的綠色、低成本生產(chǎn)開辟了新途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超聲波輔助雙水相萃取薯蕷總皂苷的方法，具有生產(chǎn)條件溫和、易放大，萃取快速、完全、溶劑易回收再利用，綠色，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的超聲波輔助雙水相萃取薯蕷總皂苷的方法，包括以下步驟Α.將薯蕷樣品洗凈，去除霉?fàn)€、腐壞部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重。 將烘干的樣品用粉碎機(jī)粉碎至200目，搖勻后密封保存。B.建立雙水相體系，在雙水相體系中，使正丁醇的濃度為15% -52% (w/w)，乙醇濃度為13% -17% (w/w)，稱取薯蕷粉末，加入到雙水相體系中，料液比為0.05g/mL。，將薯蕷粉末加入雙水相體系中，料液比為0. 05g/mL。C.在超聲波的輔助下萃取30-70min，溫度為20_50°C，超聲功率為200-300W，超聲頻率 20-80Hz。D.將萃取后的溶液離心，并分別收集上、下相溶液，得到含有薯蕷皂苷的醇溶液。E. 70-120°C加熱濃縮回收醇液，將析出物置于60-100°C下干燥，得總皂苷。以下為制備薯蕷皂苷元的方法F.將步驟E所得總皂苷溶解在lmol/L的硫酸溶液內(nèi)，料液比為0. 2g/mL，沸水浴回流加熱1-8小時(shí)至液體變清，得硫酸液及絮狀沉淀物，過濾，用碳酸鈉沖洗中和沉淀， 再用水洗至中性，然后于60-100°C下干燥，得皂素粗品。G.將皂素粗品溶解于60-80°C的無水乙醇中，料液比為0. 05g/mL,加入活性碳粉除去色素，過濾除去活性炭。H.減壓蒸餾回收乙醇，然后40-80°C揮干乙醇，得精品皂素。本發(fā)明的超聲波輔助乙醇/正丁醇雙水相萃取薯蕷皂苷的方法，其技術(shù)進(jìn)步效果表現(xiàn)在1.采用乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)，與傳統(tǒng)的酸水解和索氏提取的方法相比， 提取時(shí)間大大縮短，溶劑可回收重復(fù)利用，酸用量大大減少，操作簡(jiǎn)單，容易放大，綠色，環(huán)保；2.采用乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)，與傳統(tǒng)的單相有機(jī)溶劑萃取技術(shù)相比萃取更完全，效率更高；3.采用乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)，與傳統(tǒng)的預(yù)發(fā)酵法相比，成本低，污染少， 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)條件易于控制；4.采用乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)，與CO2超臨界萃取體系比較，投入少，易于推廣，而且產(chǎn)品種的雜質(zhì)含量低； 5.采用乙醇/正丁醇雙水相萃取技術(shù)，與一般的鹽/短鏈醇雙水相萃取體系比較， 萃取更加快速，高效，且上下相皆易回收再利用。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1A.將薯蕷樣品洗凈，去除霉?fàn)€、腐壞部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重。 將烘干的樣品用粉碎機(jī)粉碎至200目，搖勻后密封保存。B.建立雙水相體系，在雙水相體系中，使正丁醇的濃度為15% -52% (w/w)、乙醇的濃度為13% -17% (w/w)，稱取20g薯蕷粉末，加入到該雙水相體系中，料液比為0. 05g/
mLoC.在超聲波的輔助下萃取30-70min，超聲溫度為20_50°C，超聲功率為200-300W,超聲頻率 20-80HZ。D.將萃取后的溶液離心，并分別收集上、下相溶液，得到含有薯蕷皂苷的醇溶液。E. 70-120°C加熱濃縮回收醇液，將析出物置于60-100°C干燥，得總皂苷。
實(shí)施例2本實(shí)施例提供一種利用實(shí)施例1制備的總皂苷制備薯蕷皂苷元的方法F.將薯蕷總皂苷溶解在lmol/L的硫酸溶液內(nèi)，料液比為0. 2g/mL,沸水浴加熱1_8 小時(shí)至液體變清，得硫酸液及絮狀沉淀物；過濾，用碳酸鈉溶液中和沉淀，再用水洗至中性，然后于60-100°C下干燥，得粗品皂素。G.將粗品皂素溶解于60-80°C的無水乙醇中，料液比為0. 05g/mL,加入活性碳粉除去色素，過濾除去活性炭。H.減壓蒸餾回收乙醇，然后40-80°C揮干乙醇，得精品皂素。利用實(shí)施例1的方法制備的總皂苷生產(chǎn)皂素，每20克薯蕷干粉可得到650mg以上皂素，純度達(dá)到90%以上。萃取三次后可得到750mg以上皂素，單次萃取的皂素回收率超過 85%。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.超聲波輔助雙水相萃取薯蕷總皂苷的方法，其特征在于，包括以下步驟A.將薯蕷洗凈，去除霉?fàn)€、腐壞部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重；將烘干的樣品用粉碎機(jī)粉碎至200目，搖勻后密封保存；B.按照正丁醇濃度為15%-52% (w/w)，乙醇濃度為13% -17% (w/w)建立雙水相體系，稱取薯蕷粉末，加入到雙水相體系中，料液比為0. 05g/mL ；C.在超聲波的輔助下萃取30-70min，溫度為20_50°C，超聲功率為200-300W，超聲頻率為 20-80Hz ；D.將萃取后的溶液離心，并分別收集上、下相溶液，得到含有薯蕷皂苷的醇溶液；E.70-120°C加熱濃縮回收醇液，將析出物置于60-100°C干燥，得總皂苷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超聲波輔助乙醇/正丁醇雙水相萃取薯蕷皂苷的方法，以乙醇/正丁醇雙水相體系作為提取劑，用超聲波輔助雙水相體系萃取薯蕷皂苷，再用酸水解得到薯蕷皂苷元。每克薯蕷干粉可得到32mg以上薯蕷皂苷元，純度達(dá)到90％以上，回收率超過85％。本發(fā)明與傳統(tǒng)的酸水解和索氏提取方法比較，具有條件溫和，提取快速，容易放大，酸用量少，污染小等優(yōu)點(diǎn)；與一般的鹽/短鏈醇雙水相比較具有萃取完全，上下相溶劑皆可回收重復(fù)利用，高效，綠色，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61P9/00GK102366518SQ201110313919
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者侯文杰, 劉建黨, 張倩, 張衛(wèi)鋼, 王建剛, 秦寶福, 賈志華, 趙倩 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)