專利名稱：一種制備薯蕷皂苷元的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中藥領(lǐng)域，特別涉及一種從盾葉薯蕷中提取制備薯蕷皂苷元 的新方法。
背景技術(shù)：
薯蕷皂苷元是合成多種甾體激素和甾體避孕藥比較理想的前體，甾體激
素60%以上以它為原料，甾體激素應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速，是藥品生產(chǎn)中僅次 于抗生素的一個(gè)重要領(lǐng)域。薯蕷皂苷元還具有降血脂、抗血小板聚集、促進(jìn) 膽汁分泌、誘導(dǎo)人紅白血病細(xì)胞和人白血病細(xì)胞分化和抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)等 多種功效。我國(guó)薯蕷皂苷元的出口量?jī)H次于墨西哥而居世界第二。盾葉薯蕷 是我國(guó)的特有植物，該植物薯蕷皂苷元主要存在于地下根莖，含量從1，01% 至16.15。Z，平均為2.5%，是皂苷元含量最高的植物之一，已成為我國(guó)生產(chǎn) 薯蕷皂苷元的主要藥用植物。目前我國(guó)薯蕷皂苷元的生產(chǎn)工藝主要包括酸水 解、過濾、萃取、再結(jié)晶等過程，排放了大量酸性廢水，生產(chǎn)一噸薯蕷皂苷 元將排放千噸酸性廢水，嚴(yán)重污染環(huán)境，而我國(guó)年產(chǎn)100萬噸盾葉薯蕷目前 都用這種工藝生產(chǎn)薯蕷皂苷元。薯蕷的主產(chǎn)地在陜西、四川、湖北等黃河、 長(zhǎng)江的中上游，大量的污水排放對(duì)中下游水資源造成極大危害。2008年底富 集皂苷元生產(chǎn)廠家的陜西省南部由于地處南水北調(diào)的源頭之一， 一百多家皂 苷元生產(chǎn)廠家已絕大部分按政策規(guī)定關(guān)閉，大量薯蕷原料無所應(yīng)用，同時(shí)大 量工人失去崗位。
從盾葉薯蕷中生產(chǎn)薯蕷皂苷元的現(xiàn)有工藝主要?dú)i驟包括水解切斷糖苷 鍵、粗提苷元、再結(jié)晶，其中水解工藝是決定收率的關(guān)鍵歩驟。水解工藝主 要有化學(xué)水解法(直接酸水解、預(yù)發(fā)酵一酸水解)和生物水解法(酶解或微生 物發(fā)酵)。雖然生物水解法條件比較溫和，皂苷元得率較高，但由于化學(xué)水 解法設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，加上盾葉薯蕷種植地所處的我國(guó)中西部地區(qū)技術(shù)力量相 對(duì)落后，生產(chǎn)廠家規(guī)模相對(duì)較小，現(xiàn)階段實(shí)際應(yīng)用更為普遍。另外報(bào)道有超臨界C02萃取法制備薯蕷皂苷元的方法，但不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模，成本較 高。所以，現(xiàn)在廠家多采用以鹽酸或硫酸水溶液對(duì)新鮮薯蕷破碎直接酸水解 (或經(jīng)短時(shí)間自然發(fā)酵后直接酸水解)、過濾(酸水直接排放)、對(duì)渣水洗 至中性、烘干、200號(hào)汽油萃取、結(jié)晶的工藝生產(chǎn)薯蕷皂苷元。上述工藝每 生產(chǎn)1噸薯蕷皂苷元消耗新鮮薯蕷140噸左右(得率0.71%左右)，排放酸 性廢水千噸以上，造成江河湖泊嚴(yán)重污染。
因此，尋找低酸水或無酸水排放、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的薯蕷皂苷元生 產(chǎn)工藝具有十分重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種成本 低、工藝簡(jiǎn)單、無酸水排放的制備薯蕷皂苷元的方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種制備薯蕷皂苷元的方法，包
括以下操作步驟
(1) 將新鮮的盾葉薯蕷切片，用水煎煮提取，離心，合并水提取液； 將水提取液上樹脂層析柱，水洗脫后，用體積百分比濃度為95%的乙醇洗脫， 收集乙醇洗脫液；
或?qū)⒏稍锏亩苋~薯蕷粉碎，用乙醇回流提取，離心，合并提取液，濃縮； 將濃縮液上樹脂層析柱，水洗脫后，用體積百分比濃度為95%的乙醇洗脫， 收集乙醇洗脫液；
(2) 向步驟(1)所得乙醇洗脫液加入鹽酸，制成鹽酸乙醇溶液迸行水 解，水解液冷卻至室溫；
(3) 調(diào)節(jié)pH至7，過濾，濃縮，得濃縮濾液；
(4) 向濃縮濾液加入石油醚，回流萃取，冷卻，濃縮，取結(jié)晶，干燥， 得薯蕷皂苷元成品。
步驟(1)所述乙醇回流提取是用體積百分比濃度為95%的乙醇回流提取。
歩驟(1)所述水煎煮提取的同時(shí)進(jìn)行攪拌；所述乙醇回流提取的同時(shí) 進(jìn)行攪拌。
歩驟(1)所述水煎煮提取的次數(shù)為2 3次，每次提取的時(shí)間為1
發(fā)明內(nèi)容
5小時(shí)，每次提取所用水的量為4 5升/公斤薯蕷；所述乙醇回流提取的溫度 為55。C 65。C，提取的次數(shù)為2 3次，每次提取的時(shí)間為1 2小時(shí)，每 次提取所用乙醇的量為4 5升/公斤薯蕷；所述樹脂層析柱為大孔樹脂層析 柱。所述大孔樹脂層析柱是大孔吸附樹脂AB-8或大孔吸附樹脂X-5。 步驟(1)所述水洗脫是用0.8 1.5個(gè)柱體積進(jìn)行水洗脫。 步驟(2)所述水解的溫度是80 100。C，水解的時(shí)間為10 16小時(shí)； 所述鹽酸乙醇溶液的濃度為3 3.5mol/L。
步驟(3)所述調(diào)節(jié)pH是加入氫氧化鈉固體或氫氧化鉀固體進(jìn)行調(diào)節(jié)。 步驟(4)所述石油醚的體積加入量為濃縮的濾液體積的1 1.5倍；所 述回流萃取的溫度為50 6(TC，時(shí)間為8 12小時(shí)；所述干燥為真空干燥， 干燥溫度為50 6(TC，干燥時(shí)間為2 3小時(shí)。
為了保證產(chǎn)物的純度滿足使用的需要，用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定 薯蕷皂苷元純度，當(dāng)薯蕷皂苷元不滿足需求時(shí)，往產(chǎn)物中加入石油醚重復(fù)步 驟(4)，直至產(chǎn)品純度符合要求。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果
(1) 在薯蕷皂苷元生產(chǎn)中首次使用鹽酸乙醇溶液水解，薯蕷皂苷糖鏈水 解更徹底，得率提高；產(chǎn)品得率新鮮盾葉薯蕷可大于1%，比原工藝0.71% 更高；純度經(jīng)HPLC測(cè)定〉95。/^干燥盾葉薯蕷中皂苷元得率為3 % 。
(2) 無酸水排放，對(duì)江河湖泊尤其是黃河、長(zhǎng)江的中上游水源污染大 大降低；乙醇和石油醚回收使用，水煮后的渣固體可作有機(jī)肥料。符合國(guó)家 節(jié)能減排政策。
(3) 和現(xiàn)有含中和工藝的報(bào)道比，鹽酸和氫氧化鈉用量大幅減少；盾 葉薯蕷提取液經(jīng)上大孔樹脂后，用0.8 1。5柱體積水洗脫去除糖和水溶性淀 粉，再用95%乙醇洗脫全部皂苷；1噸新鮮盾葉薯蕷用上述方法后，只有500 升左右95%乙醇洗出液；將鹽酸直接加入乙醇洗脫液中，以乙醇為溶劑配制 的鹽酸溶液進(jìn)行水解，比直接用鹽酸水溶液水解所用鹽酸大幅減少，從而起 中和作用的氫氧化鈉加入量明顯減少，而且可以省去之后的溶劑濃縮過程， 生產(chǎn)上可以減少濃縮設(shè)備；
(4) 同時(shí)建立r以新鮮盾葉薯蕷和千燥盾葉薯蕷為原料生產(chǎn)薯蕷皂苷
元的工藝，并且除預(yù)處理(切片或粉碎)和提取(水煮或乙醇提取)不同外， 工藝路線基本一致， 一方面擴(kuò)大了廠家對(duì)原料的選擇面，使原料可以盡可能不受一收獲就必須投入生產(chǎn)的限制，另一方面廠家也可以多季節(jié)充分利用設(shè)
備，更好地降低成本；
(5)工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。


圖1為本發(fā)明方法制備的薯蕷皂苷元的高效液相色譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施 方式不限于此。 實(shí)施例1:
(1) 將lkg剛采挖的新鮮的盾葉薯蕷切片，置于10L不銹鋼鍋中，用 5L水煎煮提取，煮沸攪拌1小時(shí)，共提取3次，離心分離除去殘?jiān)缓喜?水提取液；將水提取液上大孔吸附樹脂AB-8 (O35X600 mm,南開大學(xué)化 工廠生產(chǎn))，用500ml水洗脫后，繼續(xù)用500ml體積百分比濃度為95%的 乙醇洗脫至薄層層析點(diǎn)樣檢測(cè)洗脫液中極少皂苷成分，收集乙醇洗脫液；
(2) 向步驟(1)所得乙醇洗脫液中加入60ml鹽酸，制成3.0mol/L鹽 酸乙醇溶液，在80。C下攪拌水解12小時(shí)，水解液冷卻至室溫；
(3) 加入25g固體氫氧化鈉攪拌30分鐘，調(diào)節(jié)pH至7，過濾，濃縮， 得到濃縮濾液40ml;
(4) 向濃縮濾液加入40ml石油醚，6(TC回流萃取8小時(shí)，冷卻，濃縮， 取結(jié)晶，6CTC真空干燥2小時(shí)，得薯蕷皂苷元成品11.87g。用高效液相色譜
(HPLC)測(cè)定檢測(cè)薯蕷皂苷元純度為93.85%。
實(shí)施例2:
(1)將lkg千燥盾葉薯蕷粉碎，置于10L不銹鋼鍋中，用4L體積百分 比濃度為95%的乙醇回流提取，60°C攪拌1小時(shí)，共提取3次，離心分離 除去殘?jiān)缓喜⒁掖继崛∫海粷饪s；將濃縮液上大孔吸附樹脂AB-8 (035 X600 mm，南開大學(xué)化工廠生產(chǎn))，用500ml水洗脫后，繼續(xù)用500ml體 積百分比濃度為95%的乙醇洗脫至薄層層析點(diǎn)樣檢測(cè)洗脫液中極少皂苷成 分，收集乙醇洗脫液；(2) 向步驟(1)所得乙醇洗脫液中加60ml鹽酸，制成3.0mol/L鹽酸 乙醇溶液，在90。C下攪拌水解16小時(shí)，水解液冷卻至室溫；
(3) 加入25g固體氫氧化鈉攪拌30分鐘，調(diào)節(jié)pH至7，過濾，濃縮， 得到濃縮濾液40ml;
(4) 向濃縮濾液加入40ml石油醚，6(TC回流萃取10小時(shí)，冷卻，濃 縮，取結(jié)晶，5(TC真空干燥3小時(shí)，得薯蕷皂苷元成品30.23g。用高效液相 色譜(HPLC)測(cè)定檢測(cè)薯蕷皂苷元純度為96.07%。
實(shí)施例3:
(1) 將10kg干燥盾葉薯蕷粉碎，置于100L反應(yīng)釜中，用40L體積百 分比濃度為95%的乙醇回流提取，60。C攪拌2小時(shí)，共提取2次，離心分 離除去殘?jiān)缓喜⒁掖继崛∫海粷饪s；將濃縮液上大孔吸附樹脂X-5 (050 X 1000 mm,南開大學(xué)化工廠生產(chǎn))，用1500ml水洗脫后，繼續(xù)用4000ml 體積百分比濃度為95%的乙醇洗脫至薄層層析點(diǎn)樣檢測(cè)洗脫液中極少皂苷 成分，收集乙醇洗脫液；
(2) 向步驟(1)所得乙醇洗脫液中加480ml鹽酸，制成3.5mol/L鹽酸 乙醇溶液，在100。C下攪拌水解IO小時(shí)，水解液冷卻至室溫；
(3) 加入196g固體氫氧化鉀攪拌100分鐘，調(diào)節(jié)pH至7，過濾，利 用蒸餾法回收濾液中乙醇，得濃縮濾液333.3ml;
(4) 向濃縮濾液加入500ml石油醚，5(TC回流萃取12小時(shí)，冷卻，濃縮， 取結(jié)晶，6CTC真空干燥2小時(shí)，得薯蕷皂苷元成品297。51g。用高效液相色譜
(HPLC)測(cè)定檢測(cè)薯蕷皂苷元純度，純度87.22%。對(duì)該薯蕷皂苷元用石油 醚重結(jié)晶一次，再用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定檢測(cè)，保留時(shí)間Tj^13.582 分鐘，純度為95.42% (色譜圖如圖l所示)。
實(shí)施例4:
(1)將50kg采挖兩天的新鮮的盾葉薯蕷切片，置于500L多功能提取 罐中，用250L水煎煮提取，煮沸攪拌2小時(shí)，共提取2次，離心分離除去 殘?jiān)缓喜⑺崛∫海粚⑺崛∫荷洗罂孜綐渲珹B-8 (0 120X1500 mm, 南開大學(xué)化工廠生產(chǎn))，用16L水洗脫后，繼續(xù)用25L體積百分比濃度為
895%的乙醇洗脫至薄層層析點(diǎn)樣檢測(cè)洗脫液中無皂苷成分，收集乙醇洗脫
液；
(2) 向步驟(1)所得乙醇洗脫液中加2.7L鹽酸，制成3.2mol/L鹽酸 乙醇溶液，在85。C下攪拌水解15小時(shí)，水解液冷卻至室溫；
(3) 加入1.25kg固體氫氧化鈉攪拌100分鐘，調(diào)節(jié)pH至7，過濾，利 用蒸餾法回收濾液中乙醇，得濃縮濾液1666.7ml;
(4) 向濃縮濾液加入2000ml石油醚，60。C回流萃取10小時(shí)，冷卻， 濃縮回收石油醚，得到薯蕷皂苷元粗品；將薯蕷皂苷元粗品冷卻后用石油醚 洗滌，抽濾，濾餅6(TC真空干燥2.5小時(shí)。反復(fù)3次，得到薯蕷皂苷元580.4g。 用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定檢測(cè)薯蕷皂苷元純度為96.42%。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、 修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將新鮮的盾葉薯蕷切片，用水煎煮提取，離心，合并水提取液；將水提取液上樹脂層析柱，水洗脫后，用體積百分比濃度為95％的乙醇洗脫，收集乙醇洗脫液；或?qū)⒏稍锏亩苋~薯蕷粉碎，用乙醇回流提取，離心，合并提取液，濃縮；將濃縮液上樹脂層析柱，水洗脫后，用體積百分比濃度為95％的乙醇洗脫，收集乙醇洗脫液；(2)向步驟(1)所得乙醇洗脫液加入鹽酸，制成鹽酸乙醇溶液進(jìn)行水解，水解液冷卻至室溫；(3)調(diào)節(jié)pH至7，過濾，濃縮，得濃縮濾液；(4)向濃縮濾液加入石油醚，回流萃取，冷卻，濃縮，取結(jié)晶，干燥，得薯蕷皂苷元成品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟 (1)所述乙醇回流提取是用體積百分比濃度為95%的乙醇回流提取。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于歩驟 (1)所述水煎煮提取的同時(shí)進(jìn)行攪拌；所述乙醇回流提取的同時(shí)進(jìn)行攪拌。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟 (1)所述水煎煮提取的次數(shù)為2 3次，每次提取的時(shí)間為1 2小時(shí)，每次提取所用水的量為4 5升/公斤薯蕷；所述乙醇回流提取的溫度為55。C 65。C， 提取的次數(shù)為2 3次，每次提取的時(shí)間為1 2小時(shí)，每次提取所用乙醇的量 為4 5升/公斤薯蕷；所述樹脂層析杵為大孔樹脂層析柱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于所述 大孔樹脂層析柱是大孔吸附樹脂AB-8或大孔吸附樹脂X-5。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于歩驟(1) 所述水洗脫是用0.8 1.5個(gè)柱體積進(jìn)行水洗脫。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在f:歩驟(2) 所述水解的溫度是80 100。C，水解的時(shí)間為10 16小時(shí)；所述鹽酸乙醇 溶液的濃度為3 3.5mol/L。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的-種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于歩驟(3 )所述調(diào)節(jié)pH是加入氫氧化鈉固體或氫氧化鉀固體進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟 (4)所述石油醚的體積加入量為濃縮濾液體積的1 1.5倍；所述回流萃取的溫度為50 60'C，時(shí)間為8 12小時(shí)；所述干燥為真空干燥，干燥溫度為50 60 °C，干燥時(shí)間為2 3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備薯蕷皂苷元的方法。該方法包括將新鮮盾葉薯蕷切片，水煎煮，離心，合并水提取液，上樹脂層析柱，水洗0.8～1.5個(gè)柱體積后，用95％乙醇洗脫，收集乙醇洗脫液；或?qū)⒏稍锒苋~薯蕷粉碎，用乙醇回流提取，離心，合并提取液，濃縮，上樹脂層析柱，水洗0.8～1.5個(gè)柱體積后，用95％乙醇洗脫，收集乙醇洗脫液；用鹽酸乙醇溶液水解，冷卻至室溫；調(diào)節(jié)pH至7，過濾，濃縮；向濃縮濾液加石油醚，回流萃取，冷卻，濃縮，取結(jié)晶，干燥得產(chǎn)品。本發(fā)明對(duì)酸的使用量和氫氧化鈉加入量大幅降低；無酸水排放，對(duì)江河湖泊水源污染大大降低；以新鮮薯蕷為原料的產(chǎn)品得率達(dá)到1.19％，比原工藝0.71％更高；以干燥薯蕷為原料的產(chǎn)品得率為3％。皂苷元純度經(jīng)HPLC測(cè)定＞95％。
文檔編號(hào)A61P3/06GK101585863SQ20091004047
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者雷 王, 娟 程, 胡長(zhǎng)鷹, 錢玉蘭 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)