加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法
【專利摘要】本發明涉及加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，屬于醫藥【技術領域】。采用的提取工藝以新鮮薯蕷根莖為原料，經過水洗、研磨等常規預處理后，在2.0～5.0大氣壓的加壓條件下，由含0.1%～2%硫酸的薯蕷皂苷漿和石油醚（90℃～120℃）構筑的兩相系統提取薯蕷皂苷元；本發明中的加壓兩相酸水解法將薯蕷皂苷的水解與薯蕷皂苷元的萃取兩步合為一步，是一種用酸量低、操作簡便的提取方法，并且使薯蕷皂苷一經酸水解產生薯蕷皂苷元即從酸水層轉移至石油醚層，可實現對其化學基團、立體結構的有效保護，從而使提取量較傳統方法得到了明顯的提高。
【專利說明】加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于醫藥【技術領域】，具體涉及利用加壓兩相酸水解法從薯蕷根莖中提取薯蕷皂苷元的方法。
【背景技術】
[0002]薯菌屬(Dioscorea)多年生草本植物盾葉薯菌iT/ioscoreaZingiberensis C.H.Wright的根莖(黃姜)和穿龍薯菌Dio1Scorea nipponica Makino的根莖(穿山龍)是我國薯蕷皂苷元含量最高的兩個種，且容易種植、年產量很大，因而成為了目前工業中用于生產薯蕷皂苷元的最主要中藥原料。
[0003]薯蕷皂苷元(又名薯蕷皂素、皂素)是合成留體類激素的重要中間體，目前世界年需求量在4000~5000噸，而化學合成方法成本高昂、產品品質低，因此以化學催化法從天然產物中提取為主。現有的生產工藝、方法依照設計流程主要可分為兩類:一、先從薯蕷根莖中提取出薯蕷皂苷，再以高濃度酸水水解，最后用汽油或超臨界CO2流體等從水解物中萃取出薯蕷皂苷元；例如，中國專利200310105985.6,200810143653.X中，將黃姜用微粒子技術或含水醇提取制得皂苷，以1.5M~2.5M的鹽酸或0.75M~1.5M的硫酸水解，中和、干燥后，以超臨界CCV流體、石油醚或汽油萃取出薯蕷皂苷元；另中國專利200610031158.0中，用甲醇提取、大孔吸附樹脂等從黃姜中分離、純化得皂苷，以12.8%硫酸水溶液加壓水解，水洗或中和、干燥后，用汽油或石油醚萃取，結晶，制得薯蕷皂苷元；二、將薯蕷根莖置于高酸度環境下直接反應，中和或水洗后，用有機溶劑或超臨界CO2流體提取干燥后的水解物；例如，中國專利201210148113.7中，將黃姜發酵物于1.5M~2.5M的鹽酸中反應2h~6h，過濾、水洗、干燥后，以120號汽油從中萃取出薯蕷皂苷元；中國專利200510018940.4中，以熱的酸性氣體對薯蕷根莖進行酸解，過濾、中和、干燥，石油醚提取，得薯蕷皂苷元。
[0004]長期以來，以傳統酸催化法為核心的制備方法在薯蕷皂苷元的工業生產實踐中發揮了很大的作用。但是這兩類方法`的操作步驟多、周期長，使得生產成本較高，而且工業生產過程中產生了大量的高酸性廢水，對環境形成極大沖擊，不符合目前我國可持續發展戰略的基本要求；同時，由于水解過程中高濃度酸的存在，使得生成的薯蕷皂苷元上的3-0H常常發生脫水反應，因而原生苷元的得率較低。
[0005]隨著對環境保護監控的日趨嚴格以及對資源利用水平要求的不斷提高，以上兩個方面的主要不足使得上述兩類工藝、方法在工業生產中的應用前景不佳，將被逐步淘汰。
[0006]

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于克服現有技術中由于使用了高濃度酸而造成嚴重的環境污染，以及薯蕷皂苷的水解與薯蕷皂苷元的萃取操作步驟多、成本較高、得率較低等不足，提供一種基于加壓兩相酸水解法從薯蕷根莖中提取薯蕷皂苷元的方法。
[0008]本發明的技術構思如下:薯蕷根莖中的薯蕷皂苷類成分極性較大，易溶于極性溶劑，而薯蕷皂苷元的極性很弱，易溶于非極性溶劑；本發明中的加壓兩相酸水解法利用薯蕷皂苷漿和非極性溶劑相互不能混溶的原理構筑兩相反應體系，并在加熱、加壓條件下對薯蕷根莖原料經預處理得到的薯蕷皂苷漿進行酸解，產生的薯蕷皂苷元快速地由重相轉移至輕相非極性溶劑中，與重相中的酸脫離從而得以被保護，可減少提取過程中副反應的發生；此外，由于在加壓條件下，兩相體系可以達到更高的反應溫度，使得水解薯蕷皂苷所需的酸濃度大幅降低，因而可極大地減少生產過程對環境的破壞。本發明中加壓兩相酸水解法的示意圖如圖1所示。
[0009]本發明的技術構思是創新性地將薯蕷根莖中薯蕷皂苷的水解與薯蕷皂苷元的萃取兩步合為一步，大為簡化操作步驟，而且用酸量很低，因此本發明中的方法較傳統方法更適合于大規模提取薯蕷皂苷元。
[0010]本發明加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，實施流程圖如圖2所示，按照下述步驟進行:
(1)取新鮮薯蕷根莖，水洗，研磨至過40目~100目篩，沉降lh，將上層漿液于35°C~45°C發酵36h~60h，傾去部分水，得薯蕷皂苷漿；
(2)加入少量濃硫酸于上述薯蕷皂苷漿中至硫酸終濃度為0.1%~2% (g/mL)，混勻，倒入加壓反應釜中，按每克薯蕷根莖加入0.5~1.5 mL的石油醚(沸程90°C~120°C)；
(3)調節攪拌轉速為50rpm~200rpm，100°C~150°C加熱使釜內壓力達到2.0~5.0標準大氣壓，反應0.5h~2h，冷卻后，放出反應液；
(4)用分液漏斗分取反應液中的輕相石油醚溶液，并將該溶液于70°C下減壓回收所有石油醚至干，即得薯蕷皂苷元產品。
[0011]其中，步驟(1)中的薯蕷根莖是指黃姜；
其中，步驟(1)中控制新鮮薯蕷根莖與薯蕷皂苷漿的比例為l:lg/mL ；
其中，步驟(4)中所得的薯蕷皂苷元的化學結構、分子式和分子量如下所示:
【權利要求】
1.加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，按照下述步驟進行: (1)取新鮮薯蕷根莖，水洗，研磨至過40目~100目篩，沉降lh，將上層漿液于35°C~45°C發酵36h~60h，傾去部分水，得薯蕷皂苷漿； (2)加入少量濃硫酸于上述薯蕷皂苷漿中至硫酸終濃度為0.1%~2% g/mL，混勻，倒入加壓反應釜中，按每克薯蕷根莖加入0.5~1.5 mL的石油醚，沸程90°C~120°C ； (3)調節攪拌轉速為50rpm~200rpm，100°C~150°C加熱使釜內壓力達到2.0~5.0標準大氣壓，反應0.5h~2h，冷卻后，放出反應液； (4)用分液漏斗分取反應液中的輕相石油醚溶液，并將該溶液于70°C下減壓回收所有石油醚至干，即得薯蕷皂苷元產品。
2.根據權利要求1所述的加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟(I)中的薯蕷根莖是指黃姜。
3.根據權利要求1所述的加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟(O中控制新鮮薯蕷根莖與薯蕷皂苷漿的比例為l:lg/mL。
4.根據權利要求1所述的加壓兩相酸水解法提取薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步驟(4)中所得的薯蕷皂苷元的化學結構、分子式和分子量如下所示:
【文檔編號】C07J71/00GK103694305SQ201310726629
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】楊歡, 冉頂詩, 沈玉萍, 顧芹英, 夏國華, 王元華 申請人:江蘇大學