一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法技术

本发明专利技术涉及一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，尤其是涉及一种采用纤维素酶和淀粉酶的复合酶进行前处理，然后利用CO2在超临界状态下的特性萃取高纯度原薯蓣皂苷的方法。本发明专利技术的优点是：工艺流程简单，萃取效率高，活性成分保持完整，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，尤其是涉及一种采用酶法进行前处理，然后利用CO2在超临界状态下的特性萃取高纯度原薯蓣皂苷的方法。
技术介绍
薯蓣植物具有消炎、祛痰、平喘、增加冠脉流量、降低血脂、改善心血管功能及抗菌、抗病毒等药理活性,还可减慢心率,增强心肌收缩力,增加每日尿量,改善冠脉循环,降低动脉血压,尤其适用于轻度动脉硬化。原薯蓣皂苷对人类白细胞HL-60的DNA、RNA和蛋白质的合成及细胞生长有抑制作用。另有研究发现白血病、结肠癌和前列腺癌细胞株对原薯蓣皂苷最敏感。经COMPARE程度分析发现，在美国国家癌症研究所(NC1)抗癌药筛选数据库中，没有化合物的细胞毒活性与原薯蓣皂苷相似，表明该化合物可能有新的抗癌机制。原薯蓣皂苷含糖量高、极性大、结构复杂，难以分离和纯化。原薯蓣皂苷是合成多种甾体激素和甾体避孕药比较理想的前体，世界上合成甾体激素类药物多以原薯蓣皂苷为原料。随着科学技术的提高，原薯蓣皂苷的用途日益广泛。据统计，目前全世界年产原薯蓣皂苷3000吨，其中我国年产1500吨，而国际市场的年需求量为6000吨，国内年需求量为3000吨，对原薯蓣皂苷的需求缺口很大，发展原薯蓣皂苷生产的市场前景十分广阔。因而使这一产业健康、快速地发展，对我国甾体激素类药物生产，满足医疗保健事业和计划生育的要求，增加出口创汇，增加农民收入等都有重大意义。薯蓣属植物中除了含有皂苷外，还含有40％淀粉和50％纤维素及其它微量化学成分。原薯蓣皂苷与纤维素结合存在于细胞壁中，由于植物细胞壁比较坚韧，因而经典的酸水解法仅能提取皂苷元。直接酸水解工艺制取原薯蓣皂苷的工艺主要存在如下问题：一是大量的纤维素和淀粉的存在对水解有干扰作用，因而原薯蓣皂苷的收率低；二是原料经水解后用水反复洗涤，水消耗量大，在水洗过程中半成品流失严重；三是废水排放量大，大量的副产物没有得到利用，环境污染严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提取条件温和、提取完全、活性成分保留完整、对环境无污染的原薯蓣皂苷生产方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，包括如下步骤：1)将原料薯蓣植物粉碎至10-20目；2)利用复合酶对步骤1)所得原料薯蓣植物进行酶解，所述复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；3)酶解后过滤，取滤渣造粒，干燥；4)将步骤3)所得造粒物料进行超临界萃取，控制萃取温度为50～60℃，萃取压力15-20MPa，萃取流体为CO2，流量15-30l/h，萃取1～2h；5)将步骤4)含有原薯蓣皂苷的CO2流体进行分离，制得原薯蓣皂苷；其中分离压力为10～15MPa，温度为35℃～45℃。上述方法中，步骤1)将原料薯蓣植物粉碎既可将薯蓣植物中的长纤维打断，又能增加薯蓣植物与复合酶的接触面积，提高酶的效率；但是粉碎过细会由于淀粉的粘性而成团，反而降低复合酶的效率；粉碎过粗达不到较高的提取效果。本专利技术研究发现将原料薯蓣植物粉碎至10-20目提取效果最佳。步骤2)优选地，按原料干重的1％～1.5％添加复合酶进行酶解；酶解时加水量为原料干重的2-3倍；酶解pH值6～8，酶解温度60℃～80℃，酶解时间90mins～120mins。步骤3)优选地，利用10目筛网进行过滤；所述干燥温度40～50℃，干燥2～3h。具体地，一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，包括如下步骤：1)将原料薯蓣植物粉碎至10-20目；2)利用复合酶对步骤1)所得原料薯蓣植物进行酶解，所述复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；按原料干重的1％～1.5％添加所述复合酶进行酶解；酶解时加水量为原料干重的2-3倍；酶解pH值6～8，酶解温度60℃～80℃，酶解时间90mins～120mins；3)酶解后利用10目筛网进行过滤，取滤渣造粒，于温度40～50℃，干燥2～3h；4)将步骤3)所得造粒物料进行超临界萃取(例如放入萃取釜)，控制萃取温度为50～60℃，萃取压力15-20MPa，萃取流体为CO2，流量15-30l/h，萃取1～2h；5)将步骤4)含有原薯蓣皂苷的CO2流体进行分离，制得原薯蓣皂苷；其中分离压力为10～15MPa，温度为35℃～45℃。本专利技术所述薯蓣植物优选为穿龙薯蓣、盾叶薯蓣。本专利技术所述原薯蓣皂苷CAS号为55056-80-9。本专利技术的优点是：酶解工艺有效地打破了纤维素对原薯蓣皂苷的束缚，使目标成分能有效释放出来，同时酶解也改善了薯蓣植物的结构，有利于原料在超临界CO2中均匀分布，提高了提取的效率。提取完成后，随着压力的逐渐降低，CO2变成气体挥发掉，减少了残留，提高了目标成分的纯度和得率，使活性成分保持完整，对环境无污染。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。实施例1本实施例原料采用穿龙薯蓣。一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，包括如下步骤：将原料穿龙薯蓣粉碎至15目，加入原料干重3倍重量的水和原料干重1.5％的复合酶进行酶解120mins；所述复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；酶解后过滤，取滤渣造粒，造粒后在50℃下干燥2.5h；再进行超临界萃取，保持CO2流量25l/h，压力20MPa，萃取温度55℃；萃取1.5h后放入分离釜进行分离，分离压力为15MPa，分离温度为45℃，分离得到原薯蓣皂苷产品。经检测，所得原薯蓣皂苷纯度95％，得率95％。实施例2本实施例原料采用盾叶薯蓣。一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，包括如下步骤：将原料盾叶薯蓣粉碎至20目，加入原料干重2倍重量的水和原料干重1％的复合酶进行酶解90mins；所述复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；酶解后过滤，取滤渣造粒，造粒后在40℃下干燥2h；再进行超临界萃取，保持CO2流量15l/h，压力15MPa，萃取温度50℃；萃取1h后放入分离釜进行分离，分离压力为10MPa，分离温度为35℃，分离得到原薯蓣皂苷产品。经检测，所得原薯蓣皂苷纯度98％，得率98％。对比例1与实施例1的区别仅在于酶解采用的复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比1:1组成。经检测，得到的原薯蓣皂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将原料薯蓣植物粉碎至10‑20目；2)利用复合酶对步骤1)所得原料薯蓣植物进行酶解，所述复合酶由纤维素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；3)酶解后过滤，取滤渣造粒，干燥；4)将步骤3)所得造粒物料进行超临界萃取，控制萃取温度为50～60℃，萃取压力15‑20MPa，萃取流体为CO2，流量15‑30l/h，萃取1～2h；5)将步骤4)含有原薯蓣皂苷的CO2流体进行分离，制得原薯蓣皂苷；其中分离压力为10～15MPa，温度为35℃～45℃。

【技术特征摘要】
1.一种从薯蓣植物中提取原薯蓣皂苷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将原料薯蓣植物粉碎至10-20目；
2)利用复合酶对步骤1)所得原料薯蓣植物进行酶解，所述复合酶由纤维
素酶和淀粉酶按重量比3:1组成；
3)酶解后过滤，取滤渣造粒，干燥；
4)将步骤3)所得造粒物料进行超临界萃取，控制萃取温度为50～60℃，
萃取压力15-20MPa，萃取流体为CO2，流量15-30l/h，萃取1～2h；
5)将步骤4)含有原薯蓣皂苷的CO2流体进行分离，制得原薯蓣皂苷；其<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海燕，刘仲华，张志旭，李勤，谭斌，崔江涛，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43