一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法技术

本发明专利技术属于植物成分提取技术领域，公开了一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法。将氯化胆碱与B酸加热熔融，得到DES；将盾叶薯蓣地下根茎原料粉末与DES和石油醚加入到反应器中，升温至100～130℃搅拌水解反应，反应液经过滤或离心分离，取液相石油醚相，蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液萃取其中的薯蓣皂苷元；蒸发回收正丁醇与水，得到薯蓣皂苷元。本发明专利技术利用B酸DES与薯蓣皂苷之间能形成强氢键的特性，从而使DES能够选择性的萃取原料中的薯蓣皂苷进行水解；该方法反应选择性好、低污染、反应条件温和，解决了传统水解工艺会将原料中纤维素、淀粉一同水解成糖所带来的高污染问题。

Preparation of diosgenin by hydrolysis of B acid DES

The invention belongs to the field of plant component extraction technology, and discloses a method for preparing diosgenin by hydrolysis of B acid DES. Chlorinated choline and B acid were heated and fused to get DES, and the powder of Dioscorea zingiberensis underground rhizome was added into the reactor with DES and petroleum ether. The reaction was heated to 100~130 C, and the reaction solution was filtered or centrifuged to extract petroleum ether from the liquid phase, and the petroleum ether was recovered by evaporation, and the remaining solid was dissolved in water saturated n-butanol. The Diosgenin was extracted by liquid extraction and the butanol and water were recovered by evaporation to obtain diosgenin. The invention uses the characteristics of B acid DES and Diosgenin to form strong hydrogen bonds, so that DES can selectively extract diosgenin from raw materials to hydrolyze. This method has good selectivity, low pollution and mild reaction conditions. The traditional hydrolysis process can hydrolyze cellulose and starch into sugar together with the traditional hydrolysis process. The problem of high pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法
本专利技术属于植物成分提取
，具体涉及一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法。
技术介绍
盾叶薯蓣(DioscoreazingiberensisC.H.Wright)，薯蓣科薯蓣属植物，是重要的药用资源和食用资源。盾叶薯蓣地下根茎具有非常高的药用价值，自古就被收录于本草纲目之中，称之“益肾健脾、止泻润皮”。现代天然产物研究表明，盾叶薯蓣根茎中含有的甾体皂苷元是其主要活性物质，具有降血压、降血脂、抗炎、抗癌的功效。因为甾体皂苷元有着如此好的功效，开发一种皂苷元大规模生产工艺是十分必要的。目前薯蓣皂苷元制备方法主要还是酸水解法。即先将原料粉碎成颗粒，加入硫酸或者盐酸酸解液直接加热水解，排去水解液体后取水解残渣，水解残渣用水洗涤至中性或者用石灰中和至中性，最后用汽油等有机溶剂提取薯蓣皂苷元。该方法简单方便，步骤少，技术门槛低。但是该方法生产薯蓣皂苷元的同时存在严重的污染环境的问题。在酸水解的过程中原料中的纤维素和淀粉均被水解，导致水解液中化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)非常高。深度共熔溶剂(DES)是由季铵盐和氢键供体形成的分子复合物，是一种盐溶液。卤化物阴离子和氢键供体之间形成的氢键引发电荷的离域，导致该混合物的熔点低于构成溶剂的组分化合物的熔点。氢键越强，熔点越低。深度共熔溶剂不仅具有可设计性和优良的物理化学性质，而且相比较于传统有机溶剂，深度共熔溶剂不易挥发、不易燃烧且方便贮存。制备深度共熔溶剂的原料价格低廉，制备过程操作简单、无副产物产生、无需后续纯化步骤，实现了100％的原子利用率，充分体现了绿色化学的特点。又因为深度共熔溶剂是由初始化合物经过氢键作用形成的，起始物的纯度决定了制备出的溶剂的纯度，使得深度共熔溶剂具有极高的纯度，更加有利于其在各个领域的应用。自诞生以来，深度共熔溶剂广泛的应用于电沉积、催化、天然产物提取等领域。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的目的在于提供一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法，包括如下步骤：(1)将氯化胆碱与B酸加热熔融，得到DES；(2)将盾叶薯蓣地下根茎原料粉末与DES和石油醚加入到反应器中，使石油醚与DES组成双相溶剂体系；(3)升温至100～130℃搅拌水解反应，反应液经过滤或离心分离，取液相石油醚相；(4)蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液萃取其中的薯蓣皂苷元；(5)蒸发回收正丁醇与水，得到薯蓣皂苷元。优选地，步骤(1)中所述的B酸是指草酸、柠檬酸、琥珀酸等一些常见B酸中的至少一种，但是以草酸与氯化胆碱制成的DES在本专利技术中得到的效果最佳。优选地，步骤(2)中所述原料粉末与DES加入的料液比为1:20g/ml。优选地，在步骤(2)中所述石油醚选择沸程为90～120的石油醚，石油醚的加入的量与DES相同。因水解反应温度高于100℃，因此选择沸程为90～120的石油醚更有利于反应。优选地，步骤(3)中所述水解反应的时间为2～4h。优选地，步骤(3)中所述过滤或离心分离后的固相使用沸程为30～60的石油醚冲洗，收集冲洗液与液相石油醚相混合。优选地，步骤(5)中所得薯蓣皂苷元进一步采用去离子水冲洗后，在烘箱中以105℃干燥。本专利技术的制备方法具有如下优点及有益效果：(1)针对传统水解工艺所采用的浓硫酸催化剂，会造成环境污染，设备腐蚀等问题，本专利技术以自制的B酸DES催化剂来代替浓硫酸进行水解，具有低成本、环保等特点。(2)本专利技术解决了传统水解工艺会将原料中纤维素、淀粉一同水解成糖所带来的高污染问题；利用B酸DES与薯蓣皂苷之间能形成强氢键的特性，从而使DES与石油醚构成的双相体系能够选择性的萃取原料中的薯蓣皂苷并水解为薯蓣皂苷元，同时生成的皂苷元被立即萃取至石油醚相；该方法反应选择性好、低污染、反应条件温和。(3)采用本专利技术设计的DES石油醚双相体系制备薯蓣皂苷元，可以一边水解，一边分离产物，原料处理简单，设备技术灵活及经济性好，能够实现生产过程的连续化，适合工业化发展。附图说明图1是实施例2所得薯蓣皂苷元产品的LC-MS图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)将氯化胆碱与柠檬酸按照2:1的摩尔比加热至69℃熔融，得到DES；(2)将5g盾叶薯蓣地下根茎原料粉末、100mlDES和100ml石油醚(沸程为90～120)加入到250ml圆底烧瓶中，使石油醚与DES组成双相溶剂体系；(3)搭好冷凝回流装置。打开冷凝水及油浴加热开关，设定反应温度110℃。升温至100℃后，恒温水解反应4小时。反应终止，关闭冷凝水和加热开关，取出烧瓶并等待其冷却至常温。反应液用布氏漏斗进行分离，取富含薯蓣皂苷元的液相石油醚相；固相残渣用石油醚(沸程30～60)冲洗三遍并收集冲洗液，与液相石油醚相合并。(4)蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液(20ml正丁醇与100ml水混合配制而成，静置分层，上相即为水饱和的正丁醇溶液)萃取其中的薯蓣皂苷元三次；(5)蒸发回收正丁醇与水，得到粗薯蓣皂苷元产品，进一步采用去离子水冲洗后，在烘箱中以105℃干燥，得到薯蓣皂苷元。实施例2(1)将氯化胆碱与草酸按照1:1的摩尔比加热至60℃熔融，得到DES；(2)将3g盾叶薯蓣地下根茎原料粉末、60mlDES和60ml石油醚(沸程为90～120)加入到150ml圆底烧瓶中，使石油醚与DES组成双相溶剂体系；(3)搭好冷凝回流装置。打开冷凝水及油浴加热开关，设定反应温度100℃。升温至110℃后，恒温水解反应4小时。反应终止，关闭冷凝水和加热开关，取出烧瓶并等待其冷却至常温。反应液用布氏漏斗进行分离，取富含薯蓣皂苷元的液相石油醚相；固相残渣用石油醚(沸程30～60)冲洗三遍并收集冲洗液，与液相石油醚相合并。(4)蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液(20ml正丁醇与100ml水混合配制而成，静置分层，上相即为水饱和的正丁醇溶液)萃取其中的薯蓣皂苷元三次；(5)蒸发回收正丁醇与水，得到粗薯蓣皂苷元产品，进一步采用去离子水冲洗后，在烘箱中以105℃干燥，得到薯蓣皂苷元。本实施例所得薯蓣皂苷元产品的LC-MS图如图1所示。从图1中可以看出，经过水饱和的正丁醇提纯的薯蓣皂苷元产品纯度近乎100％。除了最开始2分钟的甲醇溶剂峰，只有12分钟皂苷元的产品峰。本专利技术方法是一种高效、高纯度皂苷元的制备方法。实施例3(1)将氯化胆碱与琥珀酸按照1:1的摩尔比加热至71℃熔融，得到DES；(2)将10g盾叶薯蓣地下根茎原料粉末、200mlDES和200ml石油醚(沸程为90～120)加入到150ml圆底烧瓶中，使石油醚与DES组成双向溶剂体系；(3)搭好冷凝回流装置。打开冷凝水及油浴加热开关，设定反应温度130℃。升温至130℃后，恒温水解反应2小时。反应终止，关闭冷凝水和加热开关，取出烧瓶并等待其冷却至常温。反应液用布氏漏斗进行分离，取富含薯蓣皂苷元的液相石油醚相；固相残渣用石油醚(沸程30～60)冲洗三遍并收集冲洗液，与液相石油醚相合并。(4)蒸发回收石油醚，剩余固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将氯化胆碱与B酸加热熔融，得到DES；(2)将盾叶薯蓣地下根茎原料粉末与DES和石油醚加入到反应器中，使石油醚与DES组成双相溶剂体系；(3)升温至100～130℃搅拌水解反应，反应液经过滤或离心分离，取液相石油醚相；(4)蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液萃取其中的薯蓣皂苷元；(5)蒸发回收正丁醇与水，得到薯蓣皂苷元。

【技术特征摘要】
1.一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将氯化胆碱与B酸加热熔融，得到DES；(2)将盾叶薯蓣地下根茎原料粉末与DES和石油醚加入到反应器中，使石油醚与DES组成双相溶剂体系；(3)升温至100～130℃搅拌水解反应，反应液经过滤或离心分离，取液相石油醚相；(4)蒸发回收石油醚，剩余固相采用水饱和的正丁醇溶液萃取其中的薯蓣皂苷元；(5)蒸发回收正丁醇与水，得到薯蓣皂苷元。2.根据权利要求1所述的一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的B酸是指草酸、柠檬酸、琥珀酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种经B酸DES水解制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于：步骤(2)中所述原料粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：付严，向程，张涛，邱浩新，刘家俊，徐亚飞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44