专利名称：超声波辅助双水相萃取薯蓣总皂苷的方法
技术领域：
本发明涉及到将超声波和乙醇/正丁醇双水相萃取技术相结合，用于提取盾叶薯蓣中薯蓣总皂苷的方法，属于植物天然产物有效成分的提取技术领域。
背景技术：
薯蓣皂苷元，俗称薯蓣皂素，化学名称为异螺环-5-烯-3 β -醇，属于异螺留烯烷的衍生物，是合成避孕药等留体类激素药物的重要基础原料，多以皂苷的形式存在于薯蓣科、百合科、玄参科、龙舌兰科等植物中。薯蓣皂苷有广泛的药理作用和重要的生物活性，如抗肿瘤、抗真菌、防治心血管疾病、降血糖、免疫调节等。在工业生产中，薯蓣皂苷主要用于薯蓣皂苷水解除去寡糖链，生产薯蓣皂苷元。我国是薯蓣皂苷元的生产大国和出口大国，因此采用新技术改造传统工艺，降低环境污染和提高生产效率对于我国薯蓣皂苷元生产的绿色、环保和可持续性发展具有重要意义。在工业生产中，薯蓣皂苷元的生产方法主要有直接酸水解法和预发酵法(自然发酵法、酶解法、微生物酶解法)结合酸水解法，以及一些在此两种方法基础上做的工艺改进；近年来也有超临界萃取技术、双水相萃取技术等应用的报道。直接酸水解法是目前工业生产薯蓣皂苷元的主要方法，但该方法存在酸用量大、污染严重、副产品淀粉和纤维素无法回收等缺点。自然发酵法是在直接酸水解法的基础上的改进工艺，但在自然发酵过程中由于多种微生物的参与，存在易引入杂菌、发酵条件难以控制等缺点；另外，由于发酵的复杂性，会使产品中的杂质增多，导致产品的质量下降，同时给药品的安全也带来隐患，所以此工艺也不甚理想。酶解法使生产成本的大大提高，将其广泛投入生产的可行性有待商榷；再者，用微生物酶解法会造成与自然发酵法同样的问题。CO2超临界萃取法则由于高昂的设备投入和巨大的能耗难以为生产者所接受；对于新发展双水相萃取技术，若采用聚合物-盐双水相体系，由于聚合物粘度较大、不易回收等缺点，会带来成本过高，后续处理麻烦等问题；而若考虑短链醇/盐体系作为萃取体系，则存在萃取效率低、提取不完全、盐回收麻烦等问题。基于此因，本发明提供了采用超声波辅助乙醇/正丁醇双水相体系首先提取总皂苷，然后对皂苷进行水解生产薯蓣皂苷元的工艺，此工艺克服了以上所提方法的缺点，为薯蓣皂苷的绿色、低成本生产开辟了新途径。

发明内容
本发明的目的是提供一种超声波辅助双水相萃取薯蓣总皂苷的方法，具有生产条件温和、易放大，萃取快速、完全、溶剂易回收再利用，绿色，环保等优点。本发明的技术方案是这样实现的超声波辅助双水相萃取薯蓣总皂苷的方法，包括以下步骤Α.将薯蓣样品洗净，去除霉烂、腐坏部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重。 将烘干的样品用粉碎机粉碎至200目，摇勻后密封保存。B.建立双水相体系，在双水相体系中，使正丁醇的浓度为15% -52% (w/w)，乙醇浓度为13% -17% (w/w)，称取薯蓣粉末，加入到双水相体系中，料液比为0.05g/mL。，将薯蓣粉末加入双水相体系中，料液比为0. 05g/mL。C.在超声波的辅助下萃取30-70min，温度为20_50°C，超声功率为200-300W，超声频率 20-80Hz。D.将萃取后的溶液离心，并分别收集上、下相溶液，得到含有薯蓣皂苷的醇溶液。E. 70-120°C加热浓缩回收醇液，将析出物置于60-100°C下干燥，得总皂苷。以下为制备薯蓣皂苷元的方法F.将步骤E所得总皂苷溶解在lmol/L的硫酸溶液内，料液比为0. 2g/mL，沸水浴回流加热1-8小时至液体变清，得硫酸液及絮状沉淀物，过滤，用碳酸钠冲洗中和沉淀， 再用水洗至中性，然后于60-100°C下干燥，得皂素粗品。G.将皂素粗品溶解于60-80°C的无水乙醇中，料液比为0. 05g/mL,加入活性碳粉除去色素，过滤除去活性炭。H.减压蒸馏回收乙醇，然后40-80°C挥干乙醇，得精品皂素。本发明的超声波辅助乙醇/正丁醇双水相萃取薯蓣皂苷的方法，其技术进步效果表现在1.采用乙醇/正丁醇双水相萃取技术，与传统的酸水解和索氏提取的方法相比， 提取时间大大缩短，溶剂可回收重复利用，酸用量大大减少，操作简单，容易放大，绿色，环保；2.采用乙醇/正丁醇双水相萃取技术，与传统的单相有机溶剂萃取技术相比萃取更完全，效率更高；3.采用乙醇/正丁醇双水相萃取技术，与传统的预发酵法相比，成本低，污染少， 产品质量稳定，生产条件易于控制；4.采用乙醇/正丁醇双水相萃取技术，与CO2超临界萃取体系比较，投入少，易于推广，而且产品种的杂质含量低； 5.采用乙醇/正丁醇双水相萃取技术，与一般的盐/短链醇双水相萃取体系比较， 萃取更加快速，高效，且上下相皆易回收再利用。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。实施例1A.将薯蓣样品洗净，去除霉烂、腐坏部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重。 将烘干的样品用粉碎机粉碎至200目，摇勻后密封保存。B.建立双水相体系，在双水相体系中，使正丁醇的浓度为15% -52% (w/w)、乙醇的浓度为13% -17% (w/w)，称取20g薯蓣粉末，加入到该双水相体系中，料液比为0. 05g/
mLoC.在超声波的辅助下萃取30-70min，超声温度为20_50°C，超声功率为200-300W,超声频率 20-80HZ。D.将萃取后的溶液离心，并分别收集上、下相溶液，得到含有薯蓣皂苷的醇溶液。E. 70-120°C加热浓缩回收醇液，将析出物置于60-100°C干燥，得总皂苷。
实施例2本实施例提供一种利用实施例1制备的总皂苷制备薯蓣皂苷元的方法F.将薯蓣总皂苷溶解在lmol/L的硫酸溶液内，料液比为0. 2g/mL,沸水浴加热1_8 小时至液体变清，得硫酸液及絮状沉淀物；过滤，用碳酸钠溶液中和沉淀，再用水洗至中性，然后于60-100°C下干燥，得粗品皂素。G.将粗品皂素溶解于60-80°C的无水乙醇中，料液比为0. 05g/mL,加入活性碳粉除去色素，过滤除去活性炭。H.减压蒸馏回收乙醇，然后40-80°C挥干乙醇，得精品皂素。利用实施例1的方法制备的总皂苷生产皂素，每20克薯蓣干粉可得到650mg以上皂素，纯度达到90%以上。萃取三次后可得到750mg以上皂素，单次萃取的皂素回收率超过 85%。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.超声波辅助双水相萃取薯蓣总皂苷的方法，其特征在于，包括以下步骤A.将薯蓣洗净，去除霉烂、腐坏部分，切成片，置于60°C烘箱中烘干至恒重；将烘干的样品用粉碎机粉碎至200目，摇勻后密封保存；B.按照正丁醇浓度为15%-52% (w/w)，乙醇浓度为13% -17% (w/w)建立双水相体系，称取薯蓣粉末，加入到双水相体系中，料液比为0. 05g/mL ；C.在超声波的辅助下萃取30-70min，温度为20_50°C，超声功率为200-300W，超声频率为 20-80Hz ；D.将萃取后的溶液离心，并分别收集上、下相溶液，得到含有薯蓣皂苷的醇溶液；E.70-120°C加热浓缩回收醇液，将析出物置于60-100°C干燥，得总皂苷。
全文摘要
本发明公开了一种超声波辅助乙醇/正丁醇双水相萃取薯蓣皂苷的方法，以乙醇/正丁醇双水相体系作为提取剂，用超声波辅助双水相体系萃取薯蓣皂苷，再用酸水解得到薯蓣皂苷元。每克薯蓣干粉可得到32mg以上薯蓣皂苷元，纯度达到90％以上，回收率超过85％。本发明与传统的酸水解和索氏提取方法比较，具有条件温和，提取快速，容易放大，酸用量少，污染小等优点；与一般的盐/短链醇双水相比较具有萃取完全，上下相溶剂皆可回收重复利用，高效，绿色，环保等优点。
文档编号A61P9/00GK102366518SQ201110313919
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者侯文杰, 刘建党, 张倩, 张卫钢, 王建刚, 秦宝福, 贾志华, 赵倩 申请人:西北农林科技大学