[发明专利]双水相萃取薯蓣皂苷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物天然有效成分的提取方法，具体涉及一种超声波/SDS协同辅助双水相萃取薯蓣皂苷的方法。

背景技术

盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)又名黄姜，火头根，其根茎中含多种薯蓣皂苷、黄色素、单宁、大量淀粉和纤维素。其中，薯蓣皂苷具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、调节免疫等。在工业生产中，薯蓣皂苷则主要用于生产薯蓣皂苷元。薯蓣皂苷元，俗称薯蓣皂素，化学名称为异螺环-5-烯-3β-醇，属于异螺甾烯烷的衍生物，是合成避孕药等众多甾体类激素药物的重要基础原料。

利用盾叶薯蓣的根茎生产薯蓣皂苷元的方法有直接酸水解、预发酵-酸水解、酶解-酸水解、预分离纤维素-淀粉等方法。虽然通过自然发酵、淀粉分离、酶解等预处理方法能提高皂苷得率，但这些方法都存在着各自的不足，例如自然发酵的条件难以控制，易引入杂菌，给药品安全带来隐患；淀粉分离法需进行一系列操作，导致皂苷损失较多；而外加酶制剂使生产成本提高，因而难以实际应用。目前工业生产上主要采用直接酸水解法，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。近年来，人们试图探索首先由盾叶薯蓣的根茎中分离出薯蓣皂苷，然后再通过酸水解生产薯蓣皂苷元的方法，这样由于纤维素、淀粉不参与水解，可大大降低酸用量，减少对环境的污染，同时也为回收淀粉和纤维素等副产品提供了可能性，从而为薯蓣皂素的环保生产提供了新思路。

薯蓣皂苷提取的传统工艺一般是采用冷浸提或连续加热回流的方法，这些方法不仅提取时间长，而且还存在提取不完全，皂苷损失较大，产品得率较低等缺点。双水相萃取是近年新兴的一种高效分离技术。传统的聚合物-盐双水相体系由于存在提取液粘度较大，聚合物不易回收，生产成本高，后续处理麻烦等缺点，因此难以在实际的工业化生产中推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术所存在的上述不足，提供一种操作步骤简单、时间短、回收率高、有机溶剂消耗少，环境污染小、生产成本低且易于工业放大的薯蓣皂素制备新方法。本发明采用乙醇/硫酸铵双水相体系，结合超声波、SDS等辅助手段首先从薯蓣根茎中萃取出总皂苷，再用少量酸进行水解，然后采用乙醇沉淀法提取薯蓣皂素。本发明是一种超声波/表面活性剂辅助双水相萃取的新技术，该技术将有效成分富集于醇相，并使杂蛋白和多糖等杂质以沉淀的形式除去。

其技术方案为：

一种双水相萃取薯蓣皂苷的方法，包括以下步骤：

1)按照硫酸铵浓度为15％～20％(w/w)，乙醇浓度为29％～33％(w/v)，SDS浓度为0.001～0.007mg/mL，建立双水相体系；

2)将薯蓣粉按料液比为0.05～0.1g/mL加入步骤1)的双水相体系中；

3)在超声功率为200～300W，超声频率为20～80HZ，温度为25～40℃的条件下，萃取30～70min；

4)静置分层，取上层醇相，减压蒸馏回收乙醇，得到薯蓣皂苷粗品。

步骤1)中所述硫酸铵浓度为18％(w/w)，乙醇浓度为30％(w/v)，SDS浓度为0.0045mg/mL。

步骤2)所述的将薯蓣粉按料液比为0.058g/mL。

步骤3)所述的超声功率为250W，超声频率为75HZ，萃取温度为37℃，时间为60min。

进一步，对步骤4)中所述薯蓣皂苷粗品继续进行以下处理：

5)按料液比为0.1～0.3g/mL溶解在1mol/L的硫酸溶液内，沸水浴回流3～4h，过滤，用1％碳酸氢钠洗涤滤渣，再用蒸馏水洗至中性，然后于60～80℃下干燥，得薯蓣皂素粗品；

6)将步骤5)皂素粗品溶解于65～75℃的无水乙醇中，料液比为0.02～0.08g/mL，加入活性碳粉除去色素，过滤除去活性炭；

7)减压蒸馏回收乙醇，然后冷却析出薯蓣皂素，过滤收获皂素沉淀，并于50～90℃下挥干乙醇，得精品皂素。

步骤5)中所述料液比为0.2g/mL，裂解3h，于80℃下干燥。

步骤6)中所得的皂素粗品溶解于70℃的无水乙醇中，料液比为0.05g/mL。

步骤7)中60℃下挥干乙醇。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1.本发明所述方法采用加入少量表面活性剂和超声波协同辅助乙醇/硫酸铵双水相体系进行萃取，与传统的直接酸水解方法相比，提取时间大大缩短，溶剂和硫酸铵可回收重复利用，酸用量大大减少，实现了绿色环保生产；