专利名称：一种制备薯蓣皂苷元的方法
技术领域：
本发明属于中药领域，特别涉及一种从盾叶薯蓣中提取制备薯蓣皂苷元 的新方法。
背景技术：
薯蓣皂苷元是合成多种甾体激素和甾体避孕药比较理想的前体，甾体激
素60%以上以它为原料，甾体激素应用广泛，发展迅速，是药品生产中仅次 于抗生素的一个重要领域。薯蓣皂苷元还具有降血脂、抗血小板聚集、促进 胆汁分泌、诱导人红白血病细胞和人白血病细胞分化和抑制肿瘤细胞生长等 多种功效。我国薯蓣皂苷元的出口量仅次于墨西哥而居世界第二。盾叶薯蓣 是我国的特有植物，该植物薯蓣皂苷元主要存在于地下根茎，含量从1，01% 至16.15。Z，平均为2.5%，是皂苷元含量最高的植物之一，已成为我国生产 薯蓣皂苷元的主要药用植物。目前我国薯蓣皂苷元的生产工艺主要包括酸水 解、过滤、萃取、再结晶等过程，排放了大量酸性废水，生产一吨薯蓣皂苷 元将排放千吨酸性废水，严重污染环境，而我国年产100万吨盾叶薯蓣目前 都用这种工艺生产薯蓣皂苷元。薯蓣的主产地在陕西、四川、湖北等黄河、 长江的中上游，大量的污水排放对中下游水资源造成极大危害。2008年底富 集皂苷元生产厂家的陕西省南部由于地处南水北调的源头之一， 一百多家皂 苷元生产厂家已绝大部分按政策规定关闭，大量薯蓣原料无所应用，同时大 量工人失去岗位。
从盾叶薯蓣中生产薯蓣皂苷元的现有工艺主要歩骤包括水解切断糖苷 键、粗提苷元、再结晶，其中水解工艺是决定收率的关键歩骤。水解工艺主 要有化学水解法(直接酸水解、预发酵一酸水解)和生物水解法(酶解或微生 物发酵)。虽然生物水解法条件比较温和，皂苷元得率较高，但由于化学水 解法设备相对简单，加上盾叶薯蓣种植地所处的我国中西部地区技术力量相 对落后，生产厂家规模相对较小，现阶段实际应用更为普遍。另外报道有超临界C02萃取法制备薯蓣皂苷元的方法，但不易实现工业化规模，成本较 高。所以，现在厂家多采用以盐酸或硫酸水溶液对新鲜薯蓣破碎直接酸水解 (或经短时间自然发酵后直接酸水解)、过滤(酸水直接排放)、对渣水洗 至中性、烘干、200号汽油萃取、结晶的工艺生产薯蓣皂苷元。上述工艺每 生产1吨薯蓣皂苷元消耗新鲜薯蓣140吨左右(得率0.71%左右)，排放酸 性废水千吨以上，造成江河湖泊严重污染。
因此，寻找低酸水或无酸水排放、工艺简单、成本低廉的薯蓣皂苷元生 产工艺具有十分重要的社会意义和经济价值。
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种成本 低、工艺简单、无酸水排放的制备薯蓣皂苷元的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现 一种制备薯蓣皂苷元的方法，包
括以下操作步骤
(1) 将新鲜的盾叶薯蓣切片，用水煎煮提取，离心，合并水提取液； 将水提取液上树脂层析柱，水洗脱后，用体积百分比浓度为95%的乙醇洗脱， 收集乙醇洗脱液；
或将干燥的盾叶薯蓣粉碎，用乙醇回流提取，离心，合并提取液，浓缩； 将浓縮液上树脂层析柱，水洗脱后，用体积百分比浓度为95%的乙醇洗脱， 收集乙醇洗脱液；
(2) 向步骤(1)所得乙醇洗脱液加入盐酸，制成盐酸乙醇溶液迸行水 解，水解液冷却至室温；
(3) 调节pH至7，过滤，浓缩，得浓縮滤液；
(4) 向浓縮滤液加入石油醚，回流萃取，冷却，浓縮，取结晶，干燥， 得薯蓣皂苷元成品。
步骤(1)所述乙醇回流提取是用体积百分比浓度为95%的乙醇回流提取。
歩骤(1)所述水煎煮提取的同时进行搅拌；所述乙醇回流提取的同时 进行搅拌。
歩骤(1)所述水煎煮提取的次数为2 3次，每次提取的时间为1
发明内容
5小时，每次提取所用水的量为4 5升/公斤薯蓣；所述乙醇回流提取的温度 为55。C 65。C，提取的次数为2 3次，每次提取的时间为1 2小时，每 次提取所用乙醇的量为4 5升/公斤薯蓣；所述树脂层析柱为大孔树脂层析 柱。所述大孔树脂层析柱是大孔吸附树脂AB-8或大孔吸附树脂X-5。 步骤(1)所述水洗脱是用0.8 1.5个柱体积进行水洗脱。 步骤(2)所述水解的温度是80 100。C，水解的时间为10 16小时； 所述盐酸乙醇溶液的浓度为3 3.5mol/L。
步骤(3)所述调节pH是加入氢氧化钠固体或氢氧化钾固体进行调节。 步骤(4)所述石油醚的体积加入量为浓縮的滤液体积的1 1.5倍；所 述回流萃取的温度为50 6(TC，时间为8 12小时；所述干燥为真空干燥， 干燥温度为50 6(TC，干燥时间为2 3小时。
为了保证产物的纯度满足使用的需要，用高效液相色谱(HPLC)测定 薯蓣皂苷元纯度，当薯蓣皂苷元不满足需求时，往产物中加入石油醚重复步 骤(4)，直至产品纯度符合要求。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果
(1) 在薯蓣皂苷元生产中首次使用盐酸乙醇溶液水解，薯蓣皂苷糖链水 解更彻底，得率提高；产品得率新鲜盾叶薯蓣可大于1%，比原工艺0.71% 更高；纯度经HPLC测定〉95。/^干燥盾叶薯蓣中皂苷元得率为3 % 。
(2) 无酸水排放，对江河湖泊尤其是黄河、长江的中上游水源污染大 大降低；乙醇和石油醚回收使用，水煮后的渣固体可作有机肥料。符合国家 节能减排政策。
(3) 和现有含中和工艺的报道比，盐酸和氢氧化钠用量大幅减少；盾 叶薯蓣提取液经上大孔树脂后，用0.8 1。5柱体积水洗脱去除糖和水溶性淀 粉，再用95%乙醇洗脱全部皂苷；1吨新鲜盾叶薯蓣用上述方法后，只有500 升左右95%乙醇洗出液；将盐酸直接加入乙醇洗脱液中，以乙醇为溶剂配制 的盐酸溶液进行水解，比直接用盐酸水溶液水解所用盐酸大幅减少，从而起 中和作用的氢氧化钠加入量明显减少，而且可以省去之后的溶剂浓縮过程， 生产上可以减少浓縮设备；
(4) 同时建立r以新鲜盾叶薯蓣和千燥盾叶薯蓣为原料生产薯蓣皂苷
元的工艺，并且除预处理(切片或粉碎)和提取(水煮或乙醇提取)不同外， 工艺路线基本一致， 一方面扩大了厂家对原料的选择面，使原料可以尽可能不受一收获就必须投入生产的限制，另一方面厂家也可以多季节充分利用设
备，更好地降低成本；
(5)工艺简单，易于实现工业化。
图1为本发明方法制备的薯蓣皂苷元的高效液相色谱图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施 方式不限于此。 实施例1:
(1) 将lkg刚采挖的新鲜的盾叶薯蓣切片，置于10L不锈钢锅中，用 5L水煎煮提取，煮沸搅拌1小时，共提取3次，离心分离除去残渣；合并 水提取液；将水提取液上大孔吸附树脂AB-8 (O35X600 mm,南开大学化 工厂生产)，用500ml水洗脱后，继续用500ml体积百分比浓度为95%的 乙醇洗脱至薄层层析点样检测洗脱液中极少皂苷成分，收集乙醇洗脱液；
(2) 向步骤(1)所得乙醇洗脱液中加入60ml盐酸，制成3.0mol/L盐 酸乙醇溶液，在80。C下搅拌水解12小时，水解液冷却至室温；
(3) 加入25g固体氢氧化钠搅拌30分钟，调节pH至7，过滤，浓縮， 得到浓縮滤液40ml;
(4) 向浓縮滤液加入40ml石油醚，6(TC回流萃取8小时，冷却，浓缩， 取结晶，6CTC真空干燥2小时，得薯蓣皂苷元成品11.87g。用高效液相色谱
(HPLC)测定检测薯蓣皂苷元纯度为93.85%。
实施例2:
(1)将lkg千燥盾叶薯蓣粉碎，置于10L不锈钢锅中，用4L体积百分 比浓度为95%的乙醇回流提取，60°C搅拌1小时，共提取3次，离心分离 除去残渣；合并乙醇提取液；浓縮；将浓縮液上大孔吸附树脂AB-8 (035 X600 mm，南开大学化工厂生产)，用500ml水洗脱后，继续用500ml体 积百分比浓度为95%的乙醇洗脱至薄层层析点样检测洗脱液中极少皂苷成 分，收集乙醇洗脱液；(2) 向步骤(1)所得乙醇洗脱液中加60ml盐酸，制成3.0mol/L盐酸 乙醇溶液，在90。C下搅拌水解16小时，水解液冷却至室温；
(3) 加入25g固体氢氧化钠搅拌30分钟，调节pH至7，过滤，浓縮， 得到浓缩滤液40ml;
(4) 向浓缩滤液加入40ml石油醚，6(TC回流萃取10小时，冷却，浓 縮，取结晶，5(TC真空干燥3小时，得薯蓣皂苷元成品30.23g。用高效液相 色谱(HPLC)测定检测薯蓣皂苷元纯度为96.07%。
实施例3:
(1) 将10kg干燥盾叶薯蓣粉碎，置于100L反应釜中，用40L体积百 分比浓度为95%的乙醇回流提取，60。C搅拌2小时，共提取2次，离心分 离除去残渣；合并乙醇提取液；浓縮；将浓縮液上大孔吸附树脂X-5 (050 X 1000 mm,南开大学化工厂生产)，用1500ml水洗脱后，继续用4000ml 体积百分比浓度为95%的乙醇洗脱至薄层层析点样检测洗脱液中极少皂苷 成分，收集乙醇洗脱液；
(2) 向步骤(1)所得乙醇洗脱液中加480ml盐酸，制成3.5mol/L盐酸 乙醇溶液，在100。C下搅拌水解IO小时，水解液冷却至室温；
(3) 加入196g固体氢氧化钾搅拌100分钟，调节pH至7，过滤，利 用蒸馏法回收滤液中乙醇，得浓縮滤液333.3ml;
(4) 向浓縮滤液加入500ml石油醚，5(TC回流萃取12小时，冷却，浓縮， 取结晶，6CTC真空干燥2小时，得薯蓣皂苷元成品297。51g。用高效液相色谱
(HPLC)测定检测薯蓣皂苷元纯度，纯度87.22%。对该薯蓣皂苷元用石油 醚重结晶一次，再用高效液相色谱(HPLC)测定检测，保留时间Tj^13.582 分钟，纯度为95.42% (色谱图如图l所示)。
实施例4:
(1)将50kg采挖两天的新鲜的盾叶薯蓣切片，置于500L多功能提取 罐中，用250L水煎煮提取，煮沸搅拌2小时，共提取2次，离心分离除去 残渣；合并水提取液；将水提取液上大孔吸附树脂AB-8 (0 120X1500 mm, 南开大学化工厂生产)，用16L水洗脱后，继续用25L体积百分比浓度为
895%的乙醇洗脱至薄层层析点样检测洗脱液中无皂苷成分，收集乙醇洗脱
液；
(2) 向步骤(1)所得乙醇洗脱液中加2.7L盐酸，制成3.2mol/L盐酸 乙醇溶液，在85。C下搅拌水解15小时，水解液冷却至室温；
(3) 加入1.25kg固体氢氧化钠搅拌100分钟，调节pH至7，过滤，利 用蒸馏法回收滤液中乙醇，得浓縮滤液1666.7ml;
(4) 向浓縮滤液加入2000ml石油醚，60。C回流萃取10小时，冷却， 浓縮回收石油醚，得到薯蓣皂苷元粗品；将薯蓣皂苷元粗品冷却后用石油醚 洗涤，抽滤，滤饼6(TC真空干燥2.5小时。反复3次，得到薯蓣皂苷元580.4g。 用高效液相色谱(HPLC)测定检测薯蓣皂苷元纯度为96.42%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述 实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护 范围之内。
权利要求
1、一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于包括以下操作步骤(1)将新鲜的盾叶薯蓣切片，用水煎煮提取，离心，合并水提取液；将水提取液上树脂层析柱，水洗脱后，用体积百分比浓度为95％的乙醇洗脱，收集乙醇洗脱液；或将干燥的盾叶薯蓣粉碎，用乙醇回流提取，离心，合并提取液，浓缩；将浓缩液上树脂层析柱，水洗脱后，用体积百分比浓度为95％的乙醇洗脱，收集乙醇洗脱液；(2)向步骤(1)所得乙醇洗脱液加入盐酸，制成盐酸乙醇溶液进行水解，水解液冷却至室温；(3)调节pH至7，过滤，浓缩，得浓缩滤液；(4)向浓缩滤液加入石油醚，回流萃取，冷却，浓缩，取结晶，干燥，得薯蓣皂苷元成品。
2、 根据权利要求1所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于步骤 (1)所述乙醇回流提取是用体积百分比浓度为95%的乙醇回流提取。
3、 根据权利要求1所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于歩骤 (1)所述水煎煮提取的同时进行搅拌；所述乙醇回流提取的同时进行搅拌。
4、 根据权利要求l所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于步骤 (1)所述水煎煮提取的次数为2 3次，每次提取的时间为1 2小时，每次提取所用水的量为4 5升/公斤薯蓣；所述乙醇回流提取的温度为55。C 65。C， 提取的次数为2 3次，每次提取的时间为1 2小时，每次提取所用乙醇的量 为4 5升/公斤薯蓣；所述树脂层析杵为大孔树脂层析柱。
5、 根据权利要求4所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于所述 大孔树脂层析柱是大孔吸附树脂AB-8或大孔吸附树脂X-5。
6、 根据权利要求1所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于歩骤(1) 所述水洗脱是用0.8 1.5个柱体积进行水洗脱。
7、 根据权利要求1所述的一种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在f:歩骤(2) 所述水解的温度是80 100。C，水解的时间为10 16小时；所述盐酸乙醇 溶液的浓度为3 3.5mol/L。
8、 根据权利要求1所述的-种制备薯蓣皂苷元的方法，其特征在于歩骤(3 )所述调节pH是加入氢氧化钠固体或氢氧化钾固体进行调节。
9、根据权利要求1所述的一种制备薯蕷皂苷元的方法，其特征在于步骤 (4)所述石油醚的体积加入量为浓縮滤液体积的1 1.5倍；所述回流萃取的温度为50 60'C，时间为8 12小时；所述干燥为真空干燥，干燥温度为50 60 °C，干燥时间为2 3小时。
全文摘要
本发明公开了一种制备薯蓣皂苷元的方法。该方法包括将新鲜盾叶薯蓣切片，水煎煮，离心，合并水提取液，上树脂层析柱，水洗0.8～1.5个柱体积后，用95％乙醇洗脱，收集乙醇洗脱液；或将干燥盾叶薯蓣粉碎，用乙醇回流提取，离心，合并提取液，浓缩，上树脂层析柱，水洗0.8～1.5个柱体积后，用95％乙醇洗脱，收集乙醇洗脱液；用盐酸乙醇溶液水解，冷却至室温；调节pH至7，过滤，浓缩；向浓缩滤液加石油醚，回流萃取，冷却，浓缩，取结晶，干燥得产品。本发明对酸的使用量和氢氧化钠加入量大幅降低；无酸水排放，对江河湖泊水源污染大大降低；以新鲜薯蓣为原料的产品得率达到1.19％，比原工艺0.71％更高；以干燥薯蓣为原料的产品得率为3％。皂苷元纯度经HPLC测定＞95％。
文档编号A61P3/06GK101585863SQ20091004047
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者雷 王, 娟 程, 胡长鹰, 钱玉兰 申请人:暨南大学