專利名稱：從墨西哥大盾葉薯蕷中提取水溶性皂苷的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甾族化合物的制備方法，尤其是一種用于預(yù)防和治療冠心病、心絞痛藥物——甾體水溶性皂苷的新原料來(lái)源及提取方法。
背景技術(shù)：
甾體皂苷(steroidal saponin)是一類螺甾烷類(spirostanes)化合物衍生物的寡糖苷。主要分布在薯蕷科、百合科、玄參科、菝葜科、龍舌蘭科等植物中，迄今已發(fā)現(xiàn)達(dá)萬(wàn)余種。甾體皂苷經(jīng)水解脫糖而得的苷元，除因作為天然人工半合成甾體激素類藥物和避孕用藥的基礎(chǔ)科而著名外，其皂苷自身的藥用價(jià)值近十幾年來(lái)也得到較快發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，某些皂苷具有降血脂、降血糖、抗癌、抗病毒、抗菌抗感染、治療冠心病及調(diào)節(jié)生理機(jī)能等活性。例如，菝葜皂苷(parillin)具有顯著的抗霉菌作用。蒺藜(Tribulus terrestris)總皂苷不但用于治療冠心病，還可防止肺心病、降血壓、增強(qiáng)性功能與抗衰老等作用。分別以黃山藥(Dioscorea panthaiapraia et Burkill)為原料提取而得的甾體總苷制成的地奧心血康，用于治療冠心病、心絞痛、氣短、心悸、胸悶、胸痛等癥狀，總有效率達(dá)90％以上?？梢?jiàn)，隨著現(xiàn)代分離技術(shù)的進(jìn)步，研究手段的發(fā)展，使得極性較大，糖鏈復(fù)雜的皂苷也有突破性發(fā)展，這將促進(jìn)甾體皂苷自身的藥用價(jià)值的發(fā)展和利用。
但野生資源總是有限的，以地奧心血康為例，該制劑中原薯蕷皂苷和薯蕷皂苷是主要成份，其原料來(lái)源自我國(guó)西南山區(qū)，經(jīng)過(guò)近二十年來(lái)采挖，自然資源日漸枯竭。為今后可持續(xù)發(fā)展，尋找新的可替代資源，已成為迫切的課題。同時(shí)，作為與黃山藥(Dioscorea panthaiapraia et Burkill)同科同屬的盾葉薯蕷(Dioscores niponica Makinovar俗稱黃姜)在我國(guó)雖有大面積種植，但其中藥用價(jià)值最具活性成份——水溶性皂苷含量太低(有學(xué)者研究告之，含量?jī)H為0.08％)，這就極大地制約了黃姜替代黃山藥制造地奧心血康的藥用效能。若該制劑中沒(méi)有水溶性皂苷這一主要成份的參與，則該制劑的藥用療效便是另一回事了。
有望能取代黃山藥制造地奧心血康制劑的便是引進(jìn)來(lái)自墨西哥的大盾葉薯蕷(Mexicana Dios Corea Zingiberensis C.H.Wright)。此植物，原產(chǎn)墨西哥，屬熱帶多年生藤本植物，上世紀(jì)90年代年我國(guó)訪問(wèn)學(xué)者把少量種子引進(jìn)國(guó)內(nèi)，起初在云南西雙版納試種，因無(wú)經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)勢(shì)不佳。我公司于1998年引到廣西南丹縣試種，但該地海拔較高，氣候涼爽，長(zhǎng)勢(shì)不理想，2001年移植廣西南部龍州縣原國(guó)營(yíng)橡膠園內(nèi)種植，并改進(jìn)繁殖方法，投入數(shù)百萬(wàn)元，經(jīng)過(guò)多年努力，終于取得予期的種植效果。如今在我國(guó)，大盾葉薯蕷除廣西龍州有大面積種植和西雙版納有少量種植外，其它地方無(wú)此植物種植。
墨西哥大盾葉薯蕷和我國(guó)盾葉薯蕷、黃山藥同科同屬植物，其共同點(diǎn)多于不同點(diǎn)，主要表現(xiàn)在地上莖同為蔓藤狀，左旋。盾葉薯蕷藤長(zhǎng)3～5m；大盾葉薯蕷種植若不設(shè)法控制，藤長(zhǎng)10m至20m。
葉共同點(diǎn)是單葉互生，盾形，葉沿?zé)o鋸齒狀。盾葉薯蕷葉片較小，綠色，白色斑紋明顯；大盾葉薯蕷葉片寬大，一般葉寬8～15cm不等，個(gè)別葉片最寬可達(dá)20cm，綠色，白色斑紋不明顯。
花單性，雌雄異株；少有同株；雄花無(wú)梗，2～6雜簇生，再排列成穗狀；雌性花序排列與雄性花序相似。
果三棱形蒴果，干后呈黑色，一般果內(nèi)有6粒種子，種內(nèi)有胚乳。
地下塊莖都含有甾體皂苷，大盾葉薯蕷含水溶性四糖苷明顯多于盾葉薯蕷及黃山藥。盾葉薯蕷地下塊莖為姜狀分叉，皮棕竭色，纖維束發(fā)達(dá)，干后不易折斷，肉質(zhì)細(xì)膩，呈黃色，塊頭較小，一般單株重不超過(guò)800g(鮮)；組份也較簡(jiǎn)單，干品分離得植物纖維、木質(zhì)素占50％，淀粉36～40％，其余為水溶性物質(zhì)。大盾葉薯蕷地下塊莖呈黑色，皮質(zhì)堅(jiān)厚，呈五指狀單向排列，個(gè)頭大，肉質(zhì)細(xì)白，用手觸摸時(shí)膠黏液質(zhì)感明顯；生長(zhǎng)周期快，12個(gè)月薯齡單株平均重量可達(dá)2.0kg。
經(jīng)初步對(duì)其研究，發(fā)現(xiàn)大盾葉薯蕷地下塊莖組份比較復(fù)雜，果膠及黏液質(zhì)含量高，明顯具熱帶植物特征。經(jīng)測(cè)，黏液質(zhì)經(jīng)加熱煮熟冷卻凝固后的團(tuán)塊堅(jiān)硬，占于料重達(dá)22％，淀粉含量約10％～12％，肉質(zhì)中植物纖維束很少，主要是無(wú)法再磨細(xì)的膠體狀管束，占干料重26～30％，水溶性物質(zhì)占40％以上，其中以果膠、糖類物質(zhì)為主，在磨漿上層液中，當(dāng)氣溫在16℃以下時(shí)，呈淡黃色果凍狀，放置數(shù)日仍不沉降分層；鮮料加工時(shí)泡沫特多而持久，數(shù)日不息，以至操作困難。面對(duì)如此情況，要想采用現(xiàn)有技術(shù)方法有效地分離出甾體水溶性皂苷是不現(xiàn)實(shí)的。
目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有提取甾體總皂苷工藝方法有兩種(1)醇提取——有機(jī)溶劑梯度萃取(皂苷提取通法)。一般用甲醇或乙醇提取后，提取液經(jīng)濃縮得浸膏，把浸膏浮懸于水中，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇進(jìn)行梯度萃取，甾體皂苷存在于正丁醇層中，減壓回收正丁醇得總皂苷?？紤]到此法溶劑消耗多，成本高，同時(shí)正丁醇沸點(diǎn)高(117℃)，回收困難；萃取易乳化，糖和色素除去不完全；此外，正丁醇?xì)馕峨y聞，對(duì)人眼睛、鼻孔粘膜有刺激性，長(zhǎng)期接觸不利于保護(hù)工人健康。(2)熱水提取，醇沉去雜，大孔吸附法。即用熱水對(duì)原料浸漬水煮三次，合并提取液，適當(dāng)濃縮，加乙醇至85％，靜置過(guò)液，過(guò)濾去大分子雜質(zhì)，濃縮至原料與提取液適當(dāng)比例，通過(guò)大孔吸附樹(shù)脂柱，用乙醇洗脫，回收乙醇后將其濃縮至干得甾體總皂苷。顯然，上述(2)法比(1)法有進(jìn)步，一是大孔吸附樹(shù)脂可重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本，二是操作簡(jiǎn)化的同時(shí)，產(chǎn)品純度有所提高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)墨西哥大盾葉薯蕷塊莖中黏液質(zhì)含量高，果膠成份多，皂苷極性大的特點(diǎn)，本發(fā)明提出一種工藝操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低，產(chǎn)品純度高，且適宜工業(yè)化生產(chǎn)的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的工藝方法，以達(dá)到有效降低藥價(jià)的目的。
本發(fā)明采用的提取工藝方法是以墨西哥大盾葉薯蕷為原料，將其粉碎，加冷水細(xì)磨，過(guò)篩或壓濾去渣，濾液在控溫下沉淀萃取，取上層液濃縮，加乙醇靜置，過(guò)濾去雜，回收乙醇，濃縮，吸附分離純化，濃縮、干燥，得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性總皂苷。
冷水細(xì)磨及控制水溫在22℃以下?？販爻恋磔腿r(shí)間為4～6小時(shí)。
乙醇靜置、過(guò)濾去雜分三次，第一次在濃縮液中加入95％濃度的乙醇至含醇量30％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜；濾液第一次加入95％乙醇至含醇量50％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜；濾液第三次加入95％乙醇至含醇量80％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜。
乙醇靜置過(guò)濾去雜也可以一次性加入95％乙醇使含醇量達(dá)80～85％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜。
回收乙醇后的提取液濃縮至原料與液體比為1∶3～4。其中原料是指干片。
濃縮液經(jīng)大孔吸附樹(shù)脂柱吸附分離純化，后用60％乙醇洗脫。
收集洗脫液，濃縮至干，再真空干燥至恒重，得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性總皂苷。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)利用水溶性甾體皂苷極性較大，冷水浸漬萃取不影響收得率的同時(shí)，能輕易地將原料中不溶于冷水的黏液質(zhì)和淀粉及聚糖類等雜質(zhì)通過(guò)沉淀排除。
(2)操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低。
(3)通過(guò)乙醇梯度沉淀去雜，能把原料中絕大部份果膠、樹(shù)膠和糖原去除，使吸附液得到最大的純化，吸附柱受污染少，吸附功能有保證，產(chǎn)品純度高，使用壽命長(zhǎng)，減少樹(shù)脂再生操作麻煩。
此外，從社會(huì)積極效果看我國(guó)已步入老齡化社會(huì)，中老年人眾多，其中冠心病患者不在少數(shù)，早期冠心病常見(jiàn)的氣短、心悸、胸痛、胸悶等癥患者，地奧心血康是家庭常備用藥。由于薯蕷水溶性皂苷原料來(lái)源日愈匱乏，目前廠家收購(gòu)價(jià)達(dá)10元/克，價(jià)格高，對(duì)于需長(zhǎng)期服用以預(yù)防心絞痛冠心病發(fā)作的家庭來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)藥費(fèi)開(kāi)支是個(gè)不輕的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，墨西哥大盾葉薯蕷水溶性甾體皂苷含量豐富，粗苷收率達(dá)15％，這是寶貴的甾體皂苷藥用資源，若能充分利用，藥價(jià)完全可以大幅下降。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的提取工藝見(jiàn)圖1，具體步驟如下1、粉碎、去渣。將洗凈的原料切成3cm以下的小塊，送入粉碎機(jī)粉碎，帶水(水溫在22℃以下，水量與原料比20∶1)進(jìn)入鋼磨機(jī)細(xì)磨二次，磨漿經(jīng)40～100目過(guò)篩或壓濾，棄去藥渣。
2、分層沉淀。合并磨漿液于適宜容器中，在控制水溫在22℃以下靜置沉淀4～6小時(shí)。此時(shí)，容器中提取物出現(xiàn)上中下三級(jí)明顯分層，上層為粽紅色透亮的上清液，中層為大顆粒集聚層，底層為密實(shí)白色的淀粉及黏液質(zhì)混合層。
3、醇浸去雜。吸取上層清液，或及中層液濃縮至原液1/3～2/3體積，加入95％乙醇至含醇量達(dá)30％，靜置12～24小時(shí)，過(guò)濾去雜；濾液再加入乙醇至含量達(dá)50％，靜置12～24小時(shí)，過(guò)濾去渣；濾液再加入乙醇至含量達(dá)75％，靜置12～24小時(shí)，過(guò)濾去雜。蒸餾回收乙醇，濃縮。
4、大孔吸附純化。當(dāng)上述濃縮液濃縮至原料與液體比為1∶3～4時(shí)，放置冷卻，裝入極性大孔吸附樹(shù)脂柱中，以適宜的流速進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，以進(jìn)一步使皂苷和糖類等雜質(zhì)進(jìn)行純化分離。
5、洗脫濃縮。吸附純化畢，用60％乙醇對(duì)皂苷洗脫，收集洗脫液蒸餾回收乙醇，濃縮。
6、濃縮至干，真空干燥，制得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性總皂苷(四糖苷)。
實(shí)施例1稱取墨西哥大盾葉薯蕷干片50克，碾碎鋼磨，過(guò)40目篩，置于燒杯中，加入常水(22℃)至500ml，浸漬12小時(shí)，過(guò)濾，收集濾液，濾渣再加水至500ml，浸漬10小時(shí)，過(guò)濾去雜，合并濾液濃縮至約600ml。加入95％乙醇95ml，靜置12小時(shí)，過(guò)濾去雜，濾液再加入95％乙醇112ml，靜置沉淀12小時(shí)，過(guò)濾去雜，濾液第三次加入95％乙醇193ml，靜置12小時(shí)，過(guò)濾去雜。減壓蒸餾回收乙醇，提取液繼續(xù)濃縮至300ml，靜置24小時(shí)，過(guò)濾。將濾液滴入已處理好的具極性AB-8大孔吸附樹(shù)脂柱(R50mm，H600mm)吸附，先用體積分?jǐn)?shù)30％乙醇1500ml以3.0ml/min速度洗脫，再用體積分?jǐn)?shù)60％乙醇2000ml以3.0ml/min流速洗脫。直至在樣品液中用醋酐——濃硫酸試液顯色反應(yīng)時(shí)，無(wú)明顯表明甾體皂苷存在之呈綠色反應(yīng)為洗脫終點(diǎn)。
洗脫液減壓回收乙醇后，提取液作脫色處理，濃縮呈稠膏狀，移入真空干燥器干燥至重量無(wú)變化。得白色粉狀物薯蕷水溶性總皂苷7.8克，收率16.60％。
實(shí)施例2稱取墨西哥大盾葉薯蕷干片100克，粉碎成粗粉，鋼磨，加冷水至1000ml，浸漬24小時(shí)，過(guò)濾，濾渣再用冷水加至1000ml，浸漬20小時(shí)，過(guò)濾去雜，合并濾液濃縮至約600ml，加95％乙醇至醇量達(dá)85％，靜置24小時(shí)，過(guò)濾去雜。蒸餾回收乙醇。及后程序同上例，最終得薯蕷水溶性總皂苷15.2克，收率15.20％。
平均收率15.90％。
權(quán)利要求
1.一種從墨西哥大盾葉薯蕷中提取水溶性皂苷的方法，其特征是以墨西哥大盾葉薯蕷為原料，將其粉碎，加冷水細(xì)磨，過(guò)篩或壓濾去渣，濾液在控溫下沉淀萃取，取上層液濃縮，加乙醇靜置，過(guò)濾去雜，回收乙醇，濃縮，吸附分離純化，濃縮、干燥，得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性總皂苷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是冷水細(xì)磨及控制水溫在22℃以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是控溫沉淀萃取4～6小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是乙醇靜置、過(guò)濾去雜分三次，第一次在濃縮液中加入95％濃度的乙醇至含醇量30％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜；濾液第一次加入95％乙醇至含醇量50％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜；濾液第三次加入95％乙醇至含醇量80％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是乙醇靜置過(guò)濾去雜可以一次性加入95％乙醇使含醇量達(dá)80～85％，靜置8～24小時(shí)，過(guò)濾去雜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是回收乙醇后的提取液濃縮至原料與液體比為1∶3～4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是濃縮液經(jīng)大孔吸附樹(shù)脂柱吸附分離純化，后用60％乙醇洗脫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂苷的方法，其特征是收集洗脫液，濃縮至干，再真空干燥至恒重，得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性總皂苷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從墨西哥大盾葉薯蕷提取水溶性皂甙的工藝方法，其特征是以墨西哥大盾葉薯蕷為原料，將其粉碎，加冷水細(xì)磨，過(guò)篩或過(guò)濾去渣，濾液在控溫下沉淀，取上層液濃縮，加乙醇靜置，過(guò)濾去雜，回收乙醇，濃縮，吸附分離純化，濃縮、干燥，得墨西哥大盾葉薯蕷水溶性皂苷。本發(fā)明能將原料中不溶于冷水的黏液質(zhì)和淀粉及聚糖類等雜質(zhì)通過(guò)沉淀排除，操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低。通過(guò)乙醇梯度沉淀去雜，能把原料中絕大部份果膠、樹(shù)膠和糖原去除，使吸附液得到最大的純化，吸附柱受污染少，吸附功能有保證，產(chǎn)品純度高，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A61K36/894GK1843371SQ20061001902
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者韋湖田 申請(qǐng)人:廣西正鑫生物科技有限公司