本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雙相酶水解獲取寶藿苷I的方法。
背景技術(shù):
寶藿苷I(Icariside I,又名淫羊藿次苷II)為小檗科淫羊藿屬植物淫羊藿(Epimedium brevicornum Maxim.)中的一種多羥基黃酮類單體成分,有較好的抗腫瘤和抗骨質(zhì)疏松活性,明顯優(yōu)于淫羊藿中其他黃酮苷類化合物,有被開發(fā)成具有良好療效的抗癌藥物的前景。
寶藿苷I是淫羊藿苷脫去一分子葡萄糖的產(chǎn)物(見圖1),有報道大鼠口服淫羊藿苷后在糞便和尿液中均檢出寶藿苷I,推測大鼠腸菌酶可將淫羊藿苷轉(zhuǎn)化為寶藿苷I,吸收入血的主要為寶藿苷I,亦有文獻(xiàn)報道其生物藥劑學(xué)性質(zhì)明顯優(yōu)于淫羊藿中其他黃酮類多糖苷,可能是其藥效顯著的主要原因。
寶藿苷I可以從淫羊藿植物中直接提取,然而淫羊藿中一般以淫羊藿苷形式存在,寶藿苷I的含量很低,只有約0.17 mg/g,且淫羊藿中極性相當(dāng)?shù)某煞趾芏?,分離純化較困難,產(chǎn)率較低,故單純提取分離難以滿足應(yīng)用的需求,因此目前主要是通過淫羊藿苷制備寶藿苷I。傳統(tǒng)的酸水解或堿水解反應(yīng),反應(yīng)條件苛刻,操作復(fù)雜,不利于環(huán)境保護(hù),且反應(yīng)徹底,使得淫羊藿苷及其他黃酮苷類成分上連接的糖全部水解,得到相應(yīng)的苷元,而不是寶藿苷I等次級苷,所以采用酸堿水解法水解淫羊藿苷或提取物制備寶藿苷I是不可行的,因此目前常采用酶解法。酶水解反應(yīng)反應(yīng)條件溫和,操作簡便,且有利于環(huán)境保護(hù),但是酶在有機溶劑中無法發(fā)揮效應(yīng),而淫羊藿苷在水性酶解體系中溶解度很低,限制了其與酶接觸的幾率,導(dǎo)致酶解轉(zhuǎn)化周期較長,不利于規(guī)?;a(chǎn),長期以來相關(guān)研究者進(jìn)行了很多有益的嘗試,例如采用超聲輔助或者采用環(huán)糊精包合技術(shù)的方法促進(jìn)淫羊藿苷溶解,該類技術(shù)在一定程度上提高了轉(zhuǎn)化速率和產(chǎn)率,但仍存在以下缺點:一是酶解產(chǎn)物寶藿苷I與淫羊藿苷同時存在,酶解反應(yīng)無法進(jìn)行完全;二是操作步驟多,必須采用適當(dāng)?shù)娜軇┌褜氜杰誌從水性酶解體系中分離出來;三是酶解反應(yīng)體系中成分復(fù)雜,酶回收困難。
隨著寶藿苷I研究的深入,其活性逐漸明確,因此其制備技術(shù)也受到越來越多的重視,而適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的工藝還未有報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有寶藿苷I制備技術(shù)中操作步驟多、成本較高、得率較低、周期長等不足,提供一種基于雙相酶水解技術(shù)從淫羊藿中直接獲取寶藿苷I的方法。
本發(fā)明雙相酶水解法獲取寶藿苷I的方法,實施流程圖如圖3所示,具體按照下述步驟進(jìn)行:
(1)稱取淫羊藿苷粉,加入醋酸-醋酸鈉緩沖溶液或者磷酸鹽緩沖溶液,混勻,得到淫羊藿苷混懸液;
(2)步驟(1)所得淫羊藿苷混懸液中加入水解酶,混勻,并加入乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速后加熱,使得淫羊藿苷在雙相溶劑條件下進(jìn)行水解反應(yīng),冷卻;
(3)分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I。
其中,步驟(1)中的淫羊藿苷是指淫羊藿苷含量為80%及以上的淫羊藿苷粗品或淫羊藿苷純品;
所述醋酸-醋酸鈉緩沖溶液的pH值介于3.5~5.5;所述磷酸鹽緩沖溶液的pH值介于3.5~5.5;
所述淫羊藿苷與緩沖溶液的比例為1 g:100~10000 mL;
步驟(2)中所述的酶為β-葡萄糖苷酶、纖維素酶或β-葡聚糖酶中的一種;
所述淫羊藿苷與酶的體積比為1:40~10:1;
所述淫羊藿苷混懸液與乙酸乙酯的體積比為1:0.5~2.5;
所述攪拌轉(zhuǎn)速為50 rpm~200 rpm,40℃~55℃加熱;
所述水解反應(yīng)時間為0.5 h~48 h。
淫羊藿植物中的淫羊藿苷含量較高,在水中溶解度較小,易溶于乙酸乙酯、丙酮等中等極性溶劑,而寶藿苷I在水中幾乎不溶,但也易溶于中等極性溶劑。本發(fā)明中的雙相酶水解法采用β-葡萄糖苷酶、纖維素酶或β-葡聚糖酶水解淫羊藿苷得到寶藿苷I;利用水性酶解體系(水相)和中等極性溶劑(有機相)相互不能混溶的原理構(gòu)筑雙相反應(yīng)體系;淫羊藿苷大部分存在于有機相,在攪拌條件下不斷進(jìn)入水相發(fā)生酶解反應(yīng),產(chǎn)物寶藿苷I則快速轉(zhuǎn)移至有機相,促使酶解完全、快速反應(yīng),本發(fā)明中雙相酶水解法的示意圖如圖2所示。
本發(fā)明創(chuàng)新性地將雙相體系引入淫羊藿苷制備寶藿苷I中,使有機相成為天然的原料庫和產(chǎn)品庫,而水相則為生產(chǎn)車間,解決了淫羊藿苷水溶性差導(dǎo)致的酶解慢和不完全的問題。因此本發(fā)明中的方法較現(xiàn)有方法更適合于大規(guī)模生產(chǎn)寶藿苷I。
本發(fā)明的有益效果具體闡述如下:
(1)本發(fā)明的制備方法將淫羊藿中淫羊藿苷的水解與寶藿苷I的萃取兩步合為一步,簡化操作步驟,縮短了制備周期;
(2)本發(fā)明的制備方法中雙相體系使淫羊藿苷少量且持續(xù)進(jìn)入水相,確保淫羊藿苷與酶較大的接觸程度,大大提高了轉(zhuǎn)化速率,減少制備時間;
(3)本發(fā)明雙相體系中產(chǎn)物寶藿苷I在水相中生成,快速轉(zhuǎn)移至有機相,確保反應(yīng)完全,同時可減少制備過程中副反應(yīng)的發(fā)生,提高了寶藿苷I得率;
(4)本發(fā)明的雙相體系使酶用量大大減少,降低了制備成本;
(5)本發(fā)明的制備方法可以使淫羊藿苷酶解完全,最終水相和有機相中成分簡單,減少了純化分離過程;
(6)本發(fā)明的制備方法采用酶水解淫羊藿苷獲取寶藿苷I,制備過程溫度在60℃以下,減少了原料和產(chǎn)物分解,且不使用酸堿,有機溶劑可回收再利用,因此對環(huán)境幾乎沒有污染。
附圖說明
圖1 淫羊藿苷和寶藿苷I分子結(jié)構(gòu)圖。
圖2 雙相酶水解法的示意圖。
圖3 雙相酶水解法制備寶藿苷I工藝的流程圖。
圖4 酶水解前后高效液相色譜圖。
具體實施方式
為使本技術(shù)領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)行描述。
實施例1:
稱取淫羊藿苷對照品0.1 g,加入醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH 3.5)200 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液。上述淫羊藿苷混懸液中加入β-葡萄糖苷酶4.0 g混勻,加入100 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為200 rpm,50℃加熱反應(yīng)0.5 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I產(chǎn)品。酶水解前后高效液相色譜圖如圖4所示,可見淫羊藿苷在上述條件下已經(jīng)全部水解為寶藿苷I,得率100%。
實施例2:
稱取淫羊藿苷對照品0.1 g,加入醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH 5.5)1000 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液,上述淫羊藿苷混懸液中加入β-葡萄糖苷酶0.5 g,混勻,加入500 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為50 rpm,40℃加熱反應(yīng)24 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I,得率98.6%。
實施例3:
稱取淫羊藿苷對照品0.1 g,加入醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH 5.0)200 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液,上述淫羊藿苷混懸液中加入β-葡萄糖苷酶2 g,混勻,加入500 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為150 rpm,50℃加熱2 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I,得率100%。
實施例4:
稱取淫羊藿苷對照品0.1 g,加入磷酸鹽緩沖溶液(pH 5.5)200 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液。上述淫羊藿苷混懸液中加入纖維素酶2.0 g混勻,加入200 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為100 rpm,50℃加熱反應(yīng)3 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I產(chǎn)品,寶藿苷I得率100%。
實施例5:
稱取淫羊藿苷提取物細(xì)粉1.0 g,加入磷酸鹽緩沖溶液(pH 4.0)100 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液。上述淫羊藿苷混懸液中加入β-葡聚糖酶0.1 g混勻,加入200 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為100 rpm,55℃加熱反應(yīng)24 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I產(chǎn)品,寶藿苷I得率98.0%。
實施例6:
稱取淫羊藿苷提取物細(xì)粉1.0 g,加入磷酸鹽緩沖溶液(pH 5.0)100 mL,混勻,得到淫羊藿苷混懸液。上述淫羊藿苷混懸液中加入β-葡聚糖酶1.0 g混勻,加入250 mL乙酸乙酯,調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速為50 rpm,50℃加熱反應(yīng)48 h,冷卻,分取乙酸乙酯溶液,減壓回收溶劑至干,即得寶藿苷I產(chǎn)品,寶藿苷I得率99.2%。