薯蓣皂甙元的研究进展

薯蓣皂甙元是合成多种甾体激素类药物和甾体避孕药的重要医药化工原料,被誉为"药中黄金"。由于植物资源分布的优势,中国是薯蓣皂甙元的主要生产国,年产量约3 000 t,占世界总产量的60%,其中2/3直接出口。该文对薯蓣皂甙元的相关研究进行了总结,内容包括薯蓣属植株生物合成薯蓣皂甙元的机理及影响因素研究、薯蓣皂甙元的提取分离和鉴定检测方法,以及其药理毒理功效,以期为高值、高效地开发利用薯蓣皂甙元的药用价值提供参考。     

薯蓣皂苷元的提取及生物活性研究进展

黄姜是多种甾体激素药物的主要原料,一般经过水解可得到薯蓣皂苷元。近年来,随着甾体激素药物的需求量逐渐增加,薯蓣皂苷元产业发展将越来越快。这里主要讲述了薯蓣皂苷元的酸水解法、预发酵法、超临界CO2萃取法和微波-超声波辅助提取法等提取方法以及药理活性进行综述,对其发展前景进行展望。     

苦良姜中薯蓣皂甙元的提取及应用

介绍了从苦良姜中提取薯蓣皂甙元的工艺以及以薯蓣皂甙元为原料合成甾体激素等药物的方法     

近临界水中薯蓣皂苷水解生成薯蓣皂苷元的工艺研究

薯蓣皂苷元是合成甾体激素类药物和甾体避孕药的重要中间体,传统工艺采用盐酸水解法将黄姜中的薯蓣皂苷水解生成薯蓣皂苷元,反应时间4 h,最大收率为1.78%.该工艺反应时间长,耗水量大,对环境污染严重.今研究了无催化剂条件下,近临界水中薯蓣皂苷水解成薯蓣皂苷元的工艺,分别考察了反应温度、反应压力、反应时间等因素对薯蓣皂苷元收率的影响.研究结果表明,近临界水解法工艺简单,反应时间短,对环境友好,在较佳工艺条件下:P=25.0 MPa,T=260℃,t=10 min,薯蓣皂苷元收率为1.46%.     

盾叶薯蓣中水解原位提取薯蓣皂甙元

利用响应面优化法对盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取进行研究.实验采用CC0428中心组合设计考察了影响薯蓣皂甙元提取效果的四个重要因素:硫酸浓度、异丙醇浓度、水解时间和水解液用量.结果表明盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取最佳条件为1.50 g盾叶薯蓣块茎干粉加入25 mL 1.25 mol·L-1硫酸-70%异丙醇溶液加热回流水解提取7.5 h,薯蓣皂甙元理论产率为0.7220%; 实际产率为0.7034%.与传统盐酸水解法相比薯蓣皂甙元产率提高68%.提取的产物通过熔点测定、红外光谱和质谱分析,表明与薯蓣皂甙元标准品基本一致.水解原位提取法具有简便、高效特点.     

超临界CO_2提取黄姜中薯蓣皂甙元

提取黄姜皂甙元的传统工艺是以120#汽油作溶剂,存在环境污染、生产安全隐患及溶剂残留等问题;超临界CO2提取技术是解决上述弊病的有效途径,但工艺条件及对皂甙元产品的影响还未知。该文采用单因素实验方法,考察了夹带剂、萃取时间、萃取温度、萃取压力及解析温度对黄姜皂素得率的影响,并以正交实验考察了超临界CO2提取黄姜中薯蓣皂甙元的最佳工艺条件:以体积分数95%的乙醇作夹带剂,提取时间3 h、萃取压力20MPa、萃取温度60℃、解析温度50℃;各工艺参数对提取效果的影响排序为:提取时间>萃取温度>萃取压力>解析温度。最佳工艺条件下皂素得率可达19.35%,同传统工艺(得率为15.6%)相比增加了24%,且产品溶剂残留少,熔点高。     

用超临界CO_2萃取技术从穿山龙中提取薯蓣皂甙元

采用超临界CO2流体萃取技术从穿山龙中提取薯蓣皂甙元,对提取工艺、条件进行了研究。选择穿山龙水解物粒度为40目,夹带剂为体积分数95%的乙醇,通过正交实验确定了萃取压力35 MPa、萃取温度55℃、CO2流量40~45 kg/h和提取时间3.0 h,粗品薯蓣皂甙元的提取率为4.44%,粗品中薯蓣皂甙元的质量分数为w(薯蓣皂甙元)=54.65%。     

转化薯蓣皂苷为薯蓣皂苷元菌株的筛选

薯蓣皂苷元是甾体激素类原料药的重要前体,原生产工艺用酸解法,存在环境污染严重等问题,为寻求清洁生产方式,尝试从自然发酵后的黄姜中筛选可水解薯蓣皂苷的微生物。在薯蓣皂苷筛选培养基上筛选得到五种菌株,分别接入黄姜中发酵,发现其中一株菌可发生水解反应,经高效液相色谱法鉴定产物为皂素。经鉴定该菌属于曲霉属,对其发酵工艺进行了初步研究,发现该菌皂素产率为0.5%,有待进一步优化。     

黄姜资源分布及利用现状初探

盾叶薯蓣(Dioscorea z i ngiberensis C.H.Wright),俗名黄姜,为多年生草质藤本植物,有效成分为薯蓣皂苷元,是我国传统常用中药材。以薯蓣皂苷元为原料,可以生产多种激素类药物。黄姜是我国薯蓣皂甙元含量最高的药源植物之一,但是由于其长期处于野生状态,随着多年的开发利用,原本丰富的野生资源逐渐枯竭,优良栽培品种很少。况且品种存在地域性和品质退化问题,品种的缺乏严重制约着黄姜产业的可持续性发展。文章初步探讨了黄姜资源分布及有效成分利用现状,同时讨论了黄姜走可持续性发展道路的前景。     

磨浆-超声法提取薯蓣皂素工艺过程研究

针对薯蓣皂素传统生产方法提取效率低、能耗大、污染严重等问题,研究一种高效节能的薯蓣皂素提取新工艺。采用对黄姜磨浆预处理后再进行超声提取的方法制备薯蓣皂素,探讨了磨浆时间、超声提取时间、乙醇浓度、料液比和提取次数对皂素收率的影响。该方法与传统的直接酸水解法相比,产品收率提高了18%,盐酸用量降低,产品纯度提高。该工艺具有提取率高、污染少、节约能源的特点。     

黄姜皂素清洁生产工艺的研究

皂素在世界医药学方面有重要的作用。用传统酸解法,提取皂素产率低,环境污染严重。在提取黄姜皂素新工艺的基础上,进一步探讨黄姜提取皂素的清洁生产工艺,即酶解法的清洁生产工艺。清洁工艺对水解酶的用量、反应的时间、温度、pH和溶剂油等方面进行研究,以提高皂素收率。酶解法的清洁生产工艺可从根本上控制污染,节约资源,又提高了产率。     

黄姜中淀粉预分离生产皂素新工艺

目前工业上生产皂素所采用的传统工艺会产生大量酸性废水,对环境造成了严重的危害。针对这一现实问题,从资源化利用的角度入手,对淀粉预分离生产皂素工艺进行了研究。重点对影响淀粉收率以及减少酸量等因素进行了探讨,在此基础上进行了工业化验证实验。结果表明:此工艺淀粉收率为30%、盐酸用量减少15%,皂素收率提高了5.7%,具有明显的环境和社会效益以及良好的工业化推广前景。     

黄姜提取皂素过程中淀粉的回收与利用

本文针对黄姜提取皂素过程中存在的废水污染问题,提出了一种先将黄姜酶解发酵制取酒精,再水解提取皂素的方法,并通过正交试验确定了最佳的酶解发酵及水解工艺条件。实验结果表明,该工艺明显优于传统的提取方法,可大幅度缓解皂素水解液排放造成的环境污染问题。     

米曲霉直接转化盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元

利用米曲霉直接转化盾叶薯蓣制备了薯蓣皂苷元,转化中最重要的影响因素是pH、接种量和培养温度. 在pH 6.0的66.7 mmol/L Na2HPO4-KH2PO4缓冲液中,8%接种量、37℃培养84 h后提温至50℃继续转化8 h的条件下,薯蓣皂苷元得率可达17.06 mg/g,是粗酶液转化的6.77倍. 转化过程中甾体的总摩尔数分别是微波辅助提取和酸水解的1.73和1.47倍. 转化产物经质谱和核磁共振鉴定与薯蓣皂苷元同质. 直接微生物转化法优于酶解法.     

微波强化薯蓣皂苷水解的研究

提高水解效率、减少无机酸催化剂的用量是解决目前我国皂素生产企业严重环境污染的根本思路。文中对比了微波与水浴2种加热方式下薯蓣皂苷的水解效率,通过正交实验研究了微波辐照时间、微波功率、H+浓度3个因素对皂苷水解的影响,获得了优化的反应条件。实验结果表明,与传统的水浴加热方法相比,微波可以明显促进薯蓣皂苷的水解。在微波作用下,HCl的用量可减少50%,水解时间缩短为水浴水解的8%,薯蓣皂苷元得率可提高20%。微波强化水解的最优条件为微波功率700 W,H+浓度2 mol/L,水解时间20 min。     

多元复合酶降解黄姜薯蓣皂苷元的工艺研究

研究了多元复合酶降解黄姜薯蓣皂苷工艺条件对黄姜薯蓣皂苷元收率的影响因素。结果表明：采用碱性果胶 酶+单宁酶+半纤维素酶+β-葡萄糖苷酶4元复合酶的组合形式,在酶用量为黄姜量的 1.5%,pH值为6.5,料液比为 1：4（g：g）,50℃ 下酶解 10 h,以乙醇为萃取剂的条件下进行的降解效果最好,薯蓣皂苷元的收率最高可达 4.34%。相比收率仅为 1.61% 的传统的酸解工艺,应用多元复合酶解工艺最高可使黄姜薯蓣皂苷元的收率提高1.69倍。     

薯蓣皂素清洁化生产工艺及资源化利用研究进展

现有的薯蓣皂素传统生产工艺具有工艺简单、易操作的优点, 但在产率、能耗及环境污染等方面存在较大问题。本文综述了国内外薯蓣皂素清洁化生产工艺的研究进展, 介绍了两类清洁化生产工艺--传统无机酸水解改进工艺和非无机酸水解工艺, 着重概述了发展前景较好的非无机酸水解工艺, 包括离子交换树脂催化法、离子液体催化法、生物转化法以及热分解处理法, 并比较了不同工艺的优缺点。指出传统无机酸水解改进工艺虽能减少无机酸对环境的污染, 大部分还能提高皂素产率, 但废水废渣的问题仍然没有解决;非无机酸水解工艺几乎零污染排放, 但存在产率低、成本高等不足。本文同时简述了从黄姜提取皂素过程中废水废渣的综合利用方法, 总结了清洁化生产工艺和废渣利用中存在的问题, 提出未来应以提高非无机酸水解工艺的皂素产率为研究重点, 并对废渣的资源化利用不断进行探索和开发。     

生物技术提取黄姜皂素的研究进展

通过介绍生物技术在筛选和培育高含量黄姜皂素品种以及黄姜皂素提取过程中的应用,并对比不同生物法提取工艺对黄姜皂素的提取得率影响,分析了影响生物法提取皂素收率的主要因素,发现酶解法在提取黄姜皂素上相比传统的酸解工艺具有明显的得率优势和环保优势。因此,提出了一种综合利用生物技术提取黄姜皂素的发展思路及评价方法,对黄姜皂素工业化推广具有很好的实际指导作用。     

延龄草苷的制备

延龄草苷是中药中的一个有效成分,采用提取分离的方法从中药材大量获得它是困难的.我们以易得的原料薯蓣皂素和葡萄糖为原料合成了它.首先从葡萄糖起始,通过酰化、溴代反应,采用一锅煮的方法合成中间体溴-D-四乙酰葡萄糖;再与薯蓣皂素通过催化剂Hg(Ac)催化立体选择性的生成β-苷键,水解反应制备得到延龄草苷,总产率38.2%。反应条件温和,适于大量制备。产物结构通过IR,1HNMR和MS确证。     

Pathways for the steroidal saponins conversion to diosgenin during acid hydrolysis of Dioscorea zingiberensis C. H. Wright

Diosgenin is an important starting material for the synthesis of steroidal hormone drugs in pharmaceutical industry. Acid hydrolysis of Dioscorea zingiberensis C. H. Wright (DZW) was the key step in the conversion of steroidal saponins to diosgenin in its manufacture factories. The pathways for the conversion of steroidal saponins to diosgenin during acid hydrolysis of DZW were studied experimentally. Three intermediate products and one byproduct were identified. The conversion pathways were from raw steroidal saponins zingiberensis newsaponin (1), deltonin (2), prosapogenin A of dioscin (3) to three intermediate products diosgenin-triglucoside (4), diosgenin-diglucoside (5) and trillin (6), and then to the product diosgenin (7) and byproduct 25-spirosta-3, 5-dienes (8). A maximum diosgenin yield of 2.5% was achieved when reacting in 0.8 M sulfuric acid for 6 h at 120 °C, while the intermediate products were just exhausted. After 6 h, the diosgenin yield decreased, due to the conversion of diosgenin to 25-spirosta-3, 5-dienes (8). The knowledge of the pathways for the conversion of steroidal saponins to diosgenin provide a scientific basis for assessing the performance of acid hydrolysis reaction in diosgenin manufacture factories by monitoring the content of three intermediate products (4-6). It also gives an alternative method for the synthesis of diosgenyl saponins (4-6) from plant material.