CN1932030A - 用薯蓣皂苷青霉菌制备薯蓣皂素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用薯蓣皂苷青霉菌Penicillumdioscin 051016，CCTCC No：M206001制备薯蓣皂素的方法，涉及薯蓣皂素的制备。该生产方法包括：薯蓣粉碎、灭菌、拌入薯蓣皂苷青霉菌、在pH4～7下25～28℃发酵24～36小时、用石油醚回流提取、结晶、干燥、得到薯蓣皂素。本发明与现有技术相比有以下优点：1.不产生酸性有机废水污染物；2.本发明在常温发酵，降低了生产能耗及生产成本。
Description
技术领域：
本发明涉及薯蓣皂素的制备，更具体涉及用薯蓣皂苷青霉菌发酵的方法制备薯蓣皂素。薯蓣皂素是生产甾体激素的主要原料。
背景技术：
薯蓣皂素是从薯蓣属植物中提取的，黄姜是提取薯蓣皂素的主要资源。用薯蓣皂素为原料的合成药有200多种，其中有60％以上的甾体激素以薯蓣皂素为原料。
从薯蓣原料中提取薯蓣皂素的传统方法是采用酸解法。用酸解法的提取工艺会产生大量的酸性有机废水污染产区环境和河流，进行污水处理将使生产成本大幅增加。因此，人们一直试图用其它方法来替代酸解法，以避免对环境的污染，并且取得了一定的进展。
从黄姜中提取薯蓣皂素的方法有：a、直接酸水解；b、预发酵后再进行酸水解；c、分离后再进行酸水解；d、酶解后再进行酸水解；e、微生物发酵后再进行酸水解等。
a、直接酸水解是传统提取薯蓣皂素的方法：该方法先用硫酸或盐酸将薯蓣原料进行酸水解，水解物用碱性物质中和至中性，再用水洗涤，干燥后，再用溶剂提取薯蓣皂素，由于皂素在植物体内主要以薯蓣皂苷的形式与纤维素结合存在于细胞壁中，又因为植物细胞壁比较坚韧，因此直接酸水解法提取薯蓣皂素的提取率较低。
b、预发酵后再进行酸水解提取薯蓣皂素的方法为：先将薯蓣原料在酸水解前任其自然发酵数天至十多天，使材料中的淀粉分解，植物体疏松后再进行酸水解，然后从植物材料中提取薯蓣皂素，可使薯蓣皂素的收率高于直接酸水解法。现在我国多数厂家都采用这种工艺生产薯蓣皂素。但由于自然发酵过程中多种微生物参与发酵，发酵条件难以控制，杂质增多使薯蓣皂素质量下降。为了提高薯蓣皂素的产率，除了预发酵法以外，加入纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、苦杏仁酶以及葡萄糖苷酶等酶液先进行酶解，使薯蓣皂苷暴露出来，在酸水解时可提高薯蓣皂素的产率。
c、分离后再进行酸水解提取薯蓣皂素的方法为：将薯蓣原料加水磨碎过筛，先分离出纤维渣，过滤液经过沉淀排水后，上清液浓缩后用乙醇提取，乙醚沉淀得到水溶性皂苷，把分离得到的皂苷淀粉浆加入淀粉酶进行酶解，酶解后的糖渣再进行酸水解。
d、酶解后再进行酸水解提取薯蓣皂素的方法是华中工学院赵书申等人发明的，该方法采用纯种黑曲霉菌，用未经自然发酵的生产原料，经蒸煮破坏了自身存在的各种酶以后，直接用黑曲霉菌接种发酵，再经硫酸水解提取薯蓣皂素，其产率较前面的提取方法提高许多。
e、微生物发酵后再进行酸水解等。西北植物研究所和陕两省卫东医药化工厂，将工艺路线分为三部分：第一步先分离出纤维素，第二步接种菌种降解淀粉生成酵母粉，并得到糖渣，第三步将得到的糖渣进行酸水解，再用120号汽油或乙醇或丙酮或超临界CO2提取皂素。该方法也比传统工艺的提取率要高，并且减少了废水的排放量。
综上所述，各种工艺改进虽比传统直接采用酸解法提高了薯蓣皂素的提取率，且减少了酸水污染物的排放量。但上述的所有工艺，无一例外地仍需经过酸水解的步骤。因此，均不可避免地会产生酸性有机废水污染物，且总量很大，而污水处理的成本很高，直接影响皂素生产人员的健康，更为严重的是大量酸性有机废水污染物对产区的环境和河流造成了严重的污染。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种用薯蓣皂苷青霉菌Penicillumdioscin 051016，CCTCC No：M206001制备薯蓣皂素的方法，该方法将薯蓣皂苷青霉菌接入灭菌后的含薯蓣皂苷原料中发酵，所得薯蓣皂素产率为90％以上，且不产生酸性有机废水污染物。
为达到上述目的，用薯蓣皂苷青霉菌Penicillum dioscin051016，CCTCC No：M206001制备薯蓣皂素的方法按下列步骤进行。
1、清洗薯蓣原料；
2、将原料破碎至5mm以下；
3、直接在100℃灭菌0.5～1小时，或者加入原料重量0.5％的氨水，拌匀，25℃～28℃放置1小时；
4、25℃～28℃接入原料重量0.1％的薯蓣皂苷青霉菌Penicillumdioscin 051016，CCTCC No：M206001，搅拌均匀，在PH4～7条件下，25℃～28℃发酵24～36小时；
5、加入发酵物料4倍重量的水；
6、搅拌、过滤，将滤渣在60℃～70℃干燥，再加入滤渣重量3～5倍的60℃～90℃沸程的石油醚；
7、60℃回流提取2～3次，合并提取液；
8、60℃回收石油醚至薯蓣皂素结晶析出；
9、过滤，取薯蓣皂素结晶；
10、用薯蓣皂素结晶两倍重量的60℃～90℃沸程的石油醚60℃溶解，再缓慢加入乙醇至溶液浑浊，放置过夜，重结晶；
11、滤取结晶，60℃干燥，得到薯蓣皂素含量98％以上的结晶。
本发明与现有技术相比具有以下优点：1、不产生酸性有机废水污染物；2、本发明在常温发酵，降低了生产能耗及生产成本。
具体实施方案：
实施例1：
用薯蓣皂苷青霉菌051016(Penicillum dioscin 051016)CCTCCNo：M206001制备薯蓣皂素的方法按下列步骤进行。
1、清洗薯蓣原料；
2、将原料破碎至5mm以下；
3、直接在100℃灭菌0.5～1小时，或者加入原料重量0.5％的氨水，拌匀，25℃～28℃放置1小时；
4、25℃～28℃接入原料重量0.1％的薯蓣皂苷青霉菌Penicillumdioscin 051016，CCTCC No：M206001，搅拌均匀，在PH4～7条件下，25℃～28℃发酵24～36小时；
5、加入发酵物料4倍重量的水；
6、搅拌、过滤，将滤渣在60℃～70℃干燥，再加入滤渣重量3～5倍的60℃～90℃沸程的石油醚；
7、60℃回流提取2～3次，合并提取液；
8、60℃回收石油醚至薯蓣皂素结晶析出；
9、过滤，取薯蓣皂素结晶；
10、用薯蓣皂素结晶两倍重量的60℃～90℃沸程的石油醚60℃溶解，再缓慢加入乙醇至溶液浑浊，放置过夜，重结晶；
11、滤取结晶，60℃干燥，得到薯蓣皂素含量98％以上的结晶。
实施列2：
用薯蓣皂苷青霉菌051016(Penicillum dioscin 051016)CCTCCNo：M206001制备薯蓣皂素的方法按下列步骤进行。
1、取薯蓣原料100公斤，清洗至无泥沙和其它杂质，经高效液相色谱分析，该薯蓣原料含薯蓣皂素2.3％；
2、加入500公斤的水，将薯蓣原料破碎至5毫米以下；
3、将已破碎的物料装入发酵罐中，加入500克的氨水，拌匀，26℃密闭放置1小时；
4、25℃接入100克的薯蓣皂苷青霉菌Penicillum dioscin051016，CCTCC No：M206001，搅拌均匀，在PH4～7条件下，26℃发酵30小时；
5、过滤，将滤渣在65℃干燥，再加入300升80℃沸程的石油醚；
7、60℃回流提取2～3次，合并提取液；
8、60℃回收石油醚至薯蓣皂素结晶析出；
9、过滤，取薯蓣皂素结晶；
10、用薯蓣皂素结晶两倍重量的80℃沸程的石油醚60℃溶解，再缓慢加入乙醇至溶液浑浊，放置过夜，重结晶；
11、滤取结晶，60℃干燥4小时，称重得2.08公斤薯蓣皂素，经高效液相色谱分析薯蓣皂素含量98.07％。
Claims (1)
1、用薯蓣皂苷青霉菌Penicillum dioscin 051016，CCTCC No：M206001制备薯蓣皂素的方法，其特征在于，该方法按下列步骤进行：
a、将原料破碎至5mm以下；
b、直接在100℃灭菌0.5～1小时，或者加入原料重量0.5％的氨水，拌匀，25℃～28℃放置1小时；
c、25℃～28℃接入原料重量0.1％的薯蓣皂苷青霉菌Penicillumdioscin 051016，CCTCC No：M206001，搅拌均匀，在PH4～7条件下，25℃～28℃发酵24～36小时；
d、加入发酵物料4倍重量的水；
e、搅拌、过滤，将滤渣在60℃～70℃干燥，再加入滤渣重量3～5倍的60℃～90℃沸程的石油醚，60℃回流提取2～3次，合并提取液；
f、60℃回收石油醚至薯蓣皂素结晶析出，过滤，取薯蓣皂素结晶；
g、用薯蓣皂素结晶两倍重量的60℃～90℃沸程的石油醚60℃溶解，再缓慢加入乙醇至溶液浑浊，放置过夜，重结晶；
h、滤取结晶，60℃干燥，得到薯蓣皂素结晶。
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