第２６卷第２期 ２０１１年３月 岳 阳 职 业 技 术 学 院 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＹＵＥＹＡＮＧ ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＣＯＬＩＪＥＧＥ ｖ０１．２６ Ｎ０．２ Ｍａｒ．２０１ｌ 黄姜薯蓣皂甙元的提取工艺改进 李 光 蔡志辉 方晓兰 ４１４０００； ４１４０００） （１．岳阳职业技术学院 生物医药系， 湖南 岳阳２．岳阳同联药业有限公司， 湖南 岳阳摘 要：目前，工厂提取薯蓣皂甙元采用的是直接酸水解法。该方法存在的问题是：反应温度高、水解 条件剧烈、产率较低。本文探索了复合酶法酶解黄姜的工艺，分别讨论了各个单因素，如发酵初始ｐＨ值、酶 用量、酶解时间、酶解温度等因素对薯蓣皂甙元产率的影响。该方法与直接酸水解法相比，反应条件相对温 和．产物收率提高了３８％，纯度上也有相应的提高。 关键词：黄姜：薯蓣皂甙元；复合酶；提取 中图分类号：ＴＱ ２８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２—７３８Ｘ（２０１ １）０２—００７９—０３ 薯蓣皂甙元是合成各种甾体激素类药物的重 要医药化Ｔ原料，是合成甾体激素药物的主要基础 原料¨ Ｉ。目前Ｔ业上一般以薯蓣属植物黄姜的根茎 等为原料，采取直接酸解法生产。直接酸解法的工 １试剂与仪器 新鲜黄姜根茎，淀粉酶（酶活力单位２０００Ｕ／ｇ）， 纤维素酶（酶活力单位８００００Ｕ／ｇ），Ｎａ ＨＰ０厂 ＫＨ２ＰＯ 缓冲液，盐酸（分析纯），石油醚，蒸馏水， 艺存在的问题是皂素的产率较低、反应温度高、水 解条件要求强烈，消耗大量的酸，污染环境。黄姜中 活性炭。植物粉碎机。ＨＨ一２数显恒温水浴锅． 索氏提取器。真空抽滤机，Ａｇｉｌｅｎｔｌ１００高效液相色 其它成分遭到不同程度破坏，如黄姜根茎中的淀粉 和纤维素难以综合利用ＪｑＩ。本文研究采用复合酶解 法来提取薯蓣皂甙元。该方法是利用淀粉酶降解黄 姜中多糖，使薯蓣皂甙游离出来，抽滤，滤液进一步 谱系统，ｌ０１—１型电热鼓风干燥箱，电炉，布氏漏 斗，ＡＢ２０４一Ｎ电子天平，高压蒸汽灭菌锅。 ２ 实验方法 ２．１ 直接酸水解法提取薯蓣皂甙元 处理提取得到葡萄糖或寡糖；滤渣用稀酸进行水 解 再用有机溶剂萃取，浓缩结晶，烘干得到薯蓣皂 甙元【 ，如图１所示 将黄姜根茎洗净烘干，用植物粉碎机粉碎，并 过４０目筛 称取３０ｇ的黄姜粉末置于烧杯中，加入 适量蒸馏水．于一定温度下在恒温水浴锅中保持一 段时间。置人提取装置中，加入２．０ｍｏｌ／Ｌ盐酸加温 至１２００Ｃ水解３ｈ，过滤，然后用蒸馏水洗滤渣至中 性，将滤饼烘干碾碎。加入活性炭，用滤纸包好后放 入索氏提取装置中，用溶剂油萃取。然后萃取液浓 缩结晶，结晶液真空抽滤得到针状晶体，烘干即为 薯蓣皂素产品。 薯蓣皂甙 ２．２复合酶法提取薯蓣皂甙元 图１ 薯蓣皂甙的水解图 将黄姜洗净烘干，粉碎，并过４０目筛，称取３０ｇ 收稿日期：２０ｌ１一Ｏ１—１８ 作者简介：李 光（１９７ ２一），男，湖南岳阳人，微生物学讲师，微生物学硕士。研究方向：生物制药。 ８０ 岳 阳 职 业 技 术 学 院 学 报 第２６卷 的黄姜粉末，置于Ｎａ ＨＰＯ４＿－一ＫＨ ＰＯ 缓冲液中，加 由图３可以看出。在酶解初始ｐＨ值、酶解时 人一定量的淀粉酶和纤维素酶，于一定温度下在恒 温水浴锅中酶解一段时间。 将酶解液加入２．Ｏｍｏｌ／Ｌ盐酸，８５℃水解５ｈ．过 滤，用蒸馏水洗涤滤渣至ｐＨ＝７为止。滤渣烘干、碾 碎，加入适量活性炭，放人索氏提取装置中用溶剂 间和酶量一定的情况下，当酶解温度为４０℃时。产 物收率达到最大值。 ３．１．３酶用量对收率的影响 称取３０克的黄姜，当酶解的初始ｐＨ值、酶解 的温度和酶解时间一定的条件下，放人恒温水浴锅 中发酵，考虑使用不同的酶量发酵对产品收率的影 响 油萃取。然后萃取液浓缩结晶，抽滤，烘干即为薯蓣 皂素产品。 ３结果和讨论 ３．１单因素考察结果 ３．１．１ ｌ＿｝解ｐＨ值对收率的影响 配置不同ｐＨ值的Ｎａ２ＨＰＯ４－ＫＨ２ＰＯ４缓冲液， 分别取一定量的复合酶，黄姜３０ｇ于不同的ｐＨ值 缓冲液中，在酶解时间、酶解温度和酶量一定的条 件下，酶解时不同的ｐＨ值对收率有不同的影响。 ＇Ｊ 爵 ＇・● Ⅲ 川 堋 Ｚ■ ｊ■ ●■：啊 明 －■ 田 ￣ｍｔ／ｕ／ｇ 图４酶用量与收率的关系 墼・ １．， ●口 如图４所示，产品收率随着酶用量的增加而增 大，当酶用量达到６０ｕ／ｇ时，产品的收率几乎达到 最大。 ，口 ｊ■ ●口 ●ｊ ■Ⅱｊ５ ■Ｄ ３．１．４酶解时间对收率的影响 取３０ｇ的黄姜，在初始ｐＨ值５．０、酶用量６０ｕ／ｇ、 酶解温度４０℃的情况下，放在恒温水浴锅中酶解不 酶解ｐＨ值 图２酶解ｐＨ值与收率的关系 由图２可以看出，酶解时间、酶解温度和酶量 一同时间，考虑不同的酶解时间对产物收率的影响。 表１ 酶解时间与收率的关系 定的情况下 在缓冲液ｐＨ＝５．０时，产品收率达到 最大。 ３．１．２ 解温度对收率的影响 称取３０克的黄姜，在复合酶量、酶解时间、缓 冲液ｐＨ值都一定的情况下．放人恒温水浴中发 酵，考虑不同的酶解温度对产物收率的影响。 ｔ．■ 如表１所示，产物收率随酶解时间增加而增 加，当酶解时间为２４ｈ时，产物收率几乎达到最大 值。在酶解７２ｈ后，产物收率反而下降，这可能是因 ＇．，ｇｌ 为发酵时间过长，黄姜本身所带来的酶类降解了甾 ｔ．葛 瓣１Ｉ 体母核，生成了其它的副产品或杂质。 ３．２酶解过程单因素正交实验结果 在酶解过程中，初始ｐＨ值、酶的用量、酶解时 间、酶解温度这些单因素协同作用会对产物收率产 Ｉ 卫，２ ，● 薯 量 棚 ‘２ ‘． 培 生什么影响。下面进行了一系列的正交实验．见表 ２．表３。 酶解温度，℃ 图３酶解温度与收率的关系 第２期 李光蔡志辉方晓兰：黄姜薯蓣皂甙元的提取工艺改进 ８１ 表２单因子考虑表 表３ Ｌ９（３４）￣交实验设计及结果 南正交实验的结果可以分析：酶解初始ｐＨ 值、酶的用量、酶解时间、酶解温度对薯蓣皂甙元的 影响程度大小顺序为：酶解初始ｐＨ值＞酶解温度＞ 酶解用量＞酶解时间 从正交分析表上得出酶解单 因素最佳组合为Ａ２Ｂ２Ｃ１Ｄ１。所以综合可得出，酶 解时，初始ｐＨ值为５．０．酶用量为每克黄姜６０ｕ的 酶，酶解温度为３５ ，酶解时间为１２ｈ时，薯蓣皂甙 元的产率达到最大。 ３．３ 直接酸水解与酶解法的比较 表４直接酸水解与酶解法的比较 由表４可以看出．酶解法对比直接水解法，产 物的收率大为提高，提高幅度达３８％。 ３．４ 结论 对实验结果分析．可以确定从黄姜中提取薯蓣 皂甙元的最佳＿丁艺条件为：黄姜粉末用ｐＨ为５的 Ｎａ ＨＰＯ 一ＫＨ ＰＯ 缓冲液浸泡，使用的复合酶量为 ６０ｕ／ｇ，温度３５ｃＣｌ酶解１２ｈ；浓度为２．Ｏｍｏ￣Ｌ的盐酸 溶液，在８５℃温度下水解５ｈ；水解完后进行过滤， 水洗至中性。将滤饼烘干，索氏提取４ｈ，过滤，结晶 得到薯蓣皂甙元产品。使用酶解法的目的是利用酶 来降解与薯蓣皂甙结合在一起的植物多糖，使酸与 薯蓣皂甙直接接触，从而以较低的温度实现水解薯 蓣皂甙的目的。由于反应温度低，生成的副产物少。 所以收率高，纯度高。酶解后的滤液可提取多糖、作 为饲料等，实现综合利用 参考文献： ［１］徐成基．中国薯蓣资源【Ｍ］．成都：四；ｔｌ科技技术出版社， ２０００：ｌ－３４９． 【２１ＬＩ Ｈ Ｍ，ＺＨＡＮＧ ＸＲ ＷＡＮＧ Ｊ Ｆ Ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｕｓ ｄｉｏｓｅｏｒｅａ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｌＪ Ｊ．Ｅｃｏｎｏｍｉｃ Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，１９９９（２）：４５—５３． ［３］Ａｔｓｕｓｈｉ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ，Ｓｕｓｕｍｕ Ｔａｚｕｍａ，Ｈｉｄｅｎｏｒｉ Ｏｃｈｉ，Ｋａｚｕａｋｉ Ｃｈａｙａｍａ，ｅｔ ａ１．ｃｈｏｌｅｒｅｔｉｃ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ ｉｓｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｉｎ ｃａｎａｌｉｃｕｌａｒｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｌｕｉｄｉｔｙ ａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ ａｃｔｉｖｉｔｙｍｅｄｉａｔｉｎｇ ｂｉｌｅ ａｃｉｄ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｂｉｌｅ ｌｆｏｗ［Ｊ］．Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００３，２５：２８７—２９５． 【４】彭司勋．药物化学【Ｍ１．北京：化学工业出版社，１９８８：４００—４４７． 【５】湛芳．黄姜中薯蓣皂甙元的提取及应用【Ｊ１．云南化工学报， ２０００，２７（５）：１ ７． ［６］Ｒｏｔｈｏｃｋ，Ｊ．Ｗ．ａｎｄＳｔｏｎｄｔｏ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ ｂｙ Ｍｉｃｒｏｂｉｃ－ ｌｏｇｉｃａｌ Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓａｐｏｇｅｎｉｎ Ａｒｃｈ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｅｍ，１ ９５５，５７：５ １． 【７】张亚雄，胡滨，朝为民，等．黄姜皂素母液回收皂素工艺研究 ＩＪＩ．中国生物工程杂志，２００４，２４（２）：７４—７５． 【８】四川省生物研究所薯蓣综合利用组．预发酵提高薯蓣皂素 产率及淀粉综合利用的研究『Ｊ１．植物学报，１９７５（３）：２４２． ［９】乔振杰，李向民，徐桂新．盾叶薯蓣ｑ－薯蓣皂甙元提取预发酵 和水解脚尖的优化Ⅲ．西北农业学报，２００６，１５（３）：２１２—２１５，２２２． ｆｌ０】王新军，韩菊，魏福祥．薯蓣皂甙元提取方法的研究进展 ［Ｊ１，河北工业科技，２００６，２３（５）：３ ｌ ７－３２０． 【１ｌ Ｊ周雯．穿龙薯蓣、黄姜薯蓣中皂甙提取、纯化及检测方法 的研究【Ｄ］．武汉：华中师范大学，２００８． 【１２］罗娜．复合酶法提取黄姜中著蓣皂甙元及综合利用研究 【Ｄ］．郑州：郑州大学化学工程学院，２００６． （责任编校：马余平） （下转第９１页） 第２期 张树俊：郑板桥的佛道之缘与他的禅思之乱 ０６］．ｈｔｔｐ＇Ｊ／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａ００１．ｃｏｒｎ／ｓｈｏｗ—ｈｄｒ．ｐｈｐ．ｇｘｎａｍｅ＝ＰＰＤＤＭＶ０一 ＆ｄｎａｍｅ＝４Ｃ ｌ ２３４１＆ｘｐｏｓ＝３０． 参考文献： Ｉ１】王锡荣．名家讲解郑板桥诗文（Ｍ】．长春：长春出版社，２００９： ５１７． 【５】陈书良，周柳燕．郑板桥家书（手迹）评点【Ｍ 长沙：－Ｅ－麓书 社．２００４． 【２１郑燮．郑板桥文集ｌＣ】．刘光干，郭振英编注．合肥：￣－－ｉ，ＲＡ．民 ．出版社．２００２． ［６］沙黑．诗话板桥（１８）［ＥＢ／ＯＬＩ．（２００６—０８—１７）【２０１１—０ｌ一０５］． ｈｔｍ１． ｈｔｔｐ：／／ｖｉｐ．ｂｏｏｋ．ｓｉｎａ．ｃｏｎ．ｃｎ／ｂｏｏｋ／ｃｈａｐｔｅｒ２５６１４１３７６９．Ｉ３Ｊ张松辉．郑板桥的道家道教思想和他的《道情》 Ｂ，（）ＬＪ．（２００４— １０—１５）［２０１ ｌ＇０ｌ ６】．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｕｎａｎｄｊ．ｃｏｍ／ｔｊｌｄ／３１／２００４１０１— ５１３４１２１．ｈｔｍ． ——【７】华耀祥．郑板桥诗词概￣ｅ［Ｍ１．扬州：广陵书社，２００８． （责任编校：钟彬） 【４】郭味蕖．郑板桥的思想［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１０—０５—０８）［２０１１—０１— Ｏｎ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ ａｎｄ Ｚｅｎ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ ｏｆ Ｚｈｅｎｇ Ｂａｎｑｉａｏ ＺＨＡ ＮＧ Ｓｈｕ－ｊＵｌｌ ｆＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔａｉｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２５３００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｒ．Ｚｈｅｎｇ Ｂａｎｑｉａｏ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｓｕｐｅｒｂ ｉｎ ｐａｉｎｔｉｎｇ ａｎｄ ｃａｌｌｉｇｒａｐｈｙ，ｒｉｃｈ ｉｎ ａｃａｄｅｍｉｃ ｔｈｉｎｋｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｍ ｏｆ ｈｉｓ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ ａｎｄ Ｚｅｎ Ｂｕｄｄｈｉｓｔ ｔｈｏｕｇｈｔ ｈａｓ ａｌｓｏ ｂｅｅｎ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ．Ｈｅ ｗａｓ Ｄｌｅａｓｅｄ ｔ０ ｖｉｓｉｔ Ｂｕｄｄｈｉｓｔ ｔｅｍｐｌｅ，ｍａｄｅ ｆｒｉｅｎｄｓ ｗｉｔｈ Ｂｕｄｄｈｉｓｔｓ，ｂｕｔ ｈｅ ｄｉｄ ｎｏｔ ｊｏｉｎ ｉｎｔｏ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ，ｈｅ ｐｒｏｐａｇａｔｅｄ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ．Ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｈｅ ａｄｖｏｃａｔｅｄ ｒａｏｉｓｔ ｔｈｏｕｇｈｔ，ｂｕｔ ｈｅ ａｌｓｏ ｗａｎｔｅｄ ｔｏ ｄｏ ｓｏｍｅｔｈｉｎｇ ｆｏｒ ｐｅｏｐｌｅ ａｓ ａ ｈｅｍ．０ｆ ｃｏｕｒｓｅ，ｉｎ Ｚｈｅｎｇ Ｂａｎｑｉａｏ ｓ ｔｈｏｕｇｈｔ，Ｃｏｎｆｕｃｉａｎｉｓｍ ａｎｄ Ｚｅｎ Ｂｕｄｄｈｉｓｍ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｄｏｍｉｎａｎｔ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｚｈｅｎｇ Ｂａｎｑｉａｏ；Ｂｕｄｄｈｉｓｍ；ｄｉｓｏｒｄｅｒ Ｚｅｎ ＢｕｄＳｈｉｓｍ （上接第８１页） Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ Ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ ｆｒｏｍ Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ Ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ ＬＩ Ｇｕａｎｆ ＣＡＩ Ｚｈｉ—ｈｕｉ ＦＡ ＮＧ Ｘｉａｏ－ｌａｎ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉ０ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｙｕｅｙａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｕｅｙａｎｇ，Ｈｕｎａｎ ４ １４０００；２． Ｙｕｅｙａｎｇ Ｔｏｎｇｌｉａｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｙｕｅｙａｎｇ，Ｈｕｎａｎ ４ １ ４０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇ ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｙ ａｃｉｄ ｉｓ ｏｆｔｅｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｙ・ Ｂｕｔ ｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇ ｉｓ ｎｏｔ ｔｈｏｒｏｕｇｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ．Ｉｔ ｎｅｅｄｓ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈａｒｓｈ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇ ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ ｂｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｎｚｙｍｅ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｈｏｗ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔ０ｒｓ．ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ＰＨ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｂｕｆｆｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ、ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．ａｍ０ｕｎｔ ｏｆ ａｃｉｄ，ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｆｆｅｃｔｅｄ ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ ｖｉｅｌｄ．ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ． ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｈｙｄｒｏｌｙｚｉｎｇ ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｙ ａｃｉｄ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｌｌ ｉｎｃｒｅａｓｅ ３８％， ａｎｄ ｐｕｒｉｔｙ ｉｓ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ；ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ；ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｎｚｙｍｅ；ｅｘｔｒａｃｔ
