盾葉薯蕷

盾葉薯蕷

盾葉薯蕷是薯蕷科薯蕷屬(Dioscrea.L)多年生草本植物,是世界上薯蕷皂苷元含量最高的種。被《中華人民共和國藥典》(2000版)收載,其根莖中薯蕷皂苷元(俗稱皂素) 的含量為1.1﹪~16.15﹪,是合成甾體激素類藥物和甾體避孕藥的重要醫藥化工原料。盾葉薯蕷具有廣泛的藥理活性,其所含的薯蕷皂苷元是合成甾體激素的重要原料,其主要成分皂苷具有鎮咳、平喘、降低膽固醇、預防動脈硬化、抗癌等作用,但由於皂苷在植物中組分複雜,且分離過程難度較大,難以定量,多以酸水解的薯蕷皂苷元含量為測定指標來控制盾葉薯蕷的質量。

基本信息

形態特徵

盾葉薯蕷花 盾葉薯蕷花

草質藤本。根莖橫生。莖纖細,無毛,有縱皺紋或淺槽,有時在分枝或葉柄的基部兩側微凸出,或具短刺。葉互生,盾形;葉片三角狀卵形或長卵形,長5~11厘米,寬4~9厘米,邊緣淺波狀,基部心形或近於截形,通常3裂,中央裂片先端漸

尖,兩側裂片圓耳狀;葉柄短於葉片。花單性,雌雄異株;雄花序穗狀,腋生,有時分枝;花無柄,常2~3朵簇生,僅1~2朵完全發育;苞片膜質,卵形或三角狀卵形;花被片6,卵形,紫紅色,雄蕊6;雌花序有花6~8朵,花有短柄,花被6裂,雄蕊退化;子房長圓柱形。蒴果乾燥後藍黑色,表面附有白色粉狀物,翅近半月形,長約2.5厘米,寬約1.5厘米,頂端微凹,或近於截形,基部狹圓形、種子扁卵圓形,周圍呈薄膜狀的翅。花期5~8月。果期9~10月。

生長環境

盾葉薯蕷葉 盾葉薯蕷葉

不同的氣候、海拔及地形條件下,盾葉薯蕷分布差異明顯。一般低山河谷具有顯著的冬暖特點,是其主要分布地帶;而在 l500m 以上的寒冷高山則很少有分布。朱延鈞等將盾葉薯蕷的垂直分布區分為 3 個段研究,發現在海拔450m 以上區域薯蕷皂苷元含量最高。李朝陽等研究認為,盾葉薯蕷皂苷元含量與居群環境條件存在一定的相關性,其中最主要的可能是海拔高度,且位於 500~700m 海拔範圍居群的皂苷元含量相對較高,而高於或低於該海拔範圍的居群皂苷元含量都不高。與徐成基分析的結果——皂苷元含量高的樣品都在海拔 400~700m 之間基本相同。

盾葉薯蕷花 盾葉薯蕷花

盾葉薯蕷對土壤要求不嚴,在各種類型土壤中均能生長,但主要生長在山地棕壤和山地黃壤等腐殖質深厚的土壤中。盾葉薯蕷喜溫暖環境,不耐嚴寒。最適宜生長氣溫為20℃~25℃。水分狀況對盾葉薯蕷的分布和生長發育有重要影響,其分布區全年降水量在750~l500mm之間,在濕潤土壤環境中生長旺盛,分布較多,盾葉薯

蕷皂素合成與積累的最適宜水分條件為年降水量800~900mm,以850mm為最佳。盾葉薯蕷為喜光植物,主要分布在光照充足的向陽坡面,而在陰坡或光照條件差的地方,分布較少,要求年日照時數為1750~2000 h。

由於盾葉薯蕷分布範圍較廣,不同地區、居群的植株形態性狀發生了變異,植物體內的皂素含量亦隨環境條件的變化而高低各異。生態環境對盾葉薯蕷種內基因型變異影響較大,且在形態性狀與活性成分積累等方面影響顯著。因此,為了提高盾葉薯蕷開發效益,需進一步研究生態環境對皂素形成影響的機理。

分布情況

盾葉薯蕷分布 盾葉薯蕷分布

根據中國薯蕷植物資源調查資料,盾葉薯蕷的自然分布區為北亞熱帶及中亞熱帶地區,即98°53 ~121°50 E,23°42 ~32°10 N範圍內。生長在河谷及低﹑中山丘陵的落葉闊葉與常綠闊葉混交林或稀疏的常綠林的灌木林內。要求氣溫高﹑光照強。根據袁曉穎等對野生盾葉薯蕷資源調查,

將其劃分為兩個區:

Ⅰ秦巴-武當區,其範圍約在105°~121.50°,北緯30°~32.10°,此處植被是中國亞熱帶常綠林-落葉闊葉混交林地帶,陝西湖北河南三省交界地帶(伏牛山脈區)產出量較大。

Ⅱ西南~中南區,從雲南西北部的國界限向東延伸至湖南部分地區,範圍約在東經98.50°~105°,北緯23.42°~30°,該範圍植被類型多為亞熱帶山地酸性黃壤常綠闊葉樹-落葉闊葉樹混交林及亞熱帶常綠闊葉林。盾葉薯蕷垂直分布在海拔100~1500米的河谷﹑山地﹑落葉闊葉混交林的邊緣或稀疏的常綠灌木林內。大量研究表明,野生狀態下的盾葉薯蕷皂苷元含量與主要環境因素的關係密切,盾葉薯蕷的皂苷元含量以陝西東南部產區和湖北西北部的武當山區為中心,分別向四川盆地等成片狀和星散狀輻射,有從高到低的傾向。

栽培技術

常規培養

盾葉薯蕷 盾葉薯蕷

盾葉薯蕷葉盾葉薯蕷採用種子繁殖和根莖繁殖,即有性繁殖和無性繁殖。

黃春洪等通過對盾葉薯蕷主要居群種質分析的研究發現,在評價一份種質是否適合用作栽培種時,薯蕷皂苷元含量高低不應該作為首要指標,種質的含量是否能夠穩定遺傳才是最重要的指標。種子繁殖以5~7月份播種最佳,成長期較長,4年後才能供工業用,種子繁殖可選育有效成分含量高、產量高、抗性強的優良單株留種,以提高盾葉薯蕷質量。根莖繁殖,秋栽最佳,選擇生活力強,無病蟲害的根莖為種根莖,生長2~3年收穫,操作簡單,植株生暢快,成苗率高。

組織培養

盾葉薯蕷葉 盾葉薯蕷葉

組織培養技術是進行種苗生產、品種培育的有效途徑,也是工業化皂苷生產的有效途徑;薯蕷皂苷主要分布於根狀莖中,根狀莖主要由周皮、基本組織和散生在基本組

織中的維管束三部分組成,周皮細胞的分裂和體積增大使根狀莖迅速生長,薯蕷皂苷主要分布於基本組織薄壁細胞中,利用植物組織培養技術繁殖薯蕷植物,既可保存種質資源,又能快速繁殖優良品種,不但可解決種源問題,而且能有效防止種質退化。中國從20世紀70年代中期開始利用組織培養技術進行盾葉薯蕷的快速繁殖和品種改良。四川生物研究所一室體細胞研究組對盾葉薯蕷不同部位的愈傷組織誘導頻率進行了研究,結果表明,若以幼莖、幼葉為材料,其誘導頻率一般都比較高,分別為57.97﹪、83.14﹪;以塊(根)莖為材料則誘導頻率較低,只有1.78﹪。徐向麗對薯蕷屬植物組織培養研究進行總結認為,能否誘導出愈傷組織與培養基的選擇和激素配比密切相關,常用的培養基是MS或改良MS、Nitsch、B、White等培養基;另外,pH值、溫度、光照等因素也影響愈傷組織的形成。

細胞培養

人們在利用細胞培養技術生產天然產物領域的研究十分活躍,並越來越受到人們關注。通過改變培養基和培養條件,選擇高產細胞株,添加前體以及調節合成途徑等方法,極大地提高了植物細胞培養中次生代謝物的含量。中國已開展了選用盾葉薯蕷高皂素含量植株,進行細胞連續培養方面的研究。任建偉等採用盾葉薯蕷脫分化愈傷組織進行固體培養和細胞懸浮培養研究,發現細胞培養在 7~21d 之間細胞的生物量增長最快,培養物中物質累積也最快,其皂素含量隨細胞的增長而增高,但達峰時間遲於細胞生長達峰時間,在30~35d 細胞皂素含量及每升培養基可得皂素含量均較高,即有用物產量與細胞生長的關係屬延遲型;並選擇出了適宜的愈傷組織生長和皂素生產培養基。另外他們還進行了細胞固定化培養研究,結果表明,游離的盾葉薯蕷細胞不分泌皂素到培養液中;而經固定化培養較長時間後,有分泌但不能持續。用海藻酸鈉固定盾葉薯蕷細胞,方法簡便,形成的膠珠均勻,穩定時間長,也可多次重複使用。

藥用價值

中醫

盾葉薯蕷 盾葉薯蕷

【性味歸經】甘、苦、平。民間反映根莖有滋補作用,但食用過量能引起頭昏、眼花等症狀。

【功能主治】解毒消腫。用於癰癤早期未破潰,皮膚急性化膿性感染,軟組織損傷,蜂螫蟲咬。

【用法用量】外用適量,搗爛敷患處。

【摘錄】《全國中草藥彙編》

【宜忌】《全展選編·外科》:"皮膚已破爛及膿已形成者忌用。"

【選方】治各種皮膚急性化膿性感染、軟組織損傷,蜂螫,闌尾炎:鮮盾葉薯蕷根莖二至三兩,研末與凡士林適量混合調勻,每日一次外敷患處;亦可與菊葉、次黃連或苦參適量,共搗外敷。(《全展選編·外科》)

(Dioscorea Zingiberensis C.H.Wright)又名黃姜,火頭根。中國是盾葉薯蕷的原產地,兩千多年前的《山海經》中就有“景山、北望少澤,其草多薯蕷” 的記載。盾葉薯蕷是薯蕷科薯蕷屬(Dioscrea.L)多年生草本植物,是世界上薯蕷皂苷元含量最高的種。被《中華人民共和國藥典》(2000版)收載,其根莖中薯蕷皂苷元(disogenin)(俗稱皂素) 的含量為1.1﹪~16.15﹪,是合成甾體激素類(steroid hormone)藥物和甾體避孕藥(steroid prophylactic)的重要醫藥化工原料。以根狀莖入藥,中醫學認為其性味甘﹑苦﹑涼 ,具有清肺止咳,利濕通淋,通絡止痛,解毒消腫的功能,可治肺熱咳嗽,濕熱淋痛,風濕腰痛,癰腫惡瘡,跌打扭傷,蜂蜇蟲咬,同時具有治療皮膚急性化膿性感染、軟組織損傷、降血脂等功效,也有降低膽固醇、抗炎、抗腫瘤等藥理作用。

西醫

盾葉薯蕷中化學成分很多,薯蕷皂苷在薯蕷科植物中含量豐富,它有祛痰、脫敏、抗炎、降脂、抗腫瘤等作用。薯蕷皂苷口服後經腸道菌群代謝產生的薯蕷皂苷元是發揮作用的真正有效成分,而且它還是合成甾體激素類藥物的重要原料,

因此含此類成分生藥的套用前景十分廣闊。藥理作用綜述如下:

溶血作用:薯蕷皂苷屬於甾體皂苷,甾體皂苷水溶液與血液接觸後會不同程度的破壞紅細胞,產生溶血現象,因此皂苷及含有皂苷的生藥不能用於靜脈注射。甾體皂苷的溶血作用較弱,薯蕷皂苷的溶血指數為1:400000。但F環開裂的皂苷往往不具溶血作用,而且表面活性降低。

抗衰老作用:林剛等比較了山藥和盾葉薯蕷對家蠶壽命及小鼠LPO、LF的影響,研究證明適當劑量的山藥稀醇提取物和盾葉薯蕷皂苷可明顯降低老齡小鼠血漿LPO和肝臟LF的含量。因為現對自由基與衰老之間的關係研究常以機體老化代謝產物---血漿LPO和組織LF的含量作為衰老的指標,試驗結果表明山藥及盾葉薯蕷具有一定的抗衰老作用。

抗腫瘤作用:HuKe等報導薯蕷皂苷的前皂苷配基A、薯蕷皂苷和纖細皂苷在體外對腫瘤細胞系K562具有細胞毒作用。蔡晶等通過對體外培養的人宮頸癌細胞套用薯蕷皂苷,發現它能顯著抑制Hela細胞的生長,而且將Hela細胞的生長抑制在S期,參與了細胞的周期調控。王麗娟等研究證明薯蕷皂苷元在200,100,50 mg·kg-1ig或100,50,25mg·kg-1ig對三種小鼠移植腫瘤肉瘤-180(S-180),肝癌腹水型(HepA),小鼠宮癌-14(U14)均有明顯的抑制作用,其抑瘤率約在30﹪-50﹪。而在離體條件下,薯蕷皂苷元濃度在0.1-100μg·ml-1時,對小鼠肺上皮癌細胞(L129),人宮頸癌細胞(Hela)人乳腺癌細胞(MCF) 3種腫瘤細胞具有明顯的抑制作用,在濃度為100μg·ml-1時,腫瘤生長抑制率分別達到85.4%、98.7%和83.2%。霍銳等通過實驗發現在離體條件下薯蕷皂苷元誘導人黑素瘤細胞A375-S2凋亡和周期阻滯在G0/G1期,並且p38 MAPK抑制劑SB203580可部分抑制細胞凋亡,抑制作用在5μmol·L-1最強,當濃度升高時,抑制作用降低甚至消失。Moalic等研究了薯蕷皂苷元能抑制人骨肉瘤1547細胞系的生長,使細胞分裂周期停止在G1期,誘導細胞凋亡。

殺滅釘螺的作用:劉漢成等進行盾葉薯蕷殺湖北釘螺卵的實驗研究,採用藥液浸泡法對不同發育階段的螺卵細胞進行孵化阻滯實驗。結果表明,10mg/L藥液浸泡48h對1d和5d卵齡螺卵具有良好的殺滅作用,殺滅1d卵齡螺卵的有效率可達80%,其LD50為10.28mg/L(斜率b=1.9767)。殺滅20d卵齡螺卵的有效率﹤5﹪;測定的生物效應與螺卵的卵齡呈負相關。糜留西等套用盾葉薯蕷植物根粉進行小規模的現場滅螺試驗,結果表明:浸殺和噴灑分別套用100g/m3和50g/m3的藥濃量,施藥後7d活螺平均密度下降率均在90%以上,且有效的抑制釘螺上爬。崔天義等發現盾葉薯蕷根莖具有顯著的滅螺活性,而且該植物根莖正丁醇提取物在濃度為30mg/L時,浸泡釘螺48h,100%死亡,且被浸泡釘螺不伸厴,不上爬。

現代研究

盾葉薯蕷 盾葉薯蕷

盾葉薯蕷的根狀莖含1.1﹪~16.15﹪的薯蕷皂苷元、45﹪左右的澱粉、40﹪的纖維

素以及一些水溶性苷類、生物鹼類、黃酮苷類、強心苷類、生物鹼、單寧、色素等化學成分。劉建本等進行了盾葉薯蕷根莖中色素的提取和性質研究,結果表明薯蕷色素具有對紫外線有較強的吸收作用,耐熱、耐光性能良好,Fe、Cu、Hg 3種金屬離子對色素均具有一定的增色作用,酸鹼對色素的影響較大等性質,為綜合利用提供了一條新途徑。

薯蕷皂苷包括糖和苷元兩部分。為了對皂苷進行定位,郭永兵等將盾葉薯蕷根莖分為5個區段,對其薯蕷皂苷元的分布進行研究發現,嫩莖頂端的薯蕷皂苷元含量最高,抽莖區段次之,接著是嫩莖區段,其後為老莖區段和底層區段,鬚根及地上莖基部段的含量很低。薯蕷皂苷元(diosgenin)又名皂素。它是世界上合成300多種甾體激素和避孕藥的原料。

盾葉薯蕷 盾葉薯蕷

劉承來,陳延庸等用薄層層析法(不同展開劑)、紙層析法對盾葉薯蕷進行了分離提取,結果在根狀莖中分離出兩種水不溶性三糖皂苷和兩種水溶性四糖皂苷,用乙醯化、酸水解、酶解、克分子鏇光差計算以及紅外光譜、質譜、氫譜、碳譜等方法進行分析鑑定,分別為①表-拔葜皂苷元(epismilagenin)、②延齡草次苷(trillin),結構為3-

O-(β-D-葡萄吡喃糖)—薯蕷皂苷元[3-O-(β-D-glucopyromosyl)-diosgenin]、③薯蕷皂苷元—雙葡萄糖苷(diosgenin-diglucoside),結構為3-0-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)-β-D-葡萄吡喃糖]一薯蕷皂苷元{3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→4)-β-D-glucopyranosyl]-diosgenin} 、④纖細皂苷(gracillin),結構為3-O-{β-D -葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]- β-D-葡萄吡喃糖}一薯蕷皂苷元(3-O-{β-D-glucopyranosyl(1→3)-[a-L-rhamnopynosyl(1→2)]-β-D-glucopyranosyl}-diosgenin)4個甾體化合物,據其化學結構推測為次級皂甙。

盾葉薯蕷標本為了研究盾葉薯蕷的原始皂甙,探索其活性,1985年他們又對鮮根莖的甲醇提取物經乾柱法分離得到⑤薯蕷皂苷元棕櫚酸酯(diosgenin palmitate)、⑥β-谷甾醇(β-sitosterol)、纖細皂苷(gracillin)、⑦原纖細皂苷(protogracillin)和⑧原盾葉皂苷 (protozingiberensissaponin)5種甾體類物質,其中原盾葉皂苷為一新發現的化合物,鑑定2種原皂苷的結構分別為⑦3-O-{β-D-葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蕷皂苷元與⑧3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→3)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蕷皂苷元{3-O-{a-L-rhamnopynosyl(1→3)-[β-D-glucopyranosyl(1→2)]- D-β-glucopyranosyl}-26-O-{β-D-glucopyranosyl}-diosgenin}。

唐世蓉,吳余芬等從盾葉薯蕷根中分得兩種水不溶性三糖皂苷(A和B)以及兩種水溶性四糖皂苷(C和D)。⑨A為新皂苷,暫定名盾葉皂苷A(zingiberenin A),結構為薯蕷皂苷元-3-O-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→3)]-O-β-D-葡萄吡喃糖苷、⑩B為纖細皂苷異構物、⑾C為原盾葉皂苷A(protozingiberenin A)、⑿D為原盾葉皂苷B(protozingiberenin B)。唐世蓉,姜志東用盾葉薯蕷地上部分經提取、脫色、矽膠柱層析及反向柱層析分離得到盾葉皂苷A1、A2、A3 (zingiberoside A1 ,A 2 ,A 3)和叉蕊皂苷IV4種主要含雅姆皂苷元的皂苷,前三種為新化合物,分別為⒀雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒁羥基雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒂雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷,其中盾葉皂苷A2 的苷元為一新甾體皂苷元,命名為盾葉皂苷元(zingiberogenin)。第四種為⒃雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→3)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷。這與地下部分主要含有薯蕷皂苷元的皂苷情況不同。

皂素含量

影響盾葉薯蕷皂苷含量的因素較多,

牛膝拌黃姜 牛膝拌黃姜

盾葉薯蕷除前面討論的環境因素外,還有些其它因子。蔣朝暉等對盾葉薯蕷生育期皂苷元含量變化規律研究認為,皂苷在根莖中積累高峰期是現蕾及盛花期,結實期後明顯下降;在根莖生長明顯的8~9月,含量有一定提高,至枯萎期的10月和11月時含量又出現下降;2年生皂苷元含量明顯高於1年生;適宜的採收期應為第2年的枯萎期或第3年的現蕾開花期。丁志遵等研究認為,盾葉薯蕷一般在萌芽期至開花盛期皂苷含量較高,從結實期至始萎期,皂苷含量則逐漸下降;老根莖皂苷含量高於新根莖;水分含量高的根莖皂苷含量亦高。李朝陽等研究認為,盾葉薯蕷的皂苷元含量與葉片寬窄程度之間也存在一定的相關性,寬葉型的平均皂苷元含量都較高,而長葉型的皂苷元含量都不高;皂苷元含量與其開花時間早晚也似乎表現出一定的相

關性,在6~7月間開花的居群其平均皂苷元含量都較高,而早於6月或當年不開花的居群的平均皂苷元含量則較低。潭遠友等研究發現,盾葉薯蕷雄株中皂苷元含量高於雌株,種植時期越長,皂苷元含量越高,10月份採收的樣品含量最高。這些研究為盾葉薯蕷的合理開發利用奠定了理論基礎,總的來講,影響盾葉薯蕷皂苷含量的因素主要有分布區、海拔、土壤、水分、溫度、光照等環境因子,也有株間差異、生長時間、生育期、開花時間、根狀莖水分含量及形態等自身因子。

皂苷提取

薯蕷皂苷元是薯蕷屬植物中薯蕷皂苷的配基,主要以薯蕷皂苷的形式與纖維素結合存在於細胞壁中。薯蕷皂苷元是異螺鏇甾烷的衍生物,在植物體內是以薯蕷皂苷配基形式存在的,即在C3位通過皂苷鍵與糖鏈相連進而與植物細胞壁緊密連線。由於盾葉薯蕷皂苷元的結構特徵和它在植物體內的存在形式,決定了提取它的步驟:首先必須使薯蕷皂苷元與植物細胞壁分開,再斷開薯蕷皂苷元與糖連線的苷鍵,使薯蕷皂苷元游離出來,利用它的親脂性,用丙酮或石油醚把它提取出來,

盾葉薯蕷葉工業上用高標號的汽油來提取。

直接酸水解法

酸水解是使苷鍵斷裂生成苷元和糖。傳統的提取薯蕷皂苷元的方法是採用Rothrock法,即直接將盾葉薯蕷根莖用硫酸水解成苷元,然後用有機溶劑提取薯蕷皂苷元。郭文松等報導,用鹽酸作為水解酸比硫酸好,工藝簡單,效果差異不大,同時以鹽酸為水解液時,加壓法比常壓法水解苷元收率高,缺點是鹽酸對不鏽鋼設備有嚴重腐蝕。薯蕷皂苷元在植物體記憶體在形式的複雜性,使直接酸水解法僅能提取1/4的皂苷元,且此法費時很多,薯蕷皂素收率較低,由於使用溶劑汽油,易發生危險;另外,盾葉薯蕷中的澱粉和纖維素等其它成分也在酸水解過程中被破壞而不能利用,因此該工藝不夠理想。

預發酵法

一般認為預發酵法可提高薯蕷皂苷元的收率。預發酵法有自然發酵法、酶解法、微生物發酵法。王元蘭報導用蒸餾水浸泡藥材幹粉,置於39℃的恆溫箱中發酵。並篩選出提取條件,即:發酵48 h,水解4 h,抽提物pH=7,回流速度25min/次,皂苷元的提取率達到最佳值為3.358%。另有報導,在發酵過程中加入果膠酶、苦杏仁酶和植物生長激素2,4,5-三氯苯氧乙酸、吲哚-3-乙酸,均可提高產率。還有用黑麴黴菌株對盾葉薯蕷發酵也可提高產率。這樣的工藝既提高了皂苷收率,反應條件也比較溫和,保持了有效成分的本來理化性質。但自然發酵法影響因素較多,產品質量不穩定。

分離法加工薯蕷植物

從盾葉薯蕷中首先分離出植物纖維和澱粉,剩餘部分再經自然發酵提取薯蕷皂苷元。該法比不分離出植物纖維和澱粉而直接進行自然發酵的常規方法能將薯蕷皂苷元的收率提高5%。

4 CO超臨界萃取薯蕷皂苷元的工藝研究

盾葉薯蕷標本 盾葉薯蕷標本

葛發歡等報導用CO超臨界萃取法從盾葉薯蕷中提取薯蕷皂苷元的研究,其萃取薯蕷皂苷元的條件為:萃取壓力29 MPa,溫度55℃;分離方法一為壓力10MPa,溫度60℃;分離方法二為壓力5.6 MPa,溫度45℃;分離柱壓力18 MPa,溫度為7O℃,CO2流量為每千克原料每小時12kg;萃取時間3h;夾帶劑為藥用酒精。和傳統的汽油法比較,收率提高了1.5倍,生產周期大大縮短,避免了使用汽油引起易燃易爆的危險,且成本相差不大。但存

在設備一次投資過大的缺點。此外,利用超音波破碎細胞壁也可提高薯蕷皂苷元的收率。用鹽酸—丙酮/乙醇混合液直接加熱提取薯蕷皂苷元的工藝雖可節約物料,縮短工藝過程,但對資源的綜合利用不足,在實際生產中套用該工藝的還未見報導。

分離技術

甾體皂苷由於連有糖殘基,是一類極性較強的大分子化合物,易溶於水、甲醇、乙醇等極性溶劑,不易溶於氯仿、乙醚等非極性溶劑。甾體皂苷不易形成結晶,而且在同一植物中往往有很多結構相近的皂苷共存,給提取分離帶來一定的困難,甾體皂苷的結構比較複雜,但苷元母核基本為螺甾烷型Ⅰ或呋甾烷型Ⅱ。

甾體皂苷提取分離的基本步驟為粗提、除雜、分離。實驗室和工業生產中多採用溶劑法提取甾體皂苷,主要是用甲醇或稀乙醇作溶劑,提取液回收溶劑後,用水稀釋,經正丁醇萃取或大孔吸附樹脂純化,得粗皂苷,最後用矽膠柱色譜進行分離或HPLC製備,得到單體。常用的洗脫劑有不同比例的氯仿-甲醇-水混合溶劑和水飽和的正丁醇。

含量測定

盾葉薯蕷具有廣泛的藥理活性,其所含的薯蕷皂苷元是合成甾體激素的重要原料,其主要成分皂苷具有鎮咳、平喘、降低膽固醇、預防動脈硬化、抗癌等作用,但由於皂苷在植物中組分複雜,且分離過程難度較大,難以定量,多以酸水解的薯蕷皂苷元含量為測定指標來控制盾葉薯蕷的質量。報導的薯蕷皂苷元的含量測定方法有多種,經典方法有重量法、比色法、庫倫法和薄層掃描法;現代方法有氣相色譜法、高效液相色譜法。

薯蕷科植物

薯蕷科為纏繞草質或木質藤本,少數為矮小草本。本科約有9屬650 種,廣布於全球的熱帶和溫帶地區,尤以美洲熱帶地區種類較多。中國只有薯蕷屬, 約有49種。  

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條