[发明专利]新鲜盾叶薯蓣的资源化利用技术

说明书

技术领域

本发明涉及医药原料生产领域，是一种新鲜盾叶薯蓣(鲜黄姜)的资源化利用技术。

背景技术

盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C. H. Wright)又叫黄姜、枕头根、黄连参、地黄姜、野洋姜、穿地龙、哑边姜。主要用于生产薯蓣皂素(黄姜皂素，皂素)。

黄姜皂素，分子式为C₂₇H₄₂O₃，是-白色粉末状结晶，无味，易溶于汽油、乙醇等有机溶剂中，不溶于水。以皂素为原料可以合成氢化可的松(Hydrocortisone)、泼尼松(强的松，Prednisone)、炔诺酮(Norethisterone)、氟轻松(肤轻松，Fluocinolone Acetonide)、地塞米松(Dexamethasone)等各类甾体药物以及催产素等中间体或药物近千种，我国起步虽较晚，但也可以合成100多种产品。如双烯醇酮醋酸酯(Dehydropregnenolone Acetate)、黄体酮(Progesterone)、去氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone)、醋酸去氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone Acetate)等。因此医药界称黄姜为“药用黄金”。除满足国内需要外，皂素一直畅销美、德、法、日等120多个国家和地区。

半个多世纪以来，中外学者先是围绕提高皂素收率及降低成本进行了许多研究，近四十年开始重视资源综合利用及污染治理，进行了多种多样的探索。例如， 1989年进行过黄姜综合利用的研究。将黄姜片在105℃干燥4 h，粉碎过65目筛。将黄姜粉用水浸泡24 h，加入10~15倍量水，静置3 h，分出上清液，反复洗涤10次。上清液浓缩提取冠心宁。沉淀物为含薯蓣皂苷的淀粉乳。将淀粉乳在100?℃下蒸煮l h，加入适量淀粉酶，调pH至6，在90℃液化1~3 h，用碘液检查，显棕红色后，常压灭菌30 min，调pH 4~4.5，加入适量糖化酶，60?℃保温24 h以上，常压灭菌30 min。过滤，分出糖液和糖渣。糖渣用盐酸水解，汽油提取得黄姜皂素。糖液分别加活性炭、硅藻土，在90℃脱色，精制30 min，过滤得纯净葡萄糖液，用于醋酸泼尼松霉菌发酵，培养菌丝生长丰满，氧化期转化率达到对照样水平。污染问题得到部分减少，但遗憾的是，这种工艺不知是出于何种原因，未能在工业生产中大面积推广。

 有发明专利称，采用乙醇作提取溶剂，经回流加热直接提取皂素，能克服用汽油作溶剂提取皂素的缺点，具有操作安全，工艺简单，提取率高的优点。实际上，只是用乙醇代替了传统工艺中的汽油而已。

有人以云南黄姜为实验材料，进行了黄姜皂苷元提取工艺研究，从发酵时间、水解时间、抽提物的pH值、回流速度对黄姜皂苷元提取率的影响进行了研究。结论是：发酵48 h、水解4 h、抽提物pH为近中性、回流速度为25 min/?次，可获得最佳提取率。但其工艺流程（黄姜根状茎→选择→清洗→干燥→粉碎→过筛→发酵→水解→过滤、洗涤→烘干滤渣→抽提→干燥→成品）和传统的工艺流程几乎完全一样。只不过用硫酸代替盐酸、用石油醚代替了汽油。污染情况基本上与传统的工艺相同。

此外，尚有下列研究报道，但都还未能进入工业化应用阶段。

先分离淀粉再酸解法：用机械使黄姜淀粉与纤维渣分离后，淀粉单独利用，仅水解纤维渣，耗酸量大幅度减少。但渣中含有皂苷，淀粉中也含有皂苷，皂素回收率不高，淀粉质量也差，难以推广。

双酶法：用淀粉酶、糖化酶（双酶），将淀粉转化成糖。又可细分为2种方法：一是黄姜先高温蒸煮，使淀粉糊化后加双酶糖化，但内含皂苷酶高温失活，糖利用后（一般作酒），水液含皂苷只好带渣一起再酸化水解。一是常温下加双酶，不加热，但双酶用量大，而且渣中含有皂苷，滤液也含皂苷，皂素收率低。

膜分离法：用膜将糖或先用糖制酒后将皂苷分离，可减少酸解量，但溶液含胶质重，需要高压条件，同时膜易被堵塞，膜的价格昂贵，成本高，难推广。

酶-膜分离法：用酶将黄姜中纤维、淀粉降解为多糖，并将多糖发酵生产L-型乳酸。使滤渣比原工艺滤渣量减80%-90%，用酸量也相应减少80%~90%。酸解耗用蒸汽也减少80%~90%；酸液采用膜技术处理后可重复使用；酸性滤渣碱中和后不水洗，直接按传统工艺烘干后提取皂素。但由于酶和膜的成本、膜的堵塞问题尚需要突破，还未能进入工业化推广应用。