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黄芪药材所含黄芪皂苷种类非常多,能够从黄芪根中分离鉴定出来就的就有数十种。黄芪甲苷(AstragalosideⅣ, AST)是主要有效成分之一。它具有加强免疫力,保护肝脏,清除体内自由基等作用,具有很高的药用价值。环黄芪醇(Cycloastragenol,C A)是从豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根中直接提取分离或由黄芪甲苷(Astragaloside IV)的水解得到,被认为是抗衰老的明星分子。本实验从黄芪药材出发,研究黄芪甲苷的生产工艺,并对黄芪甲苷的水解产物环黄芪醇的生产方法做出探究。本课题的目的是建立一种环保经济的黄芪甲苷生产方法,为实现黄芪甲苷的工业化生产打下基础;系统研究环黄芪醇的生产方法,分析黄芪甲苷到环黄芪醇的转化过程,找出最佳生产方法。首先,比较高效液相色谱-蒸发光检测器(HPLC-ELSD)、高效液相色谱-示差折光检测器(HPLC-RI)和硅胶薄层色谱法(TLC)的优劣,并优化检测条件建立黄芪甲苷及环黄芪醇的检测方法。其次,建立黄芪甲苷的生产工艺:优化传统的溶剂提取法,筛选出黄芪甲苷含量高的原料。然后利用绿色木霉对其进行发酵,优化发酵培养基为黄芪粉20g·L-1,葡萄糖10g·L-1,酵母粉5g·L-1, (NH4)2SO4 2.8g·L-1, KH2PO4 4g·L-1, MgSO4·7H2O 1g·L-1, CaCl2 1g·L-1,初始pH值为5.0,优化发酵条件一接种种子液体积比例为1%,温度28℃,转速120 r·min-1,周期6天。筛选出HPD-100大孔吸附树脂,探究最佳分离条件,得到产品的纯度为11%左右,该工艺的产率为95%。利用硅胶柱层析纯化,产品的纯度为86.5%,本步骤的产率为70.8%。利用甲醇重结晶可以得到纯度98%以上的产品,经过质谱鉴定可以确定分离产品为黄芪甲苷。最后,探究环黄芪醇的生产方法:硫酸水解的方法,黄芪甲苷粗提物加入5%的硫酸溶液,料液比1:25,在130℃,水解6h,可得到转化率67%的产品。商品酶酶解的方法,所购买的商品酶中白银赛诺生化有限公司产的p-葡萄糖苷酶效果最好,酶解条件为最适时间为48h,酶活浓度为500 IU·ml底物浓度为50mg·ml-1,但是得到环黄芪醇的转化率仅在10%左右,探究发现抑制因素可能不仅仅是葡萄糖的累积。绿色木霉和炭黑曲霉混菌发酵黄芪药材产环黄芪醇,培养基为黄芪粉20g·L-1,可溶性淀粉10g·L-1,酵母粉5g·L-1, (NH4)2SO42.8g·L-1, KH2PO4 4g·L-1, MgSO4·7H2O 1g·L-1, CaCl21g·L-1,吐温-80体积比例0.5‰,初始pH值为5.0。最适发酵条件接种种子液体积比例为1%,接种绿色木霉,发酵3天后接种炭黑曲霉;开始温度为28℃,接种炭黑曲霉后调为30℃;摇瓶转速120r·min-1,发酵周期8天,此时环黄芪醇的最佳的转换率26%左右。这种方法清洁环保,能耗低,目前的转化率已经超过了商品酶具有较高的发展潜力,但是为了进一步提高转化率,还存在许多待解决的问题值得探究。