酵酶液或者固态发酵酶提取液离心除 渣,收集酶蛋白沉淀,将酶蛋白沉淀溶解于缓冲液中即可。
[0022] 具体可按如下方法:液态培养基的产酶诱导物加量为培养基质量的0.005~0.1%; 固态培养基的产酶诱导物加量为培养基质量的1~25%;发酵培养温度27~35°C,培养发酵 时间3~9天。对发酵酶液或者固态发酵酶提取液离心除渣,上清用硫酸铵、甲醇或者乙醇沉 淀酶蛋白,收集沉淀,其酶蛋白沉淀溶解于0.005~0.1摩尔、pH为4.5~6.5的醋酸、柠檬酸 或者磷酸缓冲液;溶解酶蛋白沉淀的缓冲液用量:液态发酵发酵液的1/5~1/20体积;固态 发酵发酵时,〇. 5~2倍固体原料的重量体积,即为可用的粗酶液。
[0023] 所述底物溶液与粗酶液反应是将底物溶液与粗酶液混合,在35~60°C反应16~48 小时;所述底物溶液与粗酶液的体积比为1: 〇. 1~1。
[0024]所述C步骤提取反应液中皂苷如下:加入反应液2~4倍体积的有机溶剂沉淀酶蛋 白,得上清液,经脱色大孔树脂柱脱色、减压浓缩及回收有机溶剂得浓缩液,再将所得浓缩 液经大孔树脂柱反复吸附皂苷,用5~8倍柱体积的去离子水洗脱杂质,再用4~6倍柱体积 的质量浓度为80~96%的有机溶剂洗脱皂苷,浓缩、结晶及干燥洗脱液,得到人参稀有皂苷 C-K或人参稀有皂苷F1。所沉淀的酶蛋白,溶解于70~80%原酶液体积的缓冲液中,得到回收 酶液,可重复使用;即,酶不用固定化,重复使用。
[0025] 可以将所得到的人参稀有皂苷C-K或人参稀有皂苷F1与从人参根中提取的人参自 身皂苷酶复合物反应,在60~85°C反应1.5~10小时,分别提取反应液中皂苷,得到由20 (S)-人参二醇皂苷元、20 (R)-人参二醇皂苷元、其20-羟基脱水的20 (21 ),24-二烯人参二醇 皂苷元和20 (22 ),24-二烯人参二醇皂苷元的四种异构体组成的人参二醇皂苷元;或者得到 20(S)_人参三醇皂苷元、20(R)_人参三醇皂苷元、其20-羟基脱水的20(21) ,24-二烯人参三 醇皂苷元和20(22) ,24-二烯人参三醇皂苷元的四种异构体组成的人参三醇皂苷元。
[0026]所述人参稀有皂苷C-K或人参稀有皂苷F1与从人参根中提取的人参自身皂苷酶复 合物的质量比是1: 〇. 1~10,所述反应体系中加有反应体积〇. 1~50%的甲酸、乙酸或梓檬 酸,人身稀有皂苷C-K或人参稀有皂苷F1反应质量浓度0.1~10%。
[0027]所述人参自身皂苷酶复合物按如下方法制备:在所述a步骤提取人参二醇类皂苷 混合物和人参三醇类皂苷混合物后的人参渣中,加入人参渣干重的5~6倍水,在55~75°C 搅拌2~3小时,离心收集上清,在65°C以下高真空浓缩至波美度20~25,即为人参自身皂苷 酶复合物。
[0028]本发明是以曲霉菌微生物发酵得到的粗酶与人参二醇类皂苷(Rbl、Rb2、Rb3、Rc、 Rd皂苷的混合物)或人参三醇类皂苷(Re、Rgl、Rl皂苷的混合物)反应,反应中加入有机溶剂 并控制反应温度,可高效制备人参稀有皂苷C-K和F1;所制备的人参稀有皂苷C-K或F1与人 参自身皂苷酶复合物反应,可分别制备四种异构体的人参二醇皂苷元和人参三醇皂苷元。 本发明产物得率及纯度高(均90%以上),几乎没有副产物皂苷,无需进一步分离,操作简单、 成本低,适合大批量生产;所得产品可用于药物开发、人参制品、保健品和化妆品。
【附图说明】
[0029]图1是本发明实施例3制备的人参二醇皂苷元异构体HPLC图。
[0030]图2是本发明实施例4制备的人参三醇皂苷元异构体HPLC图。
[0031]图3是本发明实施例5所分离得到的人参二醇皂苷元HPLC图。
[0032]图4是本发明实施例6所分离得到的人参三醇皂苷元HPLC图。
【具体实施方式】 [0033] 实施例1: a.以人参为原料,提取人参二醇类皂苷混合物和人参三醇类皂苷混合物: 人参(带须根)1公斤,切片(2~4毫米厚),加入8升甲醇浸泡,在35~40°C,搅拌提取6~ 12小时,分离提取液,重复三次;过滤、合并提取液,减压浓缩(回收甲醇)至比重波美度20, 加入500毫升石油醚、搅拌脱脂1小时,分离油脂层,重复2次。将脱脂后的人参提取液加3~5 倍体积的水稀释,经1.5升体积的大孔树脂(AB-8树脂或者HP-20树脂)柱中反复吸附皂苷, 用7.5~10升的去离子水洗脱柱,除糖等杂质;其吸附皂苷的大孔树脂柱,用乙醇-水梯度洗 脱:乙醇浓度梯度为30%~84%,洗脱剂总体积11升,每300毫升分部收集:用TLC方法检测皂 苷,其洗脱液前部分中含有原人参三醇类皂苷,洗脱液后部分中含有原人参二醇类皂苷;其 原人参三醇类皂苷部分、原人参二醇类皂苷部分,分别合并、分别减压浓缩(回收乙醇)、干 燥,得到20.3克人参三醇类(PPT)皂苷,31.7克人参二醇类(PH))皂苷。
[0034]同样的方法,甲醇或者70~80%的乙醇浸泡西洋参或者三七参,可分离提取原人参 二醇类皂苷和原人参三醇类皂苷。
[0035] 从人参或者西洋参根部中可提取4~8%的原人参二醇类皂苷和原人参三醇类皂 苷;从三七参根中可提取8~11%原人参二醇类皂苷和原人参三醇类皂苷。
[0036] b.以人参二醇类皂苷混合物为原料,与有机溶剂及缓冲液配制成底物溶液,再将 底物溶液与曲霉菌微生物发酵得到的粗酶液反应: 所述粗酶液按照如下常规方法制备: 将黑曲霉菌Aspergillus niger g.848菌(从大曲中分离得到的;文献,刘春莹等J Ginseng Research 2015,39,221-229。大连工业大学菌种保藏所,保藏号:Aspergillus niger g.848菌)接种于含0.03%的人参总皂苷的5%麦芽汁培养基中,28~33°C培养、通风搅 拌发酵4~6天,离心除渣;在上清液中加入75%饱和度的硫酸铵粉,在4°C过夜,沉淀酶蛋白, 收集酶蛋白沉淀;用0.01摩尔、PH5.0的醋酸缓冲液透析,再加入0.02摩尔、pH5.0的醋酸缓 冲液至十分之一的发酵液体积,即成粗酶液。
[0037] 上述所制备的人参原二醇类皂苷30克中加入90毫升甲醇和210毫升0.02摩尔、 PH5.0的醋酸缓冲液,搅拌溶解,再加入300毫升上述制备的粗酶液,在45°C搅拌反应30小 时。用TLC法检测,反应液中没有其他皂苷,90%以上为C-K皂苷。
[0038] c.提取反应液中皂苷,得到人参稀有皂苷C-K: 在反应液中加入2000毫升的甲醇混合,静止过夜使酶蛋白沉淀,离心分离酶蛋白沉淀, 加入210毫升缓冲液,即成回收酶,重复使用,酶回收率可达70~90%以上。
[0039] 酶蛋白沉淀分离得到的上清液,经预先处理好的700毫升体积的D-280大孔脱色树 脂柱脱色,再用1500毫升质量浓度80%的甲醇液洗脱树脂柱内的皂苷,其脱色液减压浓缩 (回收甲醇)后用300毫升水稀释,再经700毫升体积的大孔树脂柱(AB-8或HP-20树脂)反复 吸附皂苷,用4200毫升的去离子水洗脱柱中的糖类等杂质,然后用3500毫升的质量浓度85 ~90 %甲醇洗脱皂苷,减压浓缩,结晶、干燥,得16克反应产物人参稀有皂苷C-K,HPLC检测, 其纯度90%以上。
[0040] 上述反应中:从人参或者西洋参或者三七参根提取的人参二醇类皂苷(PPD)利用 含有机溶剂(丙醇、丙酮、乙醇或甲醇)的缓冲液(醋酸缓冲液、柠檬酸缓冲液或磷酸缓冲 液),配制成人参二醇类皂苷的底物溶液;底物溶液的缓冲液pH为4.5~6.0,浓度为0.01~ 0.05M,有机溶剂质量浓度为5~40%;人参二醇类皂苷底物质量浓度为0.5~8%;将底物溶液 与粗酶液按照体积比1:0.1~1混合,在35~60°C反应16~40小时;所得产物几乎都是C-K皂 苷,加入反应液2~4倍体积的有机溶剂(丙醇、丙酮、乙醇或甲醇)沉淀酶蛋白、离心收集酶 蛋白,溶解在原酶液质量浓度70~80%的pH5的醋酸缓冲液、柠檬酸缓冲液或磷酸缓冲液中, 即为粗酶液可重复使用。
[0041] 离心分离酶蛋白的上清,经脱色大孔树脂柱(柱体积,PPD皂苷原料重量的20倍体 积)脱色、减压浓缩、回收有机溶剂,其浓缩液经大孔树脂柱(柱体积,pro皂苷原料重的2〇倍 体积)反复吸附皂苷,用5~8倍柱体积的去离子水洗脱糖等杂质;再用4~6倍柱体积的质量 浓度80~96%的有机溶剂(丙醇、丙酮、乙醇或甲醇)洗脱皂苷,浓缩、结晶、干燥、同样得到纯 度90%以上的人参稀有皂苷C-K。
[0042] 实施例2: a. 以人参为原料,提取人参三醇类皂苷混合物同实施例1; b. 以人参三醇类皂苷混合物为原料,与有机溶剂及缓冲液配制成底物溶液,再将底物 溶液与曲霉菌微生物发酵得到的粗酶液反应: 所述粗酶液按照如下常规方法制备: 米曲霉菌Aspergillus oryzae sp.39g(从大曲中分离得到;文献,王东明、鱼红闪等 Process Biochemistry2012, 47,133-138。大连工业大学菌种保藏所,保藏号: Aspergillus oryzae sp.39g)接种于装有灭菌过的水分50%的1公斤麦麸的曲匣中(含50克 人参粉),在28~32°C、培养4~7天(每天搅拌4~6次),然后用5升的0.02摩尔、pH5.0的醋酸 缓冲液浸出酶;酶液离心,其上清液用硫酸铵固体沉淀酶蛋白;离心收集沉淀,溶解于500毫 升的0.02摩尔、pH5.0的醋酸缓冲液;即为粗酶液。
[0043]取实