虫草素提取途径
冬虫夏草虫草素的提取及提取量的测定
冬虫夏草虫草素的提取及提取量的测定刘栓栓;孙庆元;宫宏琨【摘要】研究了冬虫夏草虫草素的提取和测定方法,确定了提取冬虫夏草菌株qsun-1菌丝体与甲醇料液比、虫草素的溶剂、超声波细胞破碎的功率和时间.依据单因素和正交试验提出了提取虫草素的最佳工艺:在菌丝体与甲醇料液比(g/mL)为1∶100、超声波功率为300 W条件下,超声波细胞破碎提取30 min,虫草素提取量可达9.275 mg/g.这些因素对提取虫草素的影响重要性排序为料液比＞溶剂＞超声波功率＞提取时间.717强碱性阴离子交换树脂纯化虫草素提取液,虫草素得率高达80％以上,纯度可达到14.200 mg/L.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】5页(P320-324)【关键词】虫草素;超声波提取;紫外分光光度法【作者】刘栓栓;孙庆元;宫宏琨【作者单位】大连工业大学生物工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学生物工程学院,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】TS218;Q939.930 引言冬虫夏草为麦角菌科真菌冬虫夏草菌(Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.)寄生在蝙蝠蛾科昆虫蝙蝠蛾(Hepialus armoricanus Oberthur)越冬幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体。
虫草素(cordycepin)是冬虫夏草菌中的活性成分。
虫草素的结构与腺苷非常相似,所以又称为3′-脱氧腺苷,也是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗菌素[1-2],具有抗肿瘤[3]、抗菌抗病毒[4]、免疫调节、清除自由基[5]等多种药理作用。
最早由Cunningham[6]等于1951年在Cordycepsmilitaris Link原浆液中分离获得,该物质被证实为我国中药冬虫夏草的有效成分,是虫草特有的功能成分。
目前从蛹虫草中提取和纯化虫草素比较常见。
虫草素生物合成途径
虫草素生物合成途径
虫草素是一种天然生物活性成分，广泛存在于冬虫夏草、蝉蜕等真菌中，具有极高的药用价值。
虫草素的生物合成途径已经被研究清楚，并且在工业生产中得到了广泛应用。
虫草素生物合成途径主要包括以下几个步骤：
1. 启动物质的合成
在真菌细胞内，腺苷酸和丙酮酸通过一系列酶的作用，生成了启动物质S-adenosyl-L-methionine (SAM) 和 Lovastatin nonaketide synthase (LNKS)。
2. 合成多聚酮的前体物
在SAM和LNKS的作用下，合成了多聚酮的前体物。
这是虫草素生物合成途径的主要控制步骤之一。
3. 合成虫草酸酯
多聚酮的前体物在一系列酶的作用下，生成虫草酸酯。
虫草酸酯是虫草素的重要前体物质。
4. 合成虫草素
虫草酸酯进一步被氧化成为虫草素。
这一步骤是虫草素生物合成途径的最后一个步骤。
虫草素的生物合成途径不仅提供了生物制药领域的新途径，而且也为真菌基因工程提供了新的方向。
未来的研究应该将重点放在这些方向上，以推动虫草素的生产和应用。
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虫草素生产工艺
虫草素生产工艺虫草素是一种生物活性物质，具有广泛的药用价值。
虫草素的生产工艺是指将虫草子体中提取出的虫草素进行纯化、干燥等一系列加工步骤，最终得到高纯度的虫草素产品。
本文将介绍虫草素的生产工艺及其流程。
一、虫草素提取虫草素提取是虫草素生产的第一步，其目的是从虫草子体中提取出虫草素。
虫草子体宜采摘在菌丝生长至子实体成熟期。
提取虫草素的方法主要有以下几种：1. 溶剂提取法：将虫草子体粉碎后，用溶剂（如酒精、乙醚等）进行提取，得到虫草素溶液。
2. 超声波提取法：将虫草子体与溶剂混合后，经过超声波处理，加速虫草素的溶解和提取。
3. 离子液体提取法：使用离子液体作为提取剂，提高虫草素的提取效率和纯度。
二、虫草素纯化虫草素提取液中含有多种杂质，需要进行纯化处理，以得到高纯度的虫草素产品。
虫草素纯化的方法主要有以下几种：1. 柱层析法：将虫草素提取液通过柱层析分离，得到纯度较高的虫草素。
2. 薄层色谱法：将虫草素提取液涂抹在薄层色谱板上，通过不同的溶剂体系，将虫草素与其他成分分离，得到纯度较高的虫草素。
3. 液液萃取法：将虫草素提取液与其他溶剂相混合，使虫草素转移到其他溶剂层中，从而实现虫草素的纯化。
三、虫草素干燥虫草素纯化后需要进行干燥处理，使其成为稳定、易于储存的固体。
虫草素干燥的方法主要有以下几种：1. 自然干燥法：将虫草素溶液放置于通风处，自然挥发水分，得到干燥的虫草素。
2. 真空干燥法：将虫草素溶液在真空条件下进行干燥，加速水分的挥发，得到干燥的虫草素。
3. 热风干燥法：将虫草素溶液在热风条件下进行干燥，加速水分的挥发，得到干燥的虫草素。
四、虫草素产品包装虫草素干燥后，需要进行包装，以便于储存和使用。
虫草素产品包装的方法主要有以下几种：1. 瓶装：将虫草素产品装入玻璃瓶中，密封保存。
2. 袋装：将虫草素产品装入塑料袋中，密封保存。
3. 真空包装：将虫草素产品放入真空包装袋中，抽取空气，密封保存。
总结虫草素生产工艺是一个相对复杂的过程，需要经过虫草素提取、纯化、干燥和包装等多个步骤。
虫草素[从真菌中分离出的核苷类抗生素]
![虫草素[从真菌中分离出的核苷类抗生素]](https://img.taocdn.com/s3/m/d3a2bd0f11a6f524ccbff121dd36a32d7375c731.png)
虫草素[从真菌中分离出的核苷类抗生素]虫草素从真菌中分离出的核苷类抗生素虫草素又称冬虫夏草素、虫草菌素、蛹虫草菌素，别名3′－脱氧腺苷，化学式为C10H13N5O3，是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗生素。
20世纪50年代，野生蛹虫草在吉林长白山一带被发现，研究证实其成分功效远超野生冬虫夏草，故而命名北冬虫夏草；1951年，德国科学家Cunningham等首次发现蛹虫草核心成分“虫草素”，发现其具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种药理活性；之后的数十年，学术界深入开展了大量对于虫草素的研究；1997年，美国已将虫草素用于三期临床实验，用于治疗急性前B和前T淋巴细胞白血病患者；2017年，中科院王成树教授在Cell子刊Cell Chemical Biology在线发表了关于虫草素的最新研究成果：该项研究完整解析了虫草素在蛹虫草(Cordyceps militaris)中的生物合成机理，同时首次发现蛹虫草能够合成抗癌药物———喷司他丁，该化合物被用来保护所合成虫草素的结构稳定性。
研究结果表明，虫草素具有肺肾的保护性[2]、抗三高、抗肿瘤[3-4]、神经保护性、抗炎[5]、抗氧化[6]和免疫调节等生物活性。
因此，虫草素在抗衰老、保健、新药研制等领域备受学者关注。
基本信息中文名虫草素外文名Cordycepin别名冬虫夏草素化学特性目前研究结果表明，虫草素具有肺肾的保护性、抗三高、抗肿瘤、神经保护性、抗炎、抗氧化和免疫调节等生物活性。
因此，虫草素在抗衰老、保健、新药研制等领域备受学者关注。
（1）理化性质：虫草素的分子式为C10H13N5O3，相对分子质量为251.25，能溶于水，乙醇，虫草素为含氮配糖体的核酸衔生物,属嘌呤类生物碱；虫草素化学性质：熔点：225-229°C比旋光度: D20 -47°; D27 -42°沸点:394.4°C密度：1.2938折射率：1.7610储存条件：−20°C形态：颗粒颜色：白色至米色最大波长(λmax):：260nm(EtOH)(lit.)（2）药理作用：目前已知多数虫草真菌含有虫草素，显然其在抗肿瘤作用中占有重要地位。
介绍虫草素提取途径与方法
介绍虫草素提取途径与方法一、前言：虫草素(cordycepin)又称冬虫夏草素、虫草菌素、蛹虫草菌素，是冬虫夏草和蛹虫草中(尤其是核苷类)主要活性成分，也是第一个从真菌中分离出来的核苷类抗生素。
虫草素一种天然来源的药物，具有中医医理中冬虫夏草一样的阴阳同补和双向调节人体平衡的功能;它在护肝、保肾、润肺方面由于成分更纯效果更好，而且大补气血，能消除现在不能治愈的痛经、偏头痛、颈椎增生等疾病。
从西医医理角度看虫草素具有抗肿瘤、抗衰老、抗菌、抗病毒、免疫调节、改善新陈代谢、清除自由基等多种药理作用，有良好的临床应用前景。
目前虫草素的研究现正成为药物化学、抗衰老、美容、保健品领域中一个极其活跃的领域。
二、虫草素药用价值：1、免疫调节作用近年来，研究人员发现虫草素具有免疫调节作用。
它能够极大地提高了人外周血液单核细胞IL-10的分泌和IL-10mRNA的表达，同时，虫草素对诱导产生IL-2的植物血球凝集素和外周血液单核细胞扩增都有抑制作用，抗IL-10中性抗体也不能完全阻止虫草素对IL-2产生的抑制作用。
在虫草素作用下，成熟树突状细胞能诱导调节性T细胞增殖，而且还能抑制细胞分裂，促进细胞的分化，改变胞膜上物质结构分布，对T淋巴细胞转化有促进作用，它还可以提高机体单核巨噬细胞系统的吞噬功能,激活巨噬细胞产生细胞毒素直接杀伤癌细胞。
2 、虫草素的抗肿瘤作用虫草素对肿瘤的抑制作用一直是广大科学家们关注的热点。
研究发现，用虫草素皮下注射接种了艾氏腹水癌的小鼠，可使小鼠中位生存期延长到60 d，而对照组仅为19 d，这说明虫草素对小鼠艾氏腹水癌有明显的抑制作用，能明显延长接种艾氏腹水癌小鼠的存活时间。
还有研究表明，虫草素对人鼻咽癌KB细胞和人宫颈癌HeLa细胞等皆具有明显的抑制作用。
科学家推测虫草素可能有3种抑制肿瘤的机制：一是虫草素的游离羟基可以渗入瘤细胞DNA中而发生作用；二是抑制核苷或核苷酸的磷酸化而生成二磷酸盐和三磷酸盐的衍生物,从而抑制瘤细胞的核酸的合成；三是阻断黄苷酸胺化形成鸟苷酸的过程。
一种提取和纯化虫草素的方法以及制备虫草素干粉的方法[发明专利]
![一种提取和纯化虫草素的方法以及制备虫草素干粉的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eff8bb19910ef12d2bf9e767.png)
专利名称：一种提取和纯化虫草素的方法以及制备虫草素干粉的方法
专利类型：发明专利
发明人：周英彪,张善信,王晓宁,陈生龙,刘芳,郑贵朝
申请号：CN200810171952.4
申请日：20081027
公开号：CN101492483A
公开日：
20090729
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种从蛹虫草固体培养基残基中提取和纯化虫草素的方法以及制备虫草素干粉的方法。
该方法采用微波法进行提取，极大地提高了虫草素的粗提得率，达75％以上，粗提液浓缩并除杂后，采用高效液相色谱法进行纯化，经三轮纯化，最终纯度可达99.9％以上。
本方法粗提率高，操作方便，质量可控、稳定，自动化程度高，利于工业化生产。
申请人：东莞市生物技术研究所
地址：523086 广东省东莞市南城区绿色路110号
国籍：CN
代理机构：东莞市科安知识产权代理事务所
代理人：周后俊
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虫草素的分离纯化研究进展
2019年第2020年第专dible 虫草素学名为3'-脱氧腺苷，分子式为C 10H 13N 5O 3，可以溶于水、乙醇、甲醇，但不溶于苯、乙醚等溶剂，属于嘌呤类生物碱。
1951年，CUNNINGHAM 等[1]从蛹虫草的培养滤液中，用离子交换树脂柱和活性炭柱层析法首次分离虫草素。
虫草素具有抑菌[2]、抗病毒[3-4]、调节机体免疫力[5]、抗恶性肿瘤[6]与治疗白血病[7]等多种功效。
虫草素的研究已成为生物医药及保健食品等领域中一个热点，尤其在临床抗肿瘤方面更为突出。
YOSHIKAWA 等[8]深入研究了虫草素对接种B16-BL6黑色素瘤细胞小鼠的影响，结果表明，将15mg /kg 的虫草素通过灌胃给药，可以有效抑制瘤块的生长，抑制率高达36%，而且并未在体内引发毒性反应，说明虫草素作为肿瘤药物制剂很安全。
丁蔚等[9]对40只小鼠做了对照试验，结果表明，虫草素可能通过PI3K/AKT/mTOR 通路有效抑制炎症反应，对亚硝基二乙基胺诱导的小鼠出现的原发性肝癌现象表现出了明显的防护作用。
LEE 等[10]进行了虫草素对促进人类结肠癌细胞凋亡的研究，结果显示，在虫草素治疗后的18h ，p53、Bax 、DR3、caspase-8、caspase -1、裂解的caspase-3、裂解的PARP 表达增加，表明虫草素可以诱导人类结肠癌细胞HT-29凋亡。
目前，虫草素主要通过以下几个方面获取：一是从蛹虫草或九州虫草等天然虫草的菌虫复合体中直接提取[11]；二是从固体或液体发酵培养物中提取[12]；三是人工化学合成，但化学合成工艺复杂，且投入的设备和化学试剂等成本相对昂贵[13]，产率也比较低[14]，所以很难实现大规模生产。
虫草素的广泛应用及在现代医药学上的卓著功效，使之价格越来越高。
当前，市场价格已达上千元每克（纯度98%以上）。
正因虫草素的贵而稀，其提取和分离纯化的研究成为当今的热点。
1虫草素的提取方法目前，虫草素较好的提取方法有微波辅助法、超声辅助法、超临界萃取法和加速溶剂萃取法等。
一种从蛹虫草中提取虫草素的方法[发明专利]
![一种从蛹虫草中提取虫草素的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e5f8a72d8bd63186bdebbc23.png)
专利名称：一种从蛹虫草中提取虫草素的方法专利类型：发明专利
发明人：董超,史延茂,原晋波
申请号：CN201610605098.2
申请日：20160729
公开号：CN106317148A
公开日：
20170111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种从蛹虫草中提取虫草素的方法，其主要步骤为：石油醚脱脂，高浓度乙醇提取，乙酸乙酯萃取，D1400树脂两次纯化，就可以获得≥95%纯度虫草素。
本发明具有操作简便、虫草素提取率高、纯度高的优点，适合工业化生产，为虫草素的有效利用创造了条件，为虫草素的进一步开发、有效利用打下了基础。
申请人：河北省科学院生物研究所
地址：050081 河北省石家庄市友谊南大街46号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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虫草素提取途径
获取虫草素的办法不外乎三条途径：从天然虫草中提取、人工合成和通过生物工程的方法从北虫草组织液中提取。
化学合成目前处于探索阶段，国外有报道虫草素能够人工合成，但过程复杂且产量极低，因此如何提高蛹虫草中虫草素的含量并实现虫草素的工业化生产,是目前国内外研究的主要方向
天然虫草资源稀缺，价格昂贵，含量甚微，很难成为主要原料。
人工合成虫草素虽然在上个世纪六十年代我国曾有报道，但由于合成的起始原料较贵或设备投入巨大或产业化工艺缺失或总收率太低或合成工艺技术无法重复，迄今难以实现产业化。
因此，通过生物工程的方法，从人工培育的虫草子实体中提取虫草素，是实现虫草素作为治疗药物产业化生产的最可行的途径。
目前国内虽然有几家企业能生产虫草子实体，由于工厂化大规模培育和提取纯化的关键技术尚未突破，其产品的虫草素含量很低，难以为虫草素开发新药，并实现产业化提供原料药的保障。
黑龙江帅亿新能源开发有限公司蛹虫草人工培育、菌种驯化方面已取得了较为显著的成绩，培育的北虫草子实体中虫草素含量稳定地高达1%以上，在国内外居于领先地位。
在虫草素提取与纯化方面也取得明显的成果，其制备工艺已经达到大批量工业化水平，虫草素纯度达98.8%以上，处于国际领先水平。
提纯方法
1、虫草素的提取方法：以蛹虫草为材料采用超声波水提法、超声波醇提法、水热回流法和醇热回流法4 种提取方法选择虫草素最优提取方法,
用正交试验方法考察水热回流法中提取温度、提取次数、提取时间、料液比4个因素对虫草素提取效率的影响,确定水热回流法是提取虫草素的最优提取方法，其最佳工艺条件为：用10倍量的水于80℃热回流提取3次每次90 min。
2、虫草素的分离纯化方法：车振明等[26]经过对蛹虫草子实体及培养基的粉碎、石油醚脱脂、80℃～85℃水浴12 h、调节等电点沉淀、732-NH4离子交换树脂的分离、浓缩、4℃下低温结晶，得到一定纯度的虫草素晶体。
陈顺志等[27]以蛹虫草人工培养后的发酵物为原料，采用超临界技术萃取核苷类有效成分，并以乙醇等作为夹带剂减压分离获得核苷多组份及单体。
Cunnigham等[4]将虫草菌培养液经过滤后用活性炭吸附，再经过洗脱液洗脱和浓缩，得到虫草素晶体。
检测方法
1、薄层层析法(TLC) 雷帮星等将待虫草素待测样品与标准品点于已活化的薄层板上(1lO℃活化0．5 h )，待溶剂挥干后，在展开剂(氧仿:乙酸乙酯:异丙醇:水=8:2:6:0．3)中展开。
挥干展层剂，将其置紫外线分析仪上，254nm显色,计算标准品和样品中各点的相对迁移率Rf。
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2、高效液相色谱法(HPLC) 张嘉等以HPLC测定虫草素含量，其色谱条件：Symmetry C18(5 um,4．6×150 mm)色谱柱，流动相：磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液(ph=6．8，加1%四氢呋喃)，流速1．8 ml/min，检测波长：260 nm，进样量10 ul，灵敏度1．000AUFS，室温。
理化性质
熔点230～231℃，溶于水、热乙醇和甲醇，不溶于苯、乙醚和氯仿）。
药理用途
1951年，Cunnin克ham在蛹虫草中提纯得到一种晶体，命名为虫草素。
虫草素在野生冬虫夏草中的含量极微，现在研究所用的虫草素一般均是从蛹虫草中提取的。
有抗病毒、抗肿瘤作用。
虫草素作为一种新型的广谱抗菌素，以其特有的抗菌抗病毒活性，已引起全球科技发达国家的高度重视。
它能抑制病毒的RNA合成；对枯草杆菌和鸟结核杆菌均有抑制作用；对HIV-I 型病毒也有杀伤作用；尤其对多种实体恶性肿瘤有很强的抑制作用。
因此，将其作为一种用途广泛的新药来开发是必然的趋势。
目前，虫草素主要有化学合成制得和蛹虫草中提取纯化两种来源。
五十年代初就有人报道萃取法获得单体，六十年代也有人工合成品报道。
化学合成虫草素在路线设计上主要有置换脱氧核糖环3’位C-O键，形成2’，3’-环氧脱氧核糖结构然后进行区域立体选择性开环和直接合成3-脱氧核糖衍生物3种思路。