CN101260137B - 用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法 - Google Patents

用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法 Download PDF

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本发明涉及药物化工领域，特别涉及一种用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法。首先采用微波辅助提取的方法将甘草酸从甘草中快速高效地提取出来；然后采用非离子表面活性剂形成的胶团溶液进行浊点萃取，调节pH至1.5～3.0，加热到浊点温度后分成水相和胶团相两相，甘草酸富集于胶团相；采用水作为溶液，调节混合液的pH至6.0～8.0，再次浊点反萃，最后得到富集甘草酸的水相溶液，酸化沉淀后得到粗品甘草酸，加入高浓度乙醇热溶解后过滤，得到甘草酸三钾盐；加入冰醋酸溶解，结晶析出，得白色高纯度甘草酸单钾盐，纯度可达90％以上。本发明操作简单，萃取过程无挥发性有机溶剂，富集纯化效率高。

Description

用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法
技术领域
本发明涉及药物化工领域，特别涉及一种用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法。
背景技术
纯品甘草酸钾是世界重要的精细化工产品，广泛应用于药品、食品和化妆品，作为原料或添加剂。
目前，甘草酸提取的传统方法是热回流或加水煎煮的方法。此法存在提取时间长，提取率低，产物中杂质含量较多等缺点。精制甘草酸的生产工艺主要有：酸沉结晶法、离子交换法和大孔树脂吸附法等。直接酸沉结晶法，一般需要多次重结晶，步骤复杂且收率低；使用离子交换树脂以及吸附树脂，需将甘草酸浸提液进行纯化预处理，周期长效率低。中国专利(CN1524870A)是利用三烷基氧化磷作萃取剂结合有机溶剂萃取得到甘草酸。然而，含磷萃取剂的高成本及其环境污染也是客观存在的问题。
在过去的十几年中，胶团水溶液在分离科学领域中的应用得到了越来越多的关注，特别是利用非离子表面活性剂独特的浊点现象可对目标产品进行纯化和富集。非离子表面活性剂在加热到浊点温度时可以与水形成界面清晰的两相。甘草酸分子中的极性基团能够与表面活性剂通过氢键结合从而将甘草酸与杂质分离，选择性地萃取到表面活性剂的胶团相中。这是浊点萃取用于萃取分离甘草酸的基础。将微波提取与浊点萃取相结合分离甘草酸从未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提取纯化速度快，取消浓缩过程，提取率高，杂质含量少，易于纯化的甘草酸提取纯化方法。过程中使用微波辅助提取和胶团浊点萃取结合，不使用高价萃取剂，无挥发性毒性有机溶剂，采用非离子表面活性剂的浊点性质将纯化和富集进行有效耦合，使整个工艺快速高效。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法包括：微波辅助提取、浊点萃取和水反萃、冰醋酸结晶法精制：
(1)将干燥后的甘草切片粉碎，加入水后放入微波辅助提取设备内进行微波加热，然后过滤，得到固体滤渣和甘草酸浸提液；
(2)采用非离子表面活性剂形成的胶团溶液将步骤(1)得到的甘草酸从浸提液中提纯出并富集：首先将非离子表面活性剂胶团溶液与步骤(1)得到的甘草酸浸提液充分混合(非离子表面活性剂占混合溶液体积的3～8％)，用无机酸调节混合溶液的pH至1.5～3.0，然后加热到浊点温度进行分相萃取，此时甘草酸富集于非离子表面活性剂形成的胶团相中，分出胶团相用于反萃；
(3)采用水对步骤(2)得到的胶团相进行溶解，用无机碱调节混合液的pH至6.0～8.0，再次加热到浊点温度分相，得到富集甘草酸的水相溶液；
(4)将步骤(3)得到的水相溶液经无机酸沉淀、干燥后得到粗品甘草酸；
(5)向步骤(4)得到的粗品甘草酸中加入高浓度乙醇(浓度为70wt％以上)热溶解(温度60～70℃)后浸提、过滤，放冷后加入KOH乙醇溶液至不再析出沉淀，沉淀过滤、干燥后得到甘草酸三钾盐；加入冰醋酸溶解，低温放置，有白色结晶析出，抽滤，用乙醇洗涤，得白色高纯度甘草酸单钾盐，纯度可达90％以上。
所述的非离子表面活性剂是异辛基酚聚氧乙烯醚(Triton X-100)或脂肪醇聚氧乙烯醚(GX-080)；步骤(2)或步骤(3)所述的加热方式为微波加热或水浴锅加热；所述的无机酸是盐酸或硫酸；所述的无机碱是氢氧化钠或氢氧化钾；浊点萃取温度在65℃～75℃的范围。
步骤(5)中所述的甘草酸三钾盐一次结晶得到甘草酸单钾盐的最佳工艺为：冰醋酸的体积：甘草酸三钾盐的质量为4：1。
所述的步骤(5)KOH乙醇溶液的浓度为20wt％。
所述的低温放置的温度是4℃，时间是10～20小时。
本发明的优点在于：
1.本发明采用微波辅助提取甘草中的甘草酸并用微波辅助加热萃取引发相分离，速率快，提取效率高。
2.采用的非离子表面活性剂价廉易得，可生物降解，环境友好。
3.通过萃取和反萃，纯化了甘草酸，同时对甘草酸溶液高倍富集。
4.以胶团为媒介的浊点萃取和传统的液液萃取相比具有高萃取率、高选择性、实验操作简单，低成本，使用无毒溶剂并且容易后处理等优点。
5.本发明采用浊点萃取与反萃后，杂质成分已有效地去除，使后续的甘草酸更易于精制，甘草酸三钾盐一次结晶产品无需重结晶，无需脱色含量可达90％以上。
具体实施方式
以下实施例中所用到的微波辅助设备是(美国CEM公司的Star System2系统)单聚焦敞开式微波提取仪，微波辅助加热时的温度可控。
实施例1
将20克甘草粉末放入微波辅助提取设备的反应容器中，加入200ml水，控制温度80℃，微波提取5分钟。滤液中甘草酸含量占甘草质量的3.3％。加入10mlGX-080充分混合溶解，用浓度为10wt％的盐酸调节混合溶液的pH至2.2，然后微波加热到75℃进行分相萃取，30分钟后甘草酸富集于表面活性剂形成的胶团相中；分出胶团相加入30ml水溶解，用浓度为5wt％的氢氧化钠水溶液调节混合溶液的pH至7.0，再次加热到75℃的浊点温度分相，取水相溶液经盐酸沉淀、干燥后得到粗品甘草酸，含量为47％。粗品甘草酸加入浓度为95wt％的乙醇20ml在55℃浸提1小时，过滤、放冷后加入浓度为20wt％的KOH乙醇溶液至不再析出沉淀，沉淀过滤干燥后加入冰醋酸溶解(液固比为4：1)，4℃低温放置10～20小时结晶，抽滤，用乙醇洗涤，得含量为90％的白色甘草酸单钾盐。
实施例2
将20克甘草粉末放入微波辅助提取设备的反应容器中，加入200ml水，控制温度90℃，微波提取5分钟。滤液中甘草酸含量占甘草质量的3.6％。加入10mlTriton X-100充分溶解，用浓度为10wt％的盐酸调节混合溶液的pH至2.5，然后微波加热到75℃进行分相萃取，30分钟后甘草酸富集于表面活性剂形成的胶团相中；分出胶团相加入30ml水溶解，用浓度为5wt％的氢氧化钠水溶液调节混合溶液的pH至7.8，再次加热到75℃的浊点温度分相，取水相溶液经盐酸沉淀、干燥后得到粗品甘草酸，含量为54％。粗品甘草酸加入浓度为85wt％的乙醇20ml在55℃浸提1小时，过滤、放冷后加入浓度为20wt％的KOH乙醇溶液至不再析出沉淀，沉淀过滤干燥后加入冰醋酸溶解(液固比为4：1)，4℃放置10～20小时结晶，抽滤，用乙醇洗涤，得含量为92％的白色甘草酸单钾盐。
实施例3
将20克甘草粉末放入微波辅助提取设备的反应容器中，加入200ml水，控制温度90℃，微波提取5分钟。滤液中甘草酸含量占甘草质量的3.6％。加入10mlTriton X-100充分溶解，用浓度为10wt％的硫酸调节混合溶液的pH至2.5，然后水浴锅加热到70℃进行分相萃取，60分钟后甘草酸富集于表面活性剂形成的胶团相中；分出胶团相加入30ml水溶解，用浓度为5wt％的氢氧化钠水溶液调节混合溶液的pH至7.8，再次加热到70℃的浊点温度分相，取水相溶液经硫酸沉淀、干燥后得到粗品甘草酸，含量为51％。粗品甘草酸加入浓度为95wt％的乙醇20ml在55℃浸提1小时，过滤、放冷后加入20％KOH乙醇溶液至不再析出沉淀，沉淀过滤干燥后加入冰醋酸溶解(液固比为4：1)，4℃低温放置10～20小时结晶，抽滤，用乙醇洗涤，得含量为90％的白色甘草酸单钾盐。

Claims (10)

1.一种用微波辅助浊点萃取从甘草中提纯并精制甘草酸的方法，该方法包括：微波辅助提取、浊点萃取和水反萃、冰醋酸结晶法精制；其特征是：
(1)将干燥后的甘草切片粉碎，加入水后放入微波辅助提取设备内进行微波加热，然后过滤，得到固体滤渣和甘草酸浸提液；
(2)将非离子表面活性剂胶团溶液与步骤(1)得到的甘草酸浸提液充分混合，用无机酸调节混合溶液的pH至1.5～3.0，然后加热到浊点温度进行分相萃取，此时甘草酸富集于非离子表面活性剂形成的胶团相中，分出胶团相用于反萃；
(3)采用水对步骤(2)得到的胶团相进行溶解，用无机碱调节混合液的pH至6.0～8.0，再次加热到浊点温度分相，得到富集甘草酸的水相溶液；
(4)将步骤(3)得到的水相溶液经无机酸沉淀、干燥后得到粗品甘草酸；
(5)向步骤(4)得到的粗品甘草酸中加入浓度为70wt％以上的乙醇热溶解后浸提、过滤，放冷后加入KOH乙醇溶液至不再析出沉淀，沉淀过滤、干燥后得到甘草酸三钾盐；加入冰醋酸溶解，低温放置，有白色结晶析出，抽滤，用乙醇洗涤，得白色甘草酸单钾盐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(1)微波加热温度是80～90℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(2)非离子表面活性剂胶团溶液与步骤(1)得到的甘草酸浸提液充分混合，其非离子表面活性剂占混合溶液体积的3～8％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)或步骤(3)所述的加热方式为微波加热或水浴锅加热。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的非离子表面活性剂是异辛基酚聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的无机酸是盐酸或硫酸；所述的用无机碱是氢氧化钠或氢氧化钾。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的浊点萃取温度在65℃～75℃的范围。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(5)中所述的甘草酸三钾盐一次结晶得到甘草酸单钾盐，其冰醋酸的体积∶甘草酸三钾盐的质量为4∶1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(5)的乙醇热溶解温度是60～70℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤(5)KOH乙醇溶液的浓度为20wt％。
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