CN102836202A - 一种甘草地上部分综合开发利用的方法 - Google Patents

Abstract

一种甘草地上部分综合开发利用的方法。本发明涉及中草药有效成分的提取分离，特别是从甘草地上部分中提取分离甘草酸、甘草黄酮和甘草多糖的方法。首先将甘草的地上部分粗粉，然后分别用醇溶液和水采用超声循环提取，醇提液经脱醇后过通过离子交换树脂和大孔树脂将酸和总黄酮吸附和分离开，水提液经过絮凝、脱蛋白和脱色等步骤，得到甘草多糖。整个过程工艺简单、成本低、损失小、原料综合利用率高，产品质量高，无环境污染。

Description

一种甘草地上部分综合开发利用的方法

技术领域

本发明涉及从甘草的地上部分中提取甘草酸、甘草黄酮和甘草多糖的方法。

技术背景

甘草，又名美草、蜜甘、甜根子，多生长在我国西北、华北、东北地区，为多年生草本植物，甘草为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)、胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat)或光果甘草(Glycyrrhiza glabra L)的干燥根及根茎。甘草在中药方剂中有大量的应用，素有“十药九草”之说。此外，甘草还大量用来提取甘草浸膏，以及用来生产复方甘草片、甘草酸锌、甘草酸单铵盐、甘草甜味剂等。近年来，由于甘草用量的急剧增加，甘草资源日趋贫乏，而人工栽培尚处于实验室阶段，不能大面积推广。在甘草的传统使用中，取用的是其地下部分，而地上部分未加利用，文献报道甘草地上部分也含有数量可观的甘草酸等成分，因此，也有很好的利用价值。如果能将甘草地上部分综合开发利用，能节省大批甘草资源，增加甘草资源的综合利用率。文献(邱春等，从甘草地上部分中提取甘草酸和合成甘草酸锌，吉林农业大学学报，1994，16：132-133)中采用HPLC测得甘草地上部分中甘草酸的平均含量为2.11％，《中华人民共和国药典》中规定甘草根中甘酸酸的含量为不低于2.0％。文献(郭忠军等，甘草地上部分黄酮研究概况，航空航天医药，2005，16：62-64)综述了甘草地上部分中黄酮的研究情况，并指出甘草地上部分的黄酮具有很好的开发利用价值。因此，有必要对甘草的地上部分综合开发利用。

对甘草地上部分的开发利工艺，文献大多是对其中某一类成分的研究报道，文献(邱春等，从甘草地上部分中提取甘草酸和合成甘草酸锌，吉林农业大学学报，1994，16：132-133)测定了甘草地上部分的甘草酸的含量，并对其提取方法进行了研究，但未报道甘草黄酮类成分。王微(东北林业大学，2004年硕士论文)研究了乌拉尔甘草地上部分的化学成分，并测得甘草叶中黄酮的含量达2.78％。为开发利用地上部分中的甘草黄酮提供了依据。专利CN1544448A(苑可武，一种提取甘草地上部分总黄酮的方法)只公开了甘草地上部分总黄酮的开发利用方法，未报道甘草酸的利用。文献(白虹等，栽培甘草地上部分化学成分研究，西北药学杂志，2005，20：59-61)仅研究了甘草地上部分的化学成分，未对生产工艺进行研究。

上述文献虽然报道了较为详细的方法，但仅是针对甘草地上部分的单一种类成分的开发利用，缺少甘草地上部分的甘草酸、甘草黄酮和多糖的综合开发利用方案；未检索到关于三种活性成分的综合开发利用方案的相关报道。

此外，文献中关于甘草开发利用方法的报道，均是采用传统的提取方法，如煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法等。这些方法存在提取温度高、提高时间长、效率低以及成本高等问题。未检索到采用超声波提取法在甘草的综合开发利用中的应用文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种甘草地上部分的综合开发利用方法，提供了一种用于分离甘草中甘草酸、甘草黄酮和总多糖的工艺，该工艺简单、成本低、回收率高，所得产品质量高。本发明所用原料为甘草地上部分(包括茎、叶和花)，可以高效合理的利用甘草资源，具有很好的应用价值。本发明所采用的提取方法为超声波提取法，该方法是依据“空化作用”等原理，可使有效成分在提取介质中快速达到浓度平衡，可同时将甘草酸、甘草黄酮和多糖类成分提取出来，并且大大缩短了提取时间，提高了产品质量。本发明所采用的三种活性成分的分离方法为离子交换树脂和大孔树脂。

本发明是通过以下步骤实现的：

粉碎：将甘草地上部分用粉碎机打成粗粉；

超声提取：将甘草粗粉加入超声提取罐中，加入5-10倍量有机溶剂，在25-80℃超声提取1-3次，每次30-60分钟；

过滤：将上述提取液过滤，合并多次提取液；

离子交换：将滤液脱醇后通过阴离子交换树脂，黄酮类物质留在树脂上，甘草酸随尾液流出；

离子交换树脂洗脱：先用2-6倍量柱体积的去离子水洗脱，然后用80％的乙醇洗脱2-6倍量柱体积，醇洗脱液浓缩至干，得到甘草黄酮；

大孔树脂吸附：将离子交换树脂的尾液上样通过大孔树脂，甘草酸吸附在树脂上；

大孔树脂解吸附：先用2-6倍量柱体积的去离子水洗脱，然后用80％的乙醇洗脱2-6倍量柱体积，醇洗脱液浓缩至干，得甘草酸；

多糖提取：将醇提后的甘草滤渣再用5-10倍量去离子水超声提取1-3次，每次30-60分钟；

将提取液过滤后进行浓缩，至原体积的1/3-1/2，然后加入95％乙醇沉淀多糖，得粗多糖；

将粗多糖经过脱色、脱蛋白，得到高纯度甘草多糖。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的甘草地上部分综合开发利用的方法，首先将甘草的地上部分粗粉，然后用醇溶液进行超声提取，醇提液经脱醇后通过离子交换树脂柱或聚酰胺树脂柱吸附、醇洗，醇洗液浓缩得到甘草黄酮；尾液经大孔吸附树脂柱吸附，甲醇或乙醇解吸附，浓缩得到甘草酸。醇超声提取后的甘草滤渣再次经过水超声提取，水提液经过絮凝和浓缩，得到甘草多糖。整个过程工艺简单、成本低、损失小、原料综合利用率高，产品质量高，无环境污染

具体实施方案

实施例

下面将结合实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的甘草地上部分综合开发利用的方法，其较佳的具体实施方式包括以下步骤：

粉碎：将甘草的地上部分用粉碎机打成10-60目粗粉；

超声提取：将甘草粗粉加入超声提取罐中，加入甘草粗粉质量5-10倍的甲醇或乙醇溶液，在20-80℃下超声提取1-3次，每次10-60分钟；

过滤：将上述超声提取1-3次的提取液合并过滤，获得滤液；

离子交换树脂或聚酰胺树脂柱吸附：将上述滤液脱醇后通过离子交换树脂柱或聚酰胺树脂柱，黄酮类物质留在树脂柱上，甘草酸随尾液流出；

离子交换树脂柱或聚酰胺树脂柱洗脱：先用2-10倍树脂柱体积量的去离子水洗脱，然后用2-10倍树脂柱体积量的甲醇或乙醇溶液洗脱，将醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮；

大孔吸附树脂柱吸附：将上述离子交换树脂柱或聚酰胺树脂柱吸附后的尾液及其水洗脱液通过大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在大孔吸附树脂柱上；

大孔吸附树脂柱解吸附：先用2-10倍树脂柱体积量的去离子水洗脱，然后用2-10倍树脂柱体积量的甲醇或乙醇洗脱，将醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸；

多糖提取：将上述超声提取和过滤步骤中醇提后的甘草滤渣，加入甘草滤渣质量5-10倍的去离子水，在20-80℃下超声提取1-3次，每次10-60分钟，将提取液过滤后浓缩至原体积的1/3-1/2，然后加入甲醇或乙醇溶液沉淀多糖，得甘草总多糖。

所述多糖提取步骤中，具体可以将提取液过滤后浓缩为原体积的1/2，然后加入5倍量95％的甲醇或乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

所述甲醇或乙醇溶液可以为40-95％的甲醇或乙醇溶液。

所述离子交换树脂可以为弱碱或强碱性阴离子树脂；

所述大孔吸附树脂可以为AB-8、D101或HP20。

所述超声提取可以为超声波逆流循环提取。

所述甘草地上部分可以包括甘草的茎、叶、花。

本发明所用原料为甘草地上部分(包括茎、叶和花)，可以高效合理的利用甘草资源，具有很好的应用价值。本发明所采用的提取方法为超声波提取法，该方法是依据“空化作用”等原理，可使有效成分在提取介质中快速达到浓度平衡，可同时将甘草酸、黄酮类和多糖类成分提取出来，并且大大缩短了提取时间，提高了产品质量。本发明所采用的三种活性成分的分离方法为离子交换树脂或聚酰胺树脂和大孔吸附树脂。本发明对甘草的地上部分综合开发利用，用于分离甘草中酸、总黄酮和总多糖，该工艺简单、成本低、回收率高，所得产品质量高。

具体实施例一：

将甘草地上部分用粉碎机粗粉至40目，然后称取500g，加入3L 60％的乙醇，20℃超声提取1小时，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃缩浓至无醇味。

将浓缩液过D241离子交换树脂柱，甘草黄酮类化合物吸附在树脂柱上，甘草酸在水洗液当中。先用3倍量柱体积的去离子水洗脱树脂柱，然后用6倍量80％的乙醇洗脱。乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将离子交换树脂柱的尾液过AB-8大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用80％的乙醇洗脱。将乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用5倍量的水在20℃下超声提取两次，每次1小时。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/2，然后加入5倍量95％的乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

具体实施例二：

将甘草地上部分用粉碎机粗粉至10目，然后称取500g，加入3L 40％的乙醇，80℃超声提取30分钟，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃浓缩至无醇味。

将浓缩液加入到经过处理的聚酰胺柱上，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，再用6倍量75％的乙醇洗脱。乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将水洗部分过AB-8大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用75％的乙醇洗脱。将乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用6倍量的水在80℃下超声提取两次，每次30分钟。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/2，然后加入5倍量95％的乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

具体实施例三：

将甘草地上部分用粉碎机进行粗粉至60目，然后称取400g，加入2L 70％的甲醇，30℃超声循环提取1小时，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃缩浓至无醇味。

将浓缩液过D241离子交换树脂柱，甘草黄酮类化合物吸附在树脂柱上，酸在水洗液当中。先用3倍量柱体积的去离子水洗脱树脂柱，然后用6倍量80％的甲醇洗脱。甲醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将离子交换树脂柱的尾液过AB-8大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用80％的甲醇洗脱。将甲醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用5倍量的水在30℃下超声提取两次，每次1小时。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/2，然后加入5倍量95％的乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

具体实施例四：

将甘草地上部分用粉碎机进行粗粉至20目，然后称取500g，加入3L 40％的甲醇，45℃超声循环提取50分钟，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃浓缩至无醇味。

将浓缩液加入到经过处理的聚酰胺柱上，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，再用6倍量75％的甲醇洗脱。乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将水洗部分过AB-8大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用75％的甲醇洗脱。将甲醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用6倍量的水在45℃下超声提取两次，每次1小时。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/2，然后加入5倍量95％的甲醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

具体实施例五：

将甘草地上部分用粉碎机进行粗粉至30目，然后称取500g，加入4L 90％的乙醇，60℃超声循环提取45分钟，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃缩浓至无醇味。

将浓缩液过D301离子交换树脂柱，甘草黄酮类化合物吸附在树脂柱上，酸在水洗液当中。先用3倍量柱体积的去离子水洗脱树脂柱，然后用6倍量80％的乙醇洗脱。乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将离子交换树脂柱的尾液过HP20大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用80％的乙醇洗脱。将乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用5倍量的水在80℃下超声提取两次，每次20分钟。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/3，然后加入5倍量95％的乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

具体实施例六：

将甘草地上部分用粉碎机进行粗粉至10目，然后称取500g，加入5L 50％的乙醇，70℃超声循环提取40分钟，重复提取一次，合并两次滤液。将滤液在60℃浓缩至无醇味。

将浓缩液加入到经过处理的聚酰胺柱上，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，再用6倍量78％的乙醇洗脱。乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草总黄酮。

将水洗部分过D101大孔吸附树脂柱，甘草酸吸附在树脂柱上。待树脂柱达到吸附饱合后，先用4倍量柱体积的去离子水洗脱，接着用78％的乙醇洗脱。将乙醇洗脱液浓缩至干，得到甘草酸。

甘草地上部分醇提后的残渣再用6倍量的水在80℃下超声提取两次，每次10分钟。将提取液过滤后浓缩为原体积的1/3，然后加入5倍量95％的乙醇溶液，4℃下放置过夜，然后过滤得甘草总多糖沉淀。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)甘草茎或叶用粉碎机打为粗粉后，加入乙醇溶液，采用超声波逆流循环提取。提取温度为30-80℃，提取时间为1小时，物料比为1∶5-1∶10；

(2)将上述提取液浓缩脱醇，然后采用板框过滤；

(3)将滤液首先通过离子交换树脂，黄酮类化合物留在树脂上，其他化合物则留在尾液中。

(4)用醇溶液洗脱离子交换树脂，洗脱液浓缩至干，即为甘草总黄酮；

(5)将离子交换树脂的尾液通过大孔吸附树脂，水洗后用乙醇解吸附，解吸液真空浓缩至干，得甘草酸粗品；

(6)经过乙醇提取后的滤渣再用水超声提取，提取温度为30-80℃，提取时间为1小时，物料比为1∶5-1∶10；

(7)水提液浓缩为原体积的1/2，然后加入4倍量95％的乙醇，4℃放置过夜，然后过滤得甘草多糖沉淀。

2.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于用40-95％的乙醇溶液进行超声波逆流循环提取。

3.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于采用离子交换树脂首先将甘草酸和甘草黄酮分离开，洗脱液为40-95％的乙醇。

4.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于大孔树脂的解析液为40-95％的乙醇。

5.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于从提取完甘草酸和甘草黄酮的滤渣中用水提取甘草多糖。

6.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于所用的离子交换树脂为弱碱或强碱性阴离子树脂。

7.按权利要求1所述，一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于所用的大孔吸附树脂为AB-8、D101或HP20。

8.根据权利要求1所述的一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于，所述超声提取为超声逆流波循环提取。

9.根据权利要求1至6任一项所述的一种甘草地上部分综合开发利用的方法，其特征在于，所述甘草地上部分包括甘草的茎、叶、花。