CN104262448B

CN104262448B - 一种从甘草中提取甘草酸的方法

Info

Publication number: CN104262448B
Application number: CN201410453575.9A
Authority: CN
Inventors: 蒲洪友; 文化; 祝波
Original assignee: Sichuan Baodingxiang Tcm Technology & Development Co Ltd
Current assignee: Sichuan Baodingxiang Tcm Technology & Development Co Ltd
Priority date: 2014-09-07
Filing date: 2014-09-07
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-09-07
Also published as: CN104262448A

Abstract

本发明提供一种从甘草中提取甘草酸的方法，其主要步骤包括将新鲜甘草风干粉碎后将甘草颗粒置于容器中，加入乙酸乙酯‑二氯甲烷混合溶剂静置提取、过滤后加入乙醇水溶液作进行萃取，石油醚混合后静置提取后加入水，并调节PH后，加入活性炭脱色，酸沉，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。本发明提供的提取方法收率高、纯度较高，提取过程无毒性试剂，条件温和，得到的产品安全性高，且所用试剂廉价易得，操作步骤简单，对仪器要求低，生产成本低，适合工业生产。

Description

一种从甘草中提取甘草酸的方法

技术领域

本发明涉及中药提取分离技术领域，具体涉及一种从甘草中提取甘草酸的方法。

背景技术

甘草为豆科(Leguminosae)甘草属(Glycyrrhiza)植物的根和根茎，是我国的传统中药材，唐代《药性本草》称其为“国老”，有调和众药的功效，更有“无草不成方”的说法。其药用部位是根及根茎，药材性状根呈圆柱形，长25～100cm，直径0.6～3.5cm，外皮松紧不一，表面红棕色或灰棕色。根茎呈圆柱形，表面有芽痕，断面中部有髓。气微，味甜而特殊，功能主治为清热解毒，祛痰止咳、脘腹等。我国甘草分布较广，在我国主要分布在北部和西北部的干旱、半干旱地区如内蒙古、宁夏、青海、新疆等地。

甘草酸(GlycyrrhizicAcid)又名甘草甜素，是常用中药甘草最主要的活性成分，为白色结晶性粉末，无臭，有特殊甜味，分子式为C₄₂H₆₂O₁₆，分子量为822.92，其结构式如下图所示：

除了其特殊甜味在食品、化工等行业均有用途外，已有医学研究还表明，甘草酸具有抗炎、抗病毒、抗变态反应及免疫调节的作用，在抗胃及十二指肠溃疡、抗肝炎、降血脂等方面具有广泛的活性，同时，甘草酸还具抗肿瘤、降胆甾醇，促肾上皮质激素样作用，对肉瘤、癌细胞生长有抑制作用，对艾滋病的抑制率更高达90％，有较强的增加人体免疫功能作用。近年来的药理研究进一步发现，甘草酸类药物尚具有防治病毒性肝炎、高血脂症和癌症等疾病的功能，是有效的干扰素诱生剂及细胞免疫调节剂，其药理作用十分广泛。

然而，甘草提取物中出了甘草酸外，还包含多种其它结构类似、性质相近的物质，如黄酮苷类成分(甘草苷、异甘草苷等)和多糖类、甘草次酸等成分，此外甘草中还含有黄酮苷元类成分(如甘草素、异甘草素，甘草查耳酮A等)、淀粉、胶质等诸多小分子成分。目前，从甘草中提取甘草酸的方法主要有传统煎煮浸提法、重结晶法、离子交换树脂吸附、大孔树脂吸附法等方法，然而这些方法均存在诸多缺点，如传统煎煮方法耗时较长，一般需要5-10小时，且提取物中成分复杂，杂质含量高，为甘草酸进一步处理带来了困难，且提取浓缩步骤中需要对进行甘草进行反复煎煮、浓缩，耗能大且步骤繁琐，通式在浓缩过程中甘草酸可能发生分解、氧化变性等化学反应，额外引进了新的杂质，进一步降低了纯度，增加了生产成本；重结晶方法步骤复杂且收率较低；使用离子交换树脂和大孔树脂吸附方法时，需要消耗大量有机溶剂、不能有效去除极性类似的杂质、收率较低，且过吸附柱前需将甘草提取液进行预处理，进一步降低了其收率。新发展的技术如超声波提取、微波提取、高压提取和超临界萃取等方法，不但设备成本高，新工艺也尚不成熟。因此，寻求一种提取效率高、收率高、简单可行、生产成本低的甘草酸提取方法对于本领域技术人员来说是一个亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种从甘草中提取甘草酸的方法，其包括以下步骤：

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm-200μm的甘草颗粒；

2)将甘草颗粒置于容器中，加入3-5倍w/v的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂混合，静置1-3小时后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积的15-30％的乙醇水溶液作为水相溶剂，调节混合溶液pH为7.0-9.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积石油醚混合后静置1-3小时后，分离有机相；

5)向有机相中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积水溶液，调节pH为8.0-10.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，调节其pH为1.0-3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。

上述甘草中提取甘草酸的方法中，所述步骤1)中甘草颗粒的粒径优选为50μm-100μm，进一步优选为50μm。

上述甘草中提取甘草酸的方法中，所述步骤2)中乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂的用量倍数优选为3倍；所述步骤2)中乙酸乙酯与二氯甲烷的体积比为1：5-3:1，优选为1:3。

上述甘草中提取甘草酸的方法中，所述步骤3)中混合溶液pH优选为8.0；所述步骤3)中水相溶剂优选为15％-25％的乙醇水溶液，进一步优选为20％的乙醇水溶液。

上述甘草中提取甘草酸的方法中，所述步骤5)中pH优选为9.0。

上述甘草中提取甘草酸的方法中，所述步骤6)中pH优选为2.0-3.0。

本发明提供的甘草中提取甘草酸的方法，其步骤包括：

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm的甘草颗粒；

2)将甘草颗粒置于容器中，加入3倍w/v的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂混合，静置2h后过滤得甘草酸提取液，所述乙酸乙酯与二氯甲烷的体积比为1:3；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积的20％的乙醇水溶液作为水相溶剂，调节混合溶液pH为8.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积石油醚混合后静置1h，分离有机相；

5)向有机相中加入与乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积水，调节pH为9.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，调节其pH为2.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。

本发明所述的甘草中提取甘草酸的方法中，步骤3)、步骤5)中使用的pH调节剂为KOH溶液或NaOH溶液，步骤6)中使用的pH调节剂为HCl溶液或H₂SO₄溶液。

本发明中的重量体积比(w/v)为克/毫升或者千克/升，以及与上述等量的单位比例。

本发明提供的甘草酸提取方法与现有技术相比，存在以下优势：

1、采用本发明中提取方法获得的甘草酸收率高、且纯度较高；

2、提取过程无毒性试剂，条件温和，得到的产品安全性高；

3、所用试剂廉价易得，操作步骤简单，对仪器要求低，生产成本低，适合工业生产。

本申请发明人通过大量实验考查提取过程中的试剂、条件对于提取效率(收率)、纯度的影响，其中收率计算公式为：

收率＝(干燥后沉淀物重量/甘草药材重量)*100％

其中纯度检测方法为紫外分光光度法，具体操作步骤如下：

1)对照品溶液制备：精密称取对照品适量，加50％乙醇制成1:1的溶液，即得；

2)供试品溶液制备：精密称取提取物适量，加50％乙醇制成1ml含1mg的溶液，即得；

3)标准曲线制作：精密吸取对照品溶液0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0ml分别置于10ml容量瓶中，加50％乙醇至刻度，摇匀，252nm波长处测定吸收度，以浓度为横坐标，吸收度为纵坐标，计算得到回归方程：Y＝9.636X-0.206(R²＝0.990)；

4)供试品含量测定：精密吸取供试品溶液1ml，置于10ml容量瓶中，加50％乙醇至刻度，摇匀，252nm波长处测定吸收度，利用标准曲线方程计算供试品中甘草酸含量。

本申请实施方案或具体实施方式中，所使用的药品、试剂、实验仪器如下：

甘草药材(市售，产地新疆)，甘草酸铵对照品(中检所提供)，无水乙醇(成都市科龙化工试剂场，AR)、乙酸乙酯(成都市科龙化工试剂场，AR)、二氯甲烷(成都市科龙化工试剂场，AR)、石油醚(成都市科龙化工试剂场，AR)；

UV-190紫外分光光度计(日本岛津)。

实验1甘草粉碎粒径的选择

将风干后的甘草分别粉碎成不同的粒径，采用常规水煎煮法(按照2010版药典方法)进行提取、冷却后，调节其pH为2.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸粗品，对不同提取物的收率见表1。

表1甘草粉碎粒径的选择实验结果

粒径(μm)	30	50	75	100	150	200	250
								收率	1.8％	3.6％	3.3％	3.1％	2.7％	2.6％	1.9％

根据上述结果可以看出，粒径大于200μm时收率明显降低，当甘草粒径为50μm-200μm时，收率相对较高，粒径为50μm时，收率最高。

实验2有机溶剂种类及配比的选择

将风干后的甘草粉碎成粒径为50μm的颗粒，与体积为3倍量甘草重量的第一溶剂混合均匀，静置1小时后，过滤得甘草提取液，向提取液中加入15％的乙醇水溶液作为水相溶剂，调节混合溶液pH为7.0，进行萃取，收集水相溶液，向水相溶液中加入与第一溶剂等体积第二有机溶剂混合后静置2小时后分离有机相，向有机相中加入与第一溶剂等体积水溶液，调节pH为10.0，进行二次萃取，收集水相溶液，向得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，调节其pH为2.0-3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸，计算不同有机溶剂萃取得到的收率、纯度结果见表2、表3。

表2有机溶剂种类的选择实验结果

表3第一有机溶剂组分比例的选择实验结果

*其他条件同本实验方法，第二溶剂选择为石油醚

根据表2结果可以看出，当第一次萃取溶剂选择乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂，第二次萃取溶剂选择石油醚时，甘草酸的收率和纯度均优于其它试剂，当乙酸乙酯和二氯甲烷的体积比为1:5-3:1时，均能获得较高的收率和纯度，其中二者体积比为1:3时，纯度最高，综合考虑收率和纯度，该配比下提取效率最高。

申请人进一步考察乙酸乙酯与二氯甲烷混合溶剂(以1:3进行试验)的用量发现，当其用量为甘草药材用量的3-5倍(体积质量比)时，提取效率较高为10-12％，纯度在95％以上，当其溶剂倍数高于5倍时，提取效率没有显著提高，且3、4、5倍之间提取效率也没有显著差异，考虑溶剂成本，其用量优选为药材用量的3倍。

实验3提取溶剂的选择

将风干后的甘草粉碎成粒径为50μm的颗粒，与3倍甘草颗粒重量的乙酸乙酯：二氯甲烷为1:3的混合，静置1小时后，过滤得甘草提取液，向提取液中加入溶剂A调节混合溶液pH为7.0，进行萃取，收集水相溶液，向水相溶液中加入与乙酸乙酯：二氯甲烷混合溶液等体积石油醚混合后静置2小时后分离有机相，向有机相中加入与石油醚等体积溶剂B，调节pH为10.0，进行二次萃取，收集水相溶液，向得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，调节其pH为2.0-3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸，计算不同有机溶剂萃取得到的收率、纯度结果见表4。

表4提取溶剂的选择实验结果

根据上表结果可以看出，当一次提取溶剂为水，二次提取溶剂为15％-30％乙醇时，甘草酸收率和纯度较高，当乙醇浓度超出该范围时，收率和纯度大幅下降，其中当溶剂A为20％乙醇时，溶剂B为水时，收率和纯度最高。

申请人进一步考察上述提取方法中加入溶剂A(20％乙醇)和溶剂B(水)时的pH值时发现，当加入溶剂A后pH为7.0-9.0、加入溶剂B后pH为8.0-10.0时，甘草酸收率和纯度较高，超出该范围时，收率和纯度大幅下降，其中加入一次提取溶剂后pH为8.0、加入二次提取溶剂后pH为9.0时，效果最优。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的内容作进一步的详细说明，并不能用于限制本发明的保护范围。

实施例一甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为200μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于烧瓶中，加入40ml的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为3:1)充分混匀，静置1h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入40ml30％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为9.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入40ml石油醚混合后静置1.5h，分离有机相；

5)向有机相中加入40ml水，用1％NaOH溶液调节pH为10.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，Hcl调节其pH为2.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为9.5％，纯度为81％。

实施例二甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于烧瓶中，加入30ml乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为1:5)混合，静置1.5h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入30ml15％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为7.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入30ml石油醚混合后静置1h，分离有机相；

5)向有机相中加入30ml水，用1％NaOH溶液调节pH为8.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，Hcl调节其pH为2.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为9.9％，纯度为83％。

实施例三甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于容器中，加入30ml乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为1:3)充分混合，静置2h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入30ml的20％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为8.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入30ml石油醚混合后静置1h，分离有机相；

5)向有机相中加入30ml水，用1％NaOH溶液调节pH为9.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，Hcl调节其pH为2.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为10.8％，纯度为96％。

实施例四甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为100μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于烧瓶中，加入50ml乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为1:1)充分混合，静置1.5h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入50ml20％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为8.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入50ml石油醚混合后静置2h，分离有机相；

5)向有机相中加入50ml水溶液，用1％NaOH溶液调节pH为8.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，Hcl调节其pH为3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为10.1％，纯度为83％。

实施例五甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为150μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于容器中，加入40ml的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为2:1)充分混合，静置2h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入40ml的25％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为8.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入40ml石油醚混合后静置1h，分离有机相；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，HCl调节其pH为1.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为9.9％，纯度为84％。

实施例六甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为75μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于容器中，加入40ml的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为1:4)充分混合，静置3h后过滤得甘草酸提取液；

3)向步骤2)中得到的甘草酸提取液中加入40ml20％的乙醇水溶液作为水相溶剂，用1％NaOH溶液调节混合溶液pH为9.0，进行萃取，收集水相溶液；

4)向水相溶液中加入40ml石油醚混合后静置1.5h，分离有机相；

5)向有机相中加入40ml水，用1％NaOH溶液调节pH为9.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

6)向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，HCl调节其pH为3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为9.7％，纯度为90％。

实施例七甘草酸提取方法

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为125μm的甘草颗粒；

2)取10g甘草颗粒置于容器中，加入50ml的乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂(体积比为3:1)充分混合，静置2h后过滤得甘草酸提取液；

4)向水相溶液中加入50ml石油醚混合后静置3h，分离有机相；

5)向有机相中加入50ml水，用1％NaOH溶液调节pH为10.0，进行二次萃取，收集水相溶液；

向步骤5)中得到的水相溶液中加入活性炭脱色后，HCl调节其pH为2.0-3.0，离心，收集沉淀物，干燥后得到甘草酸。计算得到其收率为10.3％，纯度为88％。

Claims

1.一种从甘草中提取甘草酸的方法，其包括以下步骤：

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm-200μm的甘草颗粒；

2.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤1)中甘草颗粒的粒径为50μm-100μm。

3.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤1)中甘草颗粒的粒径为50μm。

4.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤2)中乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂的用量倍数3倍。

5.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤2)中乙酸乙酯与二氯甲烷的体积比为1：5-3:1。

6.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤2)中乙酸乙酯与二氯甲烷的体积比为为1:3。

7.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤3)中混合溶液pH优选为8.0；步骤3)中水相溶剂优选为15％-25％的乙醇水溶液。

8.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤3)中混合溶液pH优选为8.0；步骤3)中水相溶剂为20％的乙醇水溶液。

9.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤5)中pH为9.0。

10.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤6)中pH为2.0-3.0。

11.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤6)中pH为2.0。

12.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤2)中静置时间为2h，步骤4)中静置时间为1h。

13.根据权利要求1中所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其步骤包括：

1)将新鲜甘草风干后，粉碎成粒径为50μm的甘草颗粒；

14.根据权利要求1或12中任意一项所述的从甘草中提取甘草酸的方法中，其特征在于所述步骤3)、步骤5)中使用的pH调节剂为KOH溶液或NaOH溶液，步骤6)中使用的pH调节剂为HCl溶液或H₂SO₄溶液。