甘草中甘草酸提取与分离的研究_李赞忠

甘草中甘草酸提取与分离的研究

李赞忠,乔子荣,乌　云

(内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特　010010)

摘　要:甘草是我国传统的中药,来源于豆科植物甘草(Gly cy rrhiza uralensis Fisch)、胀果甘草(G.

inflata Bat .)或光果甘草(G .glabra L .)的干燥根和根茎[1]

。具有多种药用功效,主要生长在我国西北、

华北、东北等三北地区[1]。近年来在内蒙古自治区西部人工栽培甘草已获成功,甘草资源极为丰富[2]

。甘草酸(glycyrr hizic acid,GA)又名甘草甜素,是甘草中分离出的一种三萜类化合物[3],也是最重要的有效成分之一。本文对甘草中甘草酸及其他成分的提取分离方法进行了摸索和改进,取得了较好的效果。

关键词:甘草;甘草酸;提取;分离

中图分类号:R 284.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)24—0001—03 甘草是一种常用的中草药,又名美草、蜜甘、甜根子,多生长在我国西北、华北、东北等许多地区,为多年生草本植物[1]。研究证明,甘草酸是甘草中最重要的有效成分之一,也是甘草甜味的主要成分,通常称为干草甜素,它随产地的不同其含量亦不同,一般在7～14%之内。通常使用的是甘草酸的水溶性的盐,如甘草酸钠、甘草酸二钠、甘草酸三钠、甘草酸铵等。

甘草酸为白色或淡黄色结晶性粉末,分子式C 42

H 62O 16,相对分子质量822.9,熔点220℃,其结构式如下图所示。甘草酸具有特殊甜味,其甜度约为蔗糖的250倍,溶于热水和热的稀乙醇,不溶于无水乙醇和乙醚,甘草酸遇酸则沉淀[4]

。

甘草酸具有高甜度、低热能、安全无毒等特点,

能与多种生物碱、抗生素、氨基酸等生成复盐或复方制剂,具有协同、增溶、增加药物稳定性、起泡性和溶血作用很低、提高生物利用度及降低毒副作用的功效[5]。甘草酸的许多金属盐,人体可适当吸收,不易造成元素的积蓄中毒。因此常被用来配制成健脾开胃、止咳化痰、顺气止喘、抗炎抗病毒、保肝解毒和降低血脂及增强免疫功能的良药。日本学者对甘草酸甜素的抗病毒性进行了筛选,表明它对艾滋病毒的增殖及对细胞变性有抑制作用[6],日本报道甘草对艾滋病毒的抑制率高达98%,甘草被称为战胜AIDS 病的“仙草”。因此,甘草不仅具有重要的药用价值,而且还具有重大的工业应用价值。1　实验部分1.1　仪器及试剂

本实验所测熔点均用显微熔点仪测定。本实验所用试剂乙醇、异丙醇、冰醋酸、乙酸乙酯、丁酮、甲酸、石油醚等均为分析纯试剂。硅胶G 、硅胶GF254、柱层析硅胶(300～400目)均为青岛海洋化工厂产品。

1.2　甘草酸的提取分离1.

2.1　工艺流程

甘草挑选除杂→粉碎→提取→过滤→浓缩→分离→沉淀→重结晶→干燥→成品。

1.2.2　提取分离过程[7]

1

　2010年第24期 内蒙古石油化工

收稿日期:2010-10-13

基金项目:该研究项目为内蒙古自治区教育厅立项课题,编号N J04054。

(1)粉碎:将挑选除杂后干净干燥的甘草放入粉碎机中粉碎,过10目筛选,制得甘草粉试样。

(2)提取:称取200g甘草粉试样,用滤纸包好放入索氏提取管中,在1500mL圆底烧瓶中,加入1000mL水,加热煮沸并回流萃取3.5h。

(3)过滤:冷却后抽滤,滤渣再加800mL水重复萃取一次,抽滤后合并滤液。

(4)浓缩:将合并后的滤液用薄膜蒸发器进行真空浓缩,浓缩到滤液体积减少至原体积的1/3。

(5)分离:在已冷却的浓缩滤液中,加入95%的乙醇溶液150mL,然后静置过夜,然后过滤除去植物蛋白和多糖等沉淀物。

(6)沉淀:在经上述处理的甘草酸浓缩液中,用冰醋酸调其pH值,放置使甘草酸沉淀析出,然后进行离心分离,得粗甘草酸样品。

(7)重结晶:用热的稀乙醇水溶液进行重结晶,加入活性炭进行脱色,减压过滤后得到湿甘草酸样品。

(8)干燥:将湿甘草酸样品放入真空干燥箱内,调节真空度,在70～80℃温度下缓慢加热40～60m in后,即可得到干燥的甘草酸样品。

(9)成品:将干燥的甘草酸样品研碎,过筛,即得白色的甘草酸成品。

1.2.3　甘草酸的定性鉴别[8]

称取甘草酸样品1～2m g,置白磁板上,加0. 4mo l/L硫酸4滴,渐渐变成橙黄色至橙红色,即表明样品含有甘草酸。

1.2.4　甘草酸纯度的测定[8]

准确称取甘草酸样品6g,加蒸馏水50mL溶解后,移入100mL容量瓶中,用乙醇稀释至刻度,摇匀,静置12h。准确移取上清液25mL置于小烧杯中,加氨试液3滴。置于水浴上蒸发至稠膏状。再加30m L蒸馏水溶解,缓缓加入1.0mol/L盐酸溶液5mL,在冰水浴中冷却30min,过滤,沉淀冰水洗4次,每次用冰水5mL。弃去洗液及滤液,将沉淀物放在表面皿中使水分自然蒸发,然后将沉淀物转入小烧杯中,加入60～70℃的热乙醇10mL,使沉淀物溶解。过滤,滤器用热乙醇洗涤至溶液无色,合并乙醇液,将乙醇液移入干燥恒重的烧杯中,在水浴上加热蒸干,于105℃干燥3h,准确称量。

甘草酸含量(%)=

1.3　滤渣成分的提取分离

1.3.1　一次提取[9]

称取200g滤渣,用滤纸包好放入索氏提取管中,在1500mL圆底烧瓶中,加入800m L80%的乙醇溶液,加热回流萃取3.5h,抽滤得滤液和残渣,残渣再用800m L80%的乙醇溶液,重复萃取3h,抽滤得滤液和残渣,如此重复萃取四次后,得残渣12.6g,残渣灼烧,不能燃烧,表明已萃取完全。将四次萃取液分别进行点样,薄板以GF254硅胶为吸附剂,以乙酸乙酯:丁酮:水:甲酸=5∶3∶1∶1的混合溶剂为展开剂,进行薄层分析[10],薄板显示各萃取液成分相同,将滤液合并浓缩,得萃取浓缩液。

称取300g柱层析硅胶(300～400目)干法装柱,石油醚(b.p.60～90℃)淋洗,浓缩液进样量为10g,乙酸乙酯:丁酮:水:甲酸=5∶3∶1∶1为淋洗剂洗脱,分别收集,经薄层分析[10],分别合并浓缩,得到晶体。晶体Ⅰ以乙醇-丙酮混合溶剂重结晶,得到白色晶体。晶体Ⅱ以乙醇为溶剂重结晶,得到白色晶体。晶体Ⅲ以乙醇-水混合溶剂重结晶,得到黄色粉末状结晶。

1.3.2　二次提取[9]

称取400g滤渣,用滤纸包好放入索氏提取管中,在1500m L圆底烧瓶中,加入1000mL无水异丙醇溶液,加热回流萃取8h,抽滤得滤液和残渣,滤液以乙酸乙酯∶丁酮∶水∶甲酸=5∶3∶1∶1的混合溶剂为展开剂,进行薄层分析,薄板显示Rf值较大的三个黄色斑点,分离较好,以AlCl3乙醇液为显色剂显色[10],效果更为明显。残渣继续加入800mL 异丙醇回流萃取8h,抽滤得滤液及残渣,滤液同上分析,与前次萃取液相同,并有富集,合并浓缩得到浓缩物。

称取700g柱层析硅胶(300～400目)干法装柱,石油醚(b.p.60～90℃)淋洗,将萃取浓缩物10g以异丙醇溶解进样,以极性梯度的淋洗剂淋洗[10]。先用乙酸乙酯:丁酮:水:甲酸=12∶3∶1∶1的混合溶剂洗脱,分别接收,点样薄层分析,合并浓缩,有晶体析出,以乙醇-水混合溶剂重结晶得晶体Ⅳ。再用乙酸乙酯∶丁酮∶水∶甲酸=8∶3∶1∶1的混合溶剂淋洗,点样分析,合并浓缩,得到晶体以乙醇-丙酮重结晶,得白色晶体Ⅴ,然后用乙酸乙酯:丁酮:水:甲酸=5∶3∶1∶1的混合溶剂淋洗,点样分析,合并浓缩得晶体,以乙醇-丙酮重结晶得黄色晶

2内蒙古石油化工 2010年第24期