两种方法提取甘草酸效率之比较

两种方法提取甘草酸效率之比较

（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）

【摘要】目的比较水酸法和氨水法提取甘草酸含量的变化。方法利用正交试验4因素3水平选择最佳提取条件(包括加水量、提取次数、煮沸时间、粉碎时间、溶剂量、振荡时间、氨水浓度),用紫外分光光度法在252 nm波长处测定甘草酸含量。结果每100 g 甘草粗粉用水酸法提取的最佳条件为：每次加水量2 000 mL,提取2次,煮沸5 min,粉碎20 s；氨水法最佳条件为：每次加0.4%氨水2 000 mL,振荡2 h,提取2次。最终氨水法提取率为32%,水酸法提取率为26%。结论在最佳条件下,氨水法提取的甘草酸纯度和提取率明显高于水酸法。

【关键词】甘草；甘草酸；水酸法；氨水法；正交试验

Key words：Radix glycyrrhiza；Glycyrrhizic acid；decoct method；Ammonia-water method；orthogonal design

甘草为豆科植物甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)、胀果甘草(Glycyrrhizainflata Bat.)或光果甘草(Glycyrrhizaglabra L.)的干燥根和茎。甘草中主要含有甘草酸、甘草次酸、黄酮、生物碱、

氨基酸等化学成分,具有广泛的生理活性。甘草酸是甘草中最为重要的化学成分(其含量最高,可达14%),具有解毒、消炎、抗过敏、治疗溃疡、镇咳、抗肿瘤和防治病毒性肝炎、高血脂症和癌症等疾病的作用[1]。本试验采用正交设计,比较甘草酸的2种不同提取方法,为大规模、高效生产甘草酸提供理论依据。

1 材料

甘草：药材市场自购。浓硫酸(98%)、氨水(35%)、盐酸(1 mol/L)均为分析纯。

2 方法

2.1 甘草酸的提取方法[2-3]及正交因素[4]的选择

2.1.1 水酸法

甘草粉碎,取100 g甘草粗粉加入适量水,煮沸适当时间,60 ℃水浴恒温振荡 2 h。过滤,将滤渣重复数次上述操作,合并滤液,蒸发浓缩至原来的1/3,边搅拌边滴加浓硫酸至不再析出沉淀为止；陈化2 h,离心分离,将沉淀至于60 ℃以下烘干,即为甘草酸粗品。以蒸馏水为提取介质,选取加水量、浸提次数、煮沸时间、甘草粉末粉碎时间为主要因素,以甘草酸粗粉质量和甘草酸溶液中甘草酸的光吸收值为指标进行4因素3水平的正交试验。因素水平见表1。表1 水酸法因素与水平表（略）

2.1.2 氨水法

称取干燥甘草粉100 g,加入适量氨水,摇床震荡适当时间,过滤,滤渣重复上述步骤,合并滤液,并将滤液在85～95 ℃浓缩至原来的

1/5,离心得滤液,用1 mol/L的盐酸酸化至pH为3的酸化液,过滤得滤渣,于60 ℃以下烘干,即为甘草酸粗品。以氨水为提取介质,选取氨水浓度、溶剂量、振荡时间、提取次数为考察因素,以甘草酸粗粉质量和甘草酸溶液中甘草酸的光吸收值为考察指标进行4因素3水平的正交试验。因素水平见表2。表2 氨水法因素与水平表（略）

2.2 甘草酸的定量分析

采用紫外分光光度法[5]。对照溶液在252 nm处有最大吸收,故选定检测波长为252 nm。光度值(OD值)＝E×L×C(E为吸收系数,L为比色杯直径,C为浓度),所以,C＝OD值/E×L。

3 结果

3.1 水酸法正交试验结果

(见表3)表3 水酸法直观分析表（略）

根据极差(1)分析如下：因为 5.413.833.612.58,所以,提取次数加水量煮沸时间粉碎时间。根据各试验因子的平均数可以看出,最佳试验条件应选取A3B3C1D2,即：每次加水量2 000 mL,共提取2次,每次煮沸5 min,粉碎时间以20 s为最佳。

根据极差(2)分析如下：因为 2 064.4/E×L1 164.1/E×L639.1/E×L451.5/E×L,所以,加水量粉碎时间煮沸时间提取次数。根据各试验因子平均数可看出,最佳条件应选取A3B3C1D2,即：每次加水量为2 000 mL,共提取2次,每次煮沸5 min,粉碎时间以20 s最佳。

2组结果一致,为了提取效率更高一些,选择提取次数4次。

3.2 氨水法正交试验结果

(见表4)表4 氨水法直观分析表（略）

根据极差(1)分析如下：因为15.816.984.853.57,所以,溶剂量振荡时间氨水浓度提取次数。根据各试验因子平均数可以看出,最佳条件应选取A2B3C3D1,即：每次加0.4%的氨水2 000 mL,每次振荡2 h,共进行2次。根据极差(2)分析如下：因为9 768.7/E×L5 651.5/E ×L4 625.3/E×L4 511.7/E×L,所以,溶剂量提取次数振荡时间氨水浓度。根据各试验因子平均数可看出,最佳条件应选取A2B3C3D1,即：每次加0.4%的氨水2 000 mL,每次振荡2 h,共进行2次。

2组结果一致,为了提取效率更高一些,选择提取次数为4次。

3.3 2种最佳条件甘草酸提取率的对比

各取200 g甘草2份,分别按照上述最佳实验条件进行试验,结果见表5。表5 2种方法所得甘草酸纯度和提取率的对比（略）注：甘草酸纯度＝(甘草酸浓度×甘草原料质量)/甘草酸质量；

甘草酸提取率(%)＝(甘草酸质量/甘草原料质量)×100%

3.4 验证试验

(见表6)表6 验证试验结果（略）

取甘草200 g,以氨水法A2B3C3D1、水酸法A3B3C1D2为最佳条件,重复试验3次。从表6结果看出,氨水法比水酸法甘草酸纯度高,提取率提高6%,且得出率稳定。

4 讨论

根据正交试验确立的2种最佳条件下提取出的甘草酸粗品和甘草酸溶液中的甘草酸纯度进行对比,发现氨水提较酸水提的甘草酸质量、纯度、提取率都好,可能与水酸提法提取的杂质多有关,而且水酸提时陈化离心去上清,使甘草酸损失较大。同时,水酸提需要恒温振荡2 h,陈化时间2 h,氨水提每次比水酸提缩短5 h左右,而且沉淀物少,说明其提取效率高。经最佳工艺重复试验,氨水提提取率均在25%以上,较以往报道高出15%左右[5],同时与其他工艺相比,具有提取设备简单、操作简单、工作效率高等优点。

致谢：北京医科大学徐治鸿教授在百忙中给予本研究工作具体指导,使工作顺利实施,在此表示感谢！

【参考文献】

[1] Hoever G, Baltina L, Michaelis M, et al. Antiviral activity of glycyrrhizic acid derivatives against SARS-coronavirus[J]. Med Chem,2005,48(4)：1256－1259.

[2] 凌秀菊,万端极,吴正奇.甘草酸提取工艺研究[J].湖北工业大学学报, 2006,21(2)：12－14.