甘草酸提取純化工藝研究進展

王金丹

摘要：甘草酸是甘草的主要有效成分，也是一種天然甜味劑，廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。綜述甘草酸提取及純化工藝的研究進展，介紹熱回流提取、醇提取、濁點提取、超聲提取等工藝的研究方法及最佳條件，以期為甘草酸的進一步研究提供參考。

關鍵詞：甘草酸;提取;純化;工藝;研究進展

中圖分類號：R284.2? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2020）05-0062-02

甘草是傳統(tǒng)的藥食同源植物，其性味甘平，具有補脾益氣、袪痰止咳、清熱解毒、緩急止痛等功效。甘草酸是甘草的主要有效成分，具有抗炎、抗過敏、抗氧化、免疫增強等作用，同時也是一種天然甜味劑。在查閱收集大量文獻的基礎上，綜述甘草酸提取及純化工藝的研究進展，以期為甘草酸的深加工和開發(fā)利用提供參考。

1 甘草酸提取工藝

1.1 熱回流提取

王振強等人研究熱回流法提取甘草中甘草酸的最佳工藝條件，在單因素試驗基礎上，采用正交試驗分析提取溫度、料液比、提取時間和提取次數(shù)對提取效果的影響，得到甘草酸的最佳提取條件為提取溫度90 ℃、料液比1∶30（g/mL）、提取時間0.5 h、提取次數(shù)5次，此條件下甘草酸得率為2.27%。

譚勇等人采用包括粉碎、熱回流提取、濃縮、酸沉、過濾等工序的熱回流提取工藝從甘草中提取甘草酸，并采用正交試驗考察NaHCO3添加量、乙醇濃度、液料比、提取溫度和提取時間對甘草酸提取率的影響，確定甘草酸的最佳提取條件為NaHCO3添加量0.4%、乙醇濃度60%、液料比15∶1、提取溫度60 ℃、提取時間2.5 h，此條件下甘草酸平均提取率為33.27%。

1.2 醇提取

陳兵兵等人研究寧夏鹽池縣區(qū)烏拉爾甘草中甘草酸的醇提工藝，通過單因素試驗和正交試驗考察乙醇濃度、提取時間、固液比和溫度等因素對提取率的影響，得到最佳提取條件為乙醇濃度50%、固液比1∶50、提取時間4 h、溫度50 ℃，此條件下甘草酸提取量為121.007 3 mg/g，提取率為86.58%。對5份1.00 g甘草進行甘草酸提取，實際提取總量為117.898 2～122.836 2 mg/g，說明該工藝條件穩(wěn)定。

1.3 濁點提取

宮璽等人采用非離子型表面活性劑Triton X-100濁點萃取甘草中甘草苷。加入Triton X-100（5 g/100 mL），濁點萃取溫度75 ℃，萃取時間30 min。選用Kromasil C18色譜柱，在柱溫25 ℃下以乙腈—水（18∶82）為流動相進行洗脫，在波長276 nm處檢測甘草苷含量。表面活性劑Triton X-100萃取所得甘草苷平均含量為0.307 mg/g，在0.24～2.40 μg內(nèi)其進樣量與峰面積線性關系良好（r=0.999 4），方法精密度、穩(wěn)定性及重復性良好，平均回收率為100.90%。

1.4 超聲提取

段海濤等人研究甘草酸超聲提取工藝，選取料液比、提取時間、提取溫度3個因素，以甘草酸提取量為響應值，通過單因素試驗和Box-Behnken試驗確定最佳工藝參數(shù)，并利用Design-Expert 10.0.3軟件建立二次回歸模型。結果表明，最佳提取條件為料液比1∶59（g/mL）、提取溫度25.5 ℃、提取時間5.7 min。經(jīng)反復驗證，所得實測值與預測值良好吻合，說明響應面模型的預測能力較好，可用于甘草酸提取值預測。

1.5 酶解協(xié)同超聲輔助提取

梁霞等人以甘草酸提取率為指標，采用復合酶和超聲輔助兩步法提取甘草中甘草酸。確定復合酶法提取階段最佳工藝條件：復合酶中果膠酶與纖維素酶比為1∶3（U/U），復合酶用量為175 U/g底物，pH值為 5.5，時間為1 h，溫度為50 ℃，原料粒度為40目，料液比為1∶25 （g/mL）;確定超聲輔助提取階段最佳工藝條件：提取溶劑為20%乙醇，料液比為1∶35（g/mL），超聲功率為350 W，時間為15 min，溫度為40 ℃。此條件下甘草酸提取率達到90.44%±0.14%。

2 甘草酸純化工藝

甘草酸提取液經(jīng)酸沉得到甘草酸粗品，再采用重結晶、大孔樹脂吸附等方法進行純化。

李清潭等人以甘草酸和甘草黃酮的吸附率和解析率為指標，考察6種樹脂對二者的吸附和解析性能，研究連續(xù)離子交換色譜分離二者的最佳工藝條件。結果表明，D941為分離甘草酸和甘草黃酮的最佳樹脂，最佳分離工藝為：上樣質(zhì)量濃度1.0 mg/mL，體積2.7 L，體積流量12.5 mL/min;乙醇洗脫體積分數(shù)70%，體積1.8 L，體積流量12.5 mL/min;NaOH洗脫濃度0.5 mol/L，體積0.6 L，體積流量5.0 mL/min。此條件下得到甘草酸純度為76.53%，得率2.09%;甘草黃酮純度為67.33%，得率2.68%。說明連續(xù)離子交換色譜可以實現(xiàn)甘草酸與甘草黃酮同時分離，提高生產(chǎn)效率。

周博等人采用超濾—絡合萃取技術制備甘草酸，研究pH值（pH 4～8）對甘草酸萃取率的影響程度。通過正交試驗得到甘草酸絡合萃取工藝最佳條件：超濾液pH值為2、萃取劑為三烷基氧化膦（TRPO）—磺化煤油（5∶95）、有機相與水相體積比為1∶1，此條件下甘草酸平均萃取率達到99.2%。驗證反萃取劑種類及濃度對萃取率的影響，確定最佳反萃取工藝條件：反萃取劑為22.5 mmol/L的NaOH水溶液、有機相與反萃取劑體積比為1∶1，甘草酸單次反萃取率高達98.8%，總轉移率為98.1%，說明超濾—絡合萃取技術可用于制備甘草酸。

牛志超等人以新疆野生甘草為原料，結合超聲提取法，采用膜分離技術對甘草酸提取液進行分離純化，研究適合工業(yè)化生產(chǎn)的甘草酸提取純化工藝。確定超聲提取最佳工藝條件為：提取功率180 W，提取溫度70 ℃，提取時間75 min，固液比1∶20 （g/mL）;微濾最佳工藝條件為：膜孔徑0.10 μm，操作壓力0.1 MPa，藥液溫度30 ℃。該工藝可行性高，成本低廉，適合于工業(yè)化運行。

郗萬寶等人以甘草酸、不同單體（甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、4-乙烯基吡啶）和交聯(lián)劑（二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯）為原料，在乙腈和N，N-二甲基甲酰胺（DMF）的混合液中加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，采用沉淀聚合法制備一系列分子印跡聚合物（MIPs）。結果表明，當交聯(lián)劑為二乙烯基苯、單體為甲基丙烯酸、甘草酸（0.16 mmol）與甲基丙烯酸的物質(zhì)的量比為1∶10、致孔劑為25 mL乙腈和8 mL DMF的混合液時，MIPs對甘草酸的吸附性能最好。在5 g/L的甘草酸溶液中，MIPs對甘草酸的平衡吸附量可達398.5 mg/g，印跡因子為3.73。采用分子印跡固相萃取技術（MISPE）精制甘草提取物，可將甘草酸的質(zhì)量分數(shù)由11.27%提高到73.10%，回收率為86.87%。

3 結語

甘草酸的提取方法包括熱回流提取法、醇提取法、濁點提取法、超聲提取法、酶解協(xié)同超聲提取法等;純化方法包括連續(xù)離子交換色譜、超濾—絡合萃取、膜分離和分子印跡聚合物技術等。不同的提取、純化方法各具優(yōu)缺點，未來還需進一步研究與探索，以提高甘草酸的提取率，降低生產(chǎn)成本，促進甘草酸在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，創(chuàng)造更大價值。

參考文獻

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