论文总字数：9427字

摘 要

甘草作为一种在生活中广泛应用的中草药材。根据查找的相关资料可知，甘草包含许多化学成分，其主要的生理活性物质为甘草酸、甘草次酸等，目前还能从甘草中提取甘草醇、甘草素、甘草甙等化合物。本论文简单介绍了甘草的相关药理作用及其市场应用，以便促进人们对甘草利用的研究发展。也对如今以甘草活性物质的提取的相关工艺方法的介绍。本论文选择了以氨性醇溶液作为提取剂的溶剂提取法来提取甘草中的甘草酸并对氨性醇溶液中的稀氨水浓度，实验处理温度和时间对甘草酸提取效果的影响，得出提取甘草酸的最佳提取工艺条件。

关键词：甘草；氨性醇；中药提取；紫外可见分光光度计

Abstract:Glycyrrhiza uralensis is a widely used Chinese herbal material in daily life.According to the relevant data, licorice contains many chemical constituents, the main physiological active substances are glycyrrhizic acid, glycyrrhetinic acid and so on. At present, licorice alcohol, glycyrrhizin, glycyrrhizin and other compounds can be extracted from liquorice.In this paper, the pharmacological effects of Glycyrrhiza uralensis and its market application were briefly introduced, in order to promote the research and development of the utilization of Glycyrrhiza uralensis.It also introduces the technology of extracting active substances from licorice.In this paper, the solvent extraction of glycyrrhizic acid from Glycyrrhiza uralensis and the effect of temperature and time on the extraction of glycyrrhizic acid were studied. The optimum extraction conditions of glycyrrhizic acid were obtained.

Keywords:liquorice; ammonia alcohol;traditional chinese medicine extraction; UV-Vis spectrophotometer

1 前言

1.1 甘草及甘草酸简介

甘草，是豆科、甘草属多年生草本，是一种补益地中草药材。甘草一般作为药材的是它的根与根状茎。甘草适宜生长的环境一般有充足的光照时间，气候较为干燥，昼夜温差较大。土壤环境则一般选在土层较为深厚、疏松，排水系统较为完善的沙质土壤中。在中药里面，甘草的作用有很多，从古至今不仅有桂枝甘草汤补气益脾、芍药甘草汤脘腹之外，相关研究表明，甘草还有清热解毒、通淋利尿、止咳平喘、治疗肝炎、抗病毒的功能，还能起到对诸药的中和作用。甘草制剂能够一定治疗胃酸分泌过度引起的胃肠道溃疡病，而且甘草制剂的抗炎作用以及它的安全无害，能够一定程度的治疗一些皮肤问题，如接触性皮炎、过敏性皮炎等。除此之外，甘草被广泛应用于食品、酿造、化妆品和医药制品等领域。

1.2 甘草酸的应用

由于甘草酸的原料广泛以及其特殊的功能和药效，目前已被广泛应用于食品、化妆品和医药等行业，也被列为精细化工类产品，其市场需求量非常大。在祖国医学宝库中，甘草是一味普通而又重要的药物。说它普通，是因为它药源丰富、药价低廉，说它重要，是因为它在众多的中药方剂里，起着诸多方面的微妙作用。甘草酸具有抗炎、抗病毒和保肝解毒及增强免疫功能等作用，由于甘草酸有糠皮质激素样药理作用而无严重不良反应，临床被广泛用于预防和医治各种急慢性肝炎、支气管炎和艾滋病，还具有抗癌防癌、干扰素诱生剂及细胞免疫调节剂等功能^[1]。

甘草酸一般以甘草酸盐化合物的形式添加到各种各样的产品中发挥作用。作为甜味添加剂广泛应用于食品方面，特别是在甜品、饮料和腌制品中。甘草酸盐能够克服其他多用糖的一些缺点，如：人工合成糖精，口味不纯；制作酱油时加入适当的甘草酸盐，能够作为风味添加剂，来缓和或抑制咸味及其苦味，让酱油的风味更符合人们的口味。

甘草酸盐因其水溶液具有水凝性，且有一定的乳化、保湿及消炎去污的作用。更重要的是甘草酸盐的使用安全性，使得它在化妆品中应用广泛。如加入甘草酸盐制作而成的护肤霜、特效美容霜和祛斑霜等产品，对人们的皮肤有一定的护肤效果，对一些皮肤病也有消炎及抑制的作用。

甘草是一种非常重要的中药材之一，我国自古以来对甘草在医药上的应用就非常广泛。如今，随着人们对中医药不断地研究，深入了解和对甘草作用的认知的不断提升，甘草及甘草制剂在临床应用更加广泛。陈尉华^[2]等的研究表明，甘草因其明显的抗炎、抗病毒和免疫调节等作用，甘草酸制剂在治疗慢性肝炎中有着非常好的效果。Chan^[3]等研究发现，甘草酸制剂对肿瘤有着一定的监控作用和抗肿瘤作用。

综上所述，甘草酸类制剂的药理作用是非常多面多元化的，而且甘草本身就已经在人类身边许多方面得到了应用。现代许许多多的学者都在研究甘草酸类的作用并将它应用及推广到人类社会的方方面面。且甘草类的制剂原料充足、花费便宜，甘草制剂的不良作用极小，治疗范围广泛，治疗效果较佳。故甘草的市场需求大，有很好的发展研究空间。

1.3 提取甘草酸的工艺方法

传统的溶剂提取方法有：渗透法、煎煮法、稀醇提取法、回流提取法、稀氨水提取法等等。随着世界中药产业的现代化以及中药产业的市场非常广阔，国内外许多学者对中药提取技术的了解以及研究，使得相关的中药的提取技术纷纷出现，也研究出了很多先进的提取技术（如超临界流体提取法、微波辅助提取法等），以及高效灵敏的测定方式（如高效液相色谱、毛细管电泳法等^[4]），超声波辅助提取可以有效地粉碎细胞壁，李剑军^[5]等研究表明了超声提取甘草酸的方法虽然明显缩减了提取时间以及提高提取效率的优点，然而微波提取和超声波辅助提取的方式一般只在实验室里运用，并不适宜工业化生产。除此以外也还有一些我们不太熟悉的提取方法如半仿生提取法（SBE法）、闪现提取法、负压空化提取法、超高压法等提取方法，因为实验条件比较苛刻，会产生庞大的经济费用和能源浪费。

西方的发达国家大量入口甘草，从甘草中提取出来的甘草酸及甘草次酸，是作为临床最广泛应用的方剂之一。甘草的生理活性物质的提取方法和含量的测定在中药的提取研究中具有不可或缺的地位，国内外许多学者都致力于中草药的提取与纯化，且为此奉献了很多。我国地大物博，自然资源丰富，又因为中医历史的源远流长。运用中草药甘草的历史非常悠久。我国甘草的资源也是非常充足的。随着世界的发展迅速与地球村的势在必行，我国甘草的出产量和出口量非常庞大。然而我国对甘草的主要有效成分甘草酸及甘草次酸的提取的相关研究和它的精制加工以及在生活中的涉及运用的深入钻研远远没有别国的一些发达国家领会研究的透辟。

溶剂提取法：利用样品中各组分在特定溶剂中溶解度的不同，使其彻底的或部分分离的方法即为溶剂提取法^[6]。曾启华^[7]等在运用溶剂提取法提取甘草酸时，我们可以了解到传统的水提取法效率不高，周期长，产品纯度低且不容易保存。将甘草原料进过加工后的甘草粉末放到有一定量的提取溶剂中，溶剂的渗透作用通过细胞壁进入细胞内，进行溶解甘草酸成分的工作，屡次重复该过程，直到细胞内与细胞外的溶液浓度到达一定的动态平衡，再将饱和溶液滤出，加入一定量的酸溶剂，使溶液在一定的PH范围内反应生成沉淀。然后用大孔树脂法进行纯化，得到较为纯净的甘草酸成品。

索式提取法：是在固体物质中萃取目的所需化合物的一种方法。王秀兰^[8]等研究表明了索式提取法在提取甘草酸时能够合理的利用时间，缩短工艺流程的周期。同时该方法的提取溶剂用量相对而言比较少，且提取相对而言比较完全，回收率高。只是操作时必须使用索氏提取器提取。

超临界流体提取法：利用的是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等一类物质所具备的特别溶解作用，根据它的的溶解能力与其密度进行。根据相关资料可以了解，超临界流体萃取在中药提取方面相对其他的提取方法有很明显的优势。流体与常规溶剂相比,它的优势在于流体密度和液体相近,黏度与液体极为接近，同时也有着较高的溶解度,它和气体很像比较容易分散,传质效率高等特点。如今,利用超临界流体的方式提取甘草酸尚无比较成熟的工艺流程。超临界萃取常使用的萃取剂为CO²有以下几个优点：

（1） 临界温度（Tc=31.1℃）和临界压力（Pc=7.38MPa)都容易实现，且实验的操作条件相对温和，实验中二氧化碳作为萃取剂对有效成分的破坏相对较少；

（2）CO²在作为溶剂是，是不多能够与水媲美的的无毒、原料易得、价格低廉的有机溶剂；

（3）CO²在使用的过程中较之其他的溶剂优点有：反应过程稳定、无毒、不易燃烧、相对安全、能够避免污染环境和产品的氧化；

（4）CO²提取完成后能够形成的溶液危害极低，相对而言容易处理分离。

1.4 设计实验方案

因为甘草酸本身的理化性质及其在甘草中的存在形式，再根据潘学军^[9]等人在比较提取甘草酸时不同工艺的比较时发现，以氨性醇溶液作为提取溶剂对在甘草中提取甘草酸的提取效果相对与一般溶剂提取甘草酸的提取效果相对要好。再综合考量现有的实验设备和实验经费的问题，本次甘草酸提取的实验以采用传统的溶剂提取方法为主，将溶剂换成查找资料中提取效果相对较好的氨性醇溶液。氨性醇提取集合了稀氨水提取法和稀醇提取法，主要是利用甘草酸在稀氨水中生成盐后水溶性会增强和甘草酸极易溶于乙醇溶液的特性，能够增加产物甘草酸的提取率。故本次实验采用氨性醇溶液作为提取甘草酸的提取溶剂，然后利用恒温震荡水浴锅进行反应处理时的温度控制，然后考察不同的提取溶剂的浓度、反应时的处理温度以及反应的处理时间对甘草酸提取效果的影响，从而获得最好的工艺提取条件。

1.5 实验工艺流程

实验工艺流程如下：

过 滤

粉碎机

甘草片 粉碎成甘草粗粉 浸提 浓缩除杂 离心取沉淀溶解定容 测量

2 实验材料与方法

2.1 实验仪器与试剂

2.1.1 实验仪器

数显恒温震荡水浴锅 厦门海铂特生物科技有限公司

电子天平 上海蒲春计量仪器有限公司

离心机 常州海龙实验仪器有限公司

油浴锅 常州越新仪器制造有限公司

石英比色皿 宜兴市普析光学元件有限公司

电热鼓风干燥箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂

微量移液器 泰州市康威医疗器械有限公司

紫外分光光度计 淮阴师范学院分析实验室

万能粉碎机 常州品正干燥设备有限公司

2.1.2 实验材料和试剂

甘草 淮安健生源大药房

无水乙醇 分析纯 江苏兆海化学试剂有限公司

氨水 分析纯 宏伟化学工业有限公司

浓硫酸 分析纯 淮阴师范学院分析实验室

蒸馏水 淮阴师范学院分析实验室

2.2 材料处理与试剂配置

2.2.1 材料处理

将甘草片用粉碎机粉碎为甘草粗粉并烘干至恒重，放置于密闭的玻璃容器中，待用。

2.2.2 试剂配置

（1）配置若干溶液浓度分别为0.1 %，0.3 %，0.5 %的稀氨水溶液；

（2）配置若干溶液浓度分别为70 %和20 %的乙醇溶液；

（3）将0.1 %，0.3 %，0.5 %的稀氨水溶液与其体积相同的20 %乙醇溶液相混合形成我们实验所需的三种不同浓度的氨性醇溶液，置于棕色玻璃仪器中，备用。

（4）配置若干溶液浓度为50 %的浓硫酸溶液，置于密闭的玻璃仪器中，备用。

2.3 实验步骤

（1）提取

准确称取三份一定质量研磨好的甘草粗粉，分别置于装有相同体积不同浓度的氨性醇溶液的三个容积相同的干燥锥形瓶中，常温下放置12 h，然后在90 ℃下恒温震荡水浴锅中浸泡2.5 h；

经过四层纱布过滤，取其滤液（经离心后将上清液置于干燥锥形瓶内），并将沉淀并滤渣再浸提一次，重复离心操作，合并两次上清液。

（2）浓缩加酸

将装有离心后的上清液的锥形瓶放置在油浴锅上进行加热使溶液浓缩至50 ml左右，然后滴加50 %的浓硫酸溶液，使其溶液的PH值在2-3之间，此时会有沉淀生成，再经过离心取其沉淀。

（3）溶解定容

将沉淀加入到含有100 ml 70 %的乙醇溶液中，搅拌使其溶解，待其充分溶解之后，用微量移液枪移取100 μl的溶液，用70 %乙醇定容至25 ml的容量瓶中，待用。

（4）测量

以70 %的乙醇溶液为对照组，用紫外可见分光光度计测量在254 nm的波长下各组稀释液的吸光度。记录测量的数据并计算相关数据。

3 结果与分析

3.1 绘制标准曲线

用配置好的70 %的乙醇溶液来配置甘草酸标准品（浓度为1.0 mg/ml），再用移液枪移取其溶液体积为0.5 ml、0.75 ml、1.00 ml、1.25 ml、1.50 ml置于25.0 ml的容量瓶中，再用配置的浓度为70 %的乙醇溶液定容，用紫外分光光度计测量它们在最大吸收波长254 nm处的吸光度，如下图所示，可以得到以下方程a（相关系数为0.9996）

Y=13.17X-0.017 (a)

Y：代表吸光度abs；

X：代表甘草酸质量浓度mg/ml。

图1 甘草酸的标准曲线

3.2 结果与分析

3.2.1 氨性醇溶液中稀氨水的浓度不同对提取效果的影响

在90 ℃下的恒温水浴中反应处理的时间均为2.5 h，设计氨性醇溶液中不同的稀氨水浓度来提取甘草酸，看看对甘草酸提取效果会有何影响，其结果如表1所示。

溶剂浓度（氨水：乙醇）	吸光度	浓度（mg/ml）	得率（%）
0.1 %：20 %	0.416	0.032	8.20
0.3 %：20 %	0.592	0.048	9.95
0.5 %：20 %	0.433	0.034	9.35

表1 不同氨性醇溶液浓度对提取效果的影响

图2 氨性醇溶液浓度对氧化效果的影响

由表1、图2我们可以知道，实验中其他条件一定时，随稀氨水浓度增大时甘草酸的提取效果先是随之增强，然后又随着稀氨水浓度增大的同时甘草酸的提取效果在逐渐降低。根据图2我们可以清楚地知道氨性醇提取溶剂在稀氨水的浓度为0.3 %时，此时所配置的提取剂对甘草中甘草酸的提取效果相对较好。

3.2.2 不同温度对提取效果的影响

实验：准确称取四份质量相同的甘草粗粉置于干净的锥形瓶中，分别加入100 ml氨水浓度为0.3 %的氨性醇溶液，常温下浸泡12 h后，在恒温震荡水浴锅中浸泡2.5 h，设置在恒温震荡水浴锅中浸泡的温度不同，其余处理同2.3实验步骤一样。设置在不同温度下反应，以此来观察不同的反应处理的温度对甘草酸提取效果有何影响，其结果如表二所示。

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