CN115721671A - 一种甘草有效成分全产业链协同提取分离方法 - Google Patents
一种甘草有效成分全产业链协同提取分离方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,本发明将甘草全株分为甘草根、茎;甘草叶和甘草种子三部分,分段全产业链提取,包括下列步骤:(1)甘草种子提取角鲨烯、蛋白、多糖,油脂等成分;(2)甘草叶提取挥发成分、叶绿素、茶多酚类、黄酮、多糖等成分;(3)甘草根、茎提取多酚、甘草皂苷、甘草黄酮、甘草葡聚糖、甘草多糖、蛋白质、木质素、纤维素等成分。本发明方法,在原料加工过程中,除了主产品以外,还需将副产品、下脚料等转化为有用之物,甘草中的成分虽然众多,本发明提取分离了目前具有实际应用价值的成分。本发明方法并非单纯的“吃干榨尽”,而是将传统的提取分离从“粗放型”转变为“集约型”,充分地利用原料的每一部分,做到物尽其用。“吃干榨尽”是资源综合利用的价值取向,但是,循环经济绝不是“吃干榨尽”,一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,在追求资源“吃干榨尽”的同时,对生产过程中产生的废弃物,变废为宝,化害为利,以达到综合利用的目的,促使循环经济的发展,实现资源节约,环境友好的经济模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法。
背景技术
甘草(Glycyrrhizae radix et rhizoma)是豆科(Leguminosae)甘草属(Glycyrrhiza)植物的干燥根和根茎,为我国传统中药,调解百药的首选佳品。
1.化学成分
《全国中草药汇编》中记载甘草根及根状茎含有甘草甜素,即甘草酸6~14%,甘草酸水解产生一分子甘草次酸及二分子葡萄糖醛酸,含少量甘草苷,其甘草黄苷,苷元名甘草素和甘草苦苷(glycyamarin)、异甘草黄苷(iso-liquiritin)、二羟基甘草次酸(dihydroxyglycyrrhetic acid即(grabric acid)、甘草西定 (licoricidin),即3’,6-二异戊烯-2’,4’,5-三羟基异黄烷)、甘草醇(glycyrol)、5-O-甲基甘草醇(5-O-methylglycerol)、异甘草醇(iso-glycyrol),此外,尚含有甘露醇(mannite)、葡萄糖3.8%、蔗糖2.4~6.5%、苹果酸、桦木酸(betulicacid)、天冬酰胺、菸酸、生活素(biotin)296μg/g、微量挥发油为甘草特有臭气的来源及淀粉等。
《中药大辞典》中记载甘草根及根茎含甘草甜素,为甘草酸(glycyrrhizic acid)的钾、钙盐。尚含甘草苷(liquiritin)、甘草苷元(liquiritigenin)、异甘草苷(isoliquiritin)、异甘草元(isoliquritigenin)、新甘草苷(neoliquiritin)、新异甘草苷(neoisoliquiritin)等。
《中华本草》中记载了甘草、光果甘草、胀果甘草、粗毛甘草、黄甘草和云南甘草的化学成分。(1) 甘草根和根茎主含三萜皂苷。甘草甜素(glycyrrhizin)系甘草的甜味成分,是1分子的18β-甘草次酸 (18β-glycyrrhetic acid)和2分子的葡萄醛酸(glucuronicacid)结合生成的甘草酸(glycyrrhizic acid)的钾盐和钙盐。其他的三萜皂苷有:乌拉尔甘草皂苷(uralsaponin)A、B和甘草皂苷(licoricesaponin)A3、 B2、C2、D3、E2、F3、G2、H2、J2、K2。
又含黄酮素类化合物:甘草苷元(liquiritigenin)、甘草苷(liquiritin)、异甘草苷元(isoliquiritigenin)、异甘草苷(isoliquiritin)、新甘草苷(neoliquiritin)、亲异甘草苷 (neoisoliquiritin)、甘草西定(licoricidin)、甘草利酮(licoricone)、刺芒柄花素(formononetin)、5-O- 甲基甘草本定(5-O-methyllicoricidin)、甘草苷元-4′-芹糖葡萄糖苷[liquiritigenin-4′ -qpiofur-anosyl(1→2)glucopyranoside,apioliquiritin]、甘草苷元-7,4′-二葡萄糖苷(liquiritigenin-7,4′ -diglucoside)、新西兰牡荆苷II(vicenin II)即6,8-二-葡萄糖基芹菜素、芒柄花苷(ononin)、异甘草黄酮醇(isolicoflanonol)、异甘草苷元-4′-芹糖葡萄苷[isoliquiritigenin-4′-apiofuranosyl(1→2)glucopyranoside, licurazid,apioisoliquiritin]。还含香豆精类化合物:甘草香豆精(glycycoum-arim)、甘草酚(glycyrol)、异甘草酚(isoglycyrol)、甘草香豆精-7-甲醚(glycyrin)、新甘草酚(neoglycyrol)、甘草吡喃香豆精 (licopyranocoumarin)、甘草香豆酮(licocoumarione)等。又含生物碱:5,6,7,8-四氢-4-甲基喹啉 (5,6,7,8-Tetrahydro-methylquinoline)、5,6,7,8-四氢-2,4-二甲基喹啉(5,6,7,8-Tetrahydro-2,dimethylquinoline) 4-、3-甲基-6,7,8-三氢吡咯并[1,2-a]嘧啶-3-酮(3-methyl-6,7,8-trihydropyrrolo[1,2,-α]pyrimidin-3-one)。还含甘草苯并呋喃(licobenzofuran),又名甘草新木脂素(liconeolignan),β-谷甾醇(β-sitosterol)、正二十三烷(n-tricosane)、正二十六烷(n-hexacosane)、正二十七烷(n-heptacosane)等。另含甘草葡聚糖GBW (glucanGBW),三种中性的具网状内皮活性的甘草多糖(glycyrrigan)UA、UB、UC,多种具免疫兴奋作用的多糖(polysaccharide)GR-2a、GR-2IIb、GR-2IIC和多糖GPS等。甘草的叶含黄酮化合物:新西兰牡荆苷-II、水仙苷(narcissin)、烟花苷(nicotiflorin)、芸香苷(rutin)、异槲皮苷(isoquercetin)、紫云英苷(astcmlibagalin)、乌拉尔醇(uralenol)、新乌尔醇(uralenol)、新乌拉尔醇(neouralenol)、乌拉尔宁(uralenin)、槲皮素-3,3′-二甲醚(quercetin-3,3′-dimethyl ether)、乌拉尔醇-3-甲醚 (uralenol-3-methylether)、乌拉尔素(uralene)、槲皮素(quercetin)等。
还含乌拉尔新苷(uralenneoside)。甘草的地上部分分离得到东莨菪素(scopoletin)、刺芒柄花素、黄羽扇豆魏特酮(lupiwighteone)、乙形刺酮素(sigmoidin)B以及甘草宁(gancaonin)A、B、C、D、E、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、 V。(2)光果甘草根和根茎含甘草甜素,除分离得到甘草酸、18-β甘草次酸外,还得到多种三萜类化合物:18α-羟基甘草次酸(18α-hydroxyglycyrrhetic acid)、24-羟基甘草次酸(24-hydroxyglycyrrheticacid)、 24-羟基-11-去氧甘草次酸(24-hydroxy-11-deoxyglycyrrhetic acid)、11-去氧甘草次酸(11-deoxyglycyrrhetic acid)、3β-羟基齐墩果-11,13(18)-二烯-30-酸[3β-hydroxyolean-11,13(18)-dien-30-oic acid)甘草萜醇 (glycyrrhetol)、光果甘草酯(glabrolide)、异光果甘草检酯(isoglabrolide)、去氧光果甘草内酯(deoxyglabrolide)、21α-羟基异光果甘草内酯(21α-hydroxyisoglabrolide)、甘草环氧酸(liquoric acid) 等。又含黄酮成分:光果甘草苷(liquiritoside)即甘草苷、光果甘草苷元(liquiritogenin)即甘草苷元、异光果甘草苷(isoliquiritoside)即异甘草苷、异光果甘草苷元(isoliquiritogenin)即甘草苷元、新甘草苷、亲异甘草苷、异甘草苷元-4′-芹糖葡萄糖苷(licuraside,licurazid)、异甘草苷元-4-芹糖葡萄糖苷[neolicuraside,isoliquiritigenin-4-apiofuranosyl(1→2)glucopyranoside],光果甘草宁(glabranin)、光果甘草醇(glabrol)、光果甘草定(glabridin)、光果甘草酮(glabrone)、光果甘草素(glabreene)、7,2′-二羟基-3′,4′-亚甲二氧基异黄酮(glyzaglabrin)、7-乙酰氧基-2-甲基异黄酮(glazarin)、7-甲氧基-2-甲基异黄酮 (7-methyoxy-2-methylisoflavone)、7-羟基-2-甲基异黄酮(7-hydroxy-2-methylisoflavone)、生松黄烷酮 (pinocembrin)、樱黄素(prunetin)、刺芒柄花素等。
又含光果甘草香豆精(liqcoumarin)及水溶性多糖及果胶(pectin)。光果甘草的地上部分分离得到18β-甘草次酸、18α-甘草次酸(18α-glycyrrhetic acid)即乌热酸(uralenic acid),以及多种黄酮类化合物:槲皮素、异槲皮苷(isoquercetin)、槲皮素-3-双葡萄糖苷(quercetin-3-glucobioside)、山柰酚(kaempferol)、紫云英苷、肥皂草素(saponaretin)、甘草苷元、异甘草苷元、芫花素(genkwanin)、山柰酚-3-双葡萄苷(kaempferol-3-glucoboside)等。另含多糖9.7%,其中水溶性多糖1.6%。(3)胀果甘草根含三萜类甜素,甘草次酸-3-芹糖葡萄糖醛酸苷(apioglycyrrhizin)、甘草次酸-3-***糖葡萄糖醛酸苷(araboglycyrrhizin)。其他三萜成分有:18β-甘草次酸、11-去氧甘草次酸、乌拉尔甘草皂苷A3、G2、H2等。又含黄酮类成分:甘草苷元,甘草苷,异甘草苷元,异甘草苷,芒柄花苷,4′,7-二羟基黄酮(4′,7-dihydroxyflavone)、甘草黄酮(licoflavone)A、甘草苷元-4′-芹糖葡萄糖苷、异甘草苷元-4′-芹糖葡萄糖苷、甘草杳耳酮(licochalcone)A、B、C、D,刺毛甘草查耳酮(echinatin)、光果甘草酮等。
还含二芳基丙二酮类成分:5′-异戊烯基甘草二酮(5′-prenyllicodione)、胀果甘草二酮 (glycyrdione)A、B及胀果甘草宁(glyinflanin)A、B、C、D。胀果甘草二酮A与胀果宁A系同一物质,又含β-谷醇(β-sitosterol)。(4)粗毛甘草根含三萜类成分:甘草酸、光果甘草内酯等。又含黄酮类成分:甘草苷、异甘草苷,粗毛甘草素(glyasperin)A、B、C、D,熊竹素(kumatakenin)、黄宝石羽扇豆素(topazolin)、甘草异黄酮(licoisoflavone)B、半甘草异黄酮(semilicoisoflavone)B、甘草异黄烷酮(licoisoflavanone)、 3′-(γ,γ-二甲基烯丙基)奇维酮[3′(γ,γ-dimethylallyl)-kievitone]、甘草西定、甘草异黄烷(licoriisoflavan) A、1-甲氧基菲西佛利醇(1-methyoxyficifolinol)。又含香豆精类成分:甘草香豆精、异甘草香豆精 (isoglycycoumarin)、甘草酚、甘草香豆酮,另含水溶性多糖和果胶。(5)黄甘草根和根茎含三萜类成分:甘草酸、乌拉尔甘草皂苷A及B、黄甘草皂苷(glyeurysaponin),又含黄酮类成分:黄甘草苷(glycyroside)、芒柄花苷、甘草苷、异甙草苷、甘草苷元-4′-芹糖葡萄糖苷、异甘草元-4′-芹糖葡萄糖苷、南酸枣苷(choerospondin)、广豆根黄酮苷(sophoraflavone)B、夏弗塔雪轮苷(schaftoside)、三色堇黄酮苷(isovi-osanthin)、苜蓿紫檀酚-3-O-葡萄糖苷(medicarpin-3-O-glucoside)、新西兰牡荆苷II,还含β-谷甾醇(β-sitosterol)、胡萝卜苷(daucosterol)、根皮酸(phloretic acid)。(6)云南甘草根含三萜类成分。将总皂苷水解得到云南甘草次皂苷D(glyyyunnanpro-sapogenin D)、云南甘草皂苷元(glyyunnansapogenin) A、B、C、E、F、G、H和马其顿甘草酸(macedonic acid),又含β-谷甾醇。还含黄酮类成分:异甘草苷元、4′,7-二羟基黄酮、7-甲氧基-4′-羟基黄酮(7-methoxy-4′-hydroxyflavone)、7-甲氧基-4′-羟基黄酮醇(7-methoxy-4′-hydroxyflavonol)。另据报道,根含三萜皂苷:云甘苷(yunganoside)A1、B1、C1、 D1、E2和F2,加含生物碱:下箴刺桐碱(hypaphorine)。
徐曙等从甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)根中提取和分离6个黄酮类化合物及3个乙酰化衍生物,分别为4′-O-甲基光甘草定、hispaglabridin B、光甘草定、甘草素、异甘草素、甘草苷、4,4′-O-二乙酰基异甘草素、4-O-乙酰基异甘草素和4′-O-乙酰基甘草素(植物资源与环境学报,2020,29,32-41)。刘圆圆等从乌拉尔甘草80%乙醇提取物中分离得到2个黄酮类化合物,分别为:(2S)-甘草素-4′-O-β-D-葡萄糖-(1→6)-O-β-D-葡萄糖苷、(2R)-甘草素-4′-O-β-D-葡萄糖-(1→6)-O-β-D-葡萄糖苷(药学学报,2017,52,948-951)。张娟等对甘草渣黄酮提取物进行分离得到胀果香豆素甲inflacou-marin A、dehydrolicochalone A、甘草查尔酮甲licochalcone A、异芹糖甘草苷isoliquiritinapioside、芹糖甘草苷liquiritin apioside、柚皮苷naringin6种黄酮物质(中国中医药科技,2009,16,127-128)。张娟等从胀果甘草药渣中共鉴定出8个黄酮类成分,分别为2′,4,4′-三羟基查耳酮、甘草查耳酮D、甘草查耳酮甲、4′-羟基-2″,2″-二甲基吡喃 [5″,6″,6,7]黄酮、甘草黄酮C、光甘草酮、甘草黄酮B和kanzonolE(现代药物与临床,2012,27, 558-561)。张其海等从乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)根中分离得到15个异戊烯基黄酮类化合物,分别鉴定为甘草西定、ulexone A、sophoronol A、lupalbigenin、8-prenylluteone、isoderrone、1 -methoxy-phaseollin、甘草利酮、glyurallin A、甘草酚、光甘草素、gancaonin F、1-phaseollinisoflavan、g ancaonin G、licoisoflavanone C(中成药,2021,43,670-675)。王苗苗对甘草的乙醇提取物进行了分离,获得2个新化合物分别为香豆素类化合物liquiritcoumarin和二氢黄酮苷类化合物crotoliquiritin,42 个已知化合物包括16个异黄酮类化合物,分别为:芒柄花苷、barpisoflavone A、gliricidin、沙冬青苷A、黄豆苷元、芒柄花素、orobol、甘草异黄酮A、西北甘草异黄酮、染料木素、紫藤苷、甘草利酮、甘草异黄酮B、甘草宁G、isoangustone A和印度黄檀苷,6个二氢黄酮类化合物,分别为:甘草苷、芹糖甘草苷、甘草素-7-O-β-D-呋喃芹糖基-4’-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、甘草素、柚皮素和光甘草酚,2个二氢异黄酮类化合物为:甘草异黄烷酮和甘草异黄烷酮,2个黄酮类化合物为:7,4’-二羟基黄酮和甘草黄酮,5个黄酮醇类化合物,分别为:异甘草黄酮醇、甘草黄酮醇、山柰酚、7,4’-二羟基黄酮醇和华良姜素,5个查耳酮类化合物为:tetrahydromethoxychalcone、异甘草素、2’,4’,3,4,α-五羟基查耳酮、甘草查酮B和紫铆花素,3个香豆素类化合物为:红花岩黄芹香豆雌酚B、甘草酚和glycyrin,1个紫檀素类化合物美迪紫檀苷,1个芪类化合物甘草宁l,1个其他类化合物4-异戊烯基苯酚(山东大学,2020年学位论文)。白虹等对栽培甘草的化学成分进行分离,得到光甘草酮(glabrone)、芒柄花素(formononetin)、对羟基苯甲酸(p-hydroxybenicacid)、甘草查尔酮A(licochalcone A)、6,7-二羟基香豆素(6,7-dihydroxy coumarin)、甘草黄酮A(licoflavone A)、美迪紫檀素-3-O-葡萄糖苷(medicarpin-3-o-glucoside)、芒柄花苷(ononin)、甘草素-4′-芹菜糖苷(liquiritigenin-apiosyl(1-2)-glucoside)、异甘草素-葡萄糖芹菜糖苷(licuraside)(中草药,2005,36,652-654)。王丽瑶从乌拉尔甘草叶中乙酸乙酯部位分离纯化得到18个单体化合物,分别命名为licostilbene A、licostilbene B、licofuranol A、licofuranol B、α,α’ -dihydro-3,5,4’-trihydroxy-4,5’-diisopentenylstilbene、甘草吡喃茋B(glycypytilbene B)、木犀草素(lute olin)、香叶木素(diosmetin)、毛蕊异黄酮(calycosin)、东莨菪亭(scopoletin)、槲皮素-3,4’-二甲醚 (quercetin-3,4’-dimethylether)、刺甘草查尔酮(echinatin)、3’,4’-二甲基槲皮素(3’,4’-dimethylquerc etin)、3,3’-二甲基槲皮素(3,3’-dimethylquercetin)、柯伊利素(chrysoeriol)、甘草吡喃茋A(glycypy tilbene A)、甘草宁O(gancaonin O)和β-谷甾醇(β-sitosterol)(兰州大学,2020年学位论文)。胡耿等从甘草70%乙醇提取物中分离得到10个黄酮类化合物,分别鉴定为4′,6,7-三羟基-2′-甲氧基查耳酮、3′,4′,5,7-四羟基-8-(3-羟基-3-甲基丁基)-异黄酮、异甘草素、异甘草苷、刺甘草查耳酮香豌豆酚、芒柄花苷、2(S)-3′,5′,7-三羟基二氢黄酮、南酸枣苷、4′,7-二羟基黄酮(中草药,2 019,50,5187-5192)。李宁等从胀果甘草药渣的体积分数95%乙醇提取物中分离鉴定了9个化合物,分别为甘草查耳酮A(licochalconeA)、2′,4,4′-三羟基查耳酮(2′,4,4′-trihydroxychalc one)、(-)α,2′,4,4′-四羟基二氢查耳酮((-)α,2′,4,4′-tetrahydroxydihydrochalcone)、甘草查耳酮C(licochalcone C)、甘草查耳酮D(licochalcone D)、刺甘草查耳酮(echinatin)、 kanzonol E、咖啡酸二十二酯(docosylcaffeate)、甘草次酸(glycyrrhetinic acid)(沈阳药科大学学报,2011,28,368-370+379)。赵森铭等从甘草药渣乙醇提取物中共分离得到10个化合物,分别为:芒柄花素、半甘草异黄酮B、5,7-二羟基-4′-甲氧基异黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、芒柄花苷、isoerythrinin A、染料木素、2′,4′-二羟基-4-甲氧基查尔酮、4,4′-二羟基-2′-甲氧基查尔酮、苜蓿素、甘草素(广东药科大学学报,2019,35,614-618)。张航航从甘草甜味素中分离鉴定出对羟基苯甲酸(p-hydroxybenic acid)、甘草素-7,4′-二葡萄糖苷(liquiritigenin-7,4- diglucoside)、甘草素-4′-O-芹糖基-(1→2)葡萄糖苷(liquiritigenin-apiosyl(1→2)glucoside)、异甘草素葡萄糖芹菜苷(licuraside)、异甘草苷(isoliquiritin)、甘草素(liquiritigenin)、异甘草素(isoliquiritigenin)、芒柄花素(formononetin)、甘草苷(liquiritin)、刺甘草查尔酮(echinatin)(食品工业科技,2019,40,229-232)。杜琳从光果甘草醋酸乙酯部位分离得到光甘草素T、光甘草定、glyasperin C、甘草西定、异甘草黄酮醇、甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、半甘草异黄酮B、芒柄花素、甘草素(中草药,2018,49,4780-4784)。张杰等从甘草中分离并鉴定了11个化合物,包括对羟基苄基丙二酸、甘草苷、新甘草苷、异甘草苷、新异甘草苷、柚皮素-7-O-葡萄糖苷、芒柄花苷、芹糖甘草苷、芹糖异甘草苷、甘草素和异甘草素(中国药业,2017,26,15-19)。方诗琦从甘草药渣中分离鉴定了13个黄酮类成分和1个香豆素类成分的结构,分别鉴定为licoisoflavone B、glabrone、semilicoisoflavone B、licoisoflavone A、licochalconeA、 formononetin、liquiritigenin、isoliquiritigenin、licoflavone、licoflavone C、liquiritin、kumatakenin A、li coricone和neoglycyrol(南京中医药大学,2016年学位论文)。周彪从甘草地上部分乙醇提取物中分离得到12个化合物,分别鉴定为(2S)-3′-(2-hydroxy-3-methylbut-3-enyl)-4′,5,7-trihydroxy-dihy droflavanone、乔松素、sigmoidin B(3)、licoflavanone、6-异戊烯基柚皮素、短叶松素、高良姜素、染料木素、红车轴草素、山柰酚-3-O-β-D-芸香糖苷、芦丁、α,α′-dihydro-3,5,3′-trihydro xy-4′-methoxy-5′-isopentenyl-stilbene(中草药,2016,47,21-25)。王青等从内蒙古杭锦旗的乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)根中的黄酮类成分,从乌拉尔甘草根95%、70%乙醇提取物中分离得到19个化合物,分别鉴定为3-甲基山柰酚、染料木素、柚皮素、甘草异黄酮甲、甘草利酮、异芒柄花素、半甘草异黄酮B、3′-异戊烯基染料木素、黄羽扇豆魏特酮、甘草黄酮醇、黄宝石羽扇豆素、甘草异黄酮乙、异甘草黄酮醇、甘草宁H、粗毛甘草素A、甘草西定、粗毛甘草素D、香豌豆酚、7-甲基羽扇豆异黄酮(中草药,2014,45,31-36)。孙良明从胀果甘草的乙酸乙酯萃取部分分离得到5个化合物,分别鉴定为刺芒柄花素(formononetin)、异甘草素 (isoliquiritigenin)、达维荚蒾苷元(dihydroisoliquiritigenin)、α-甘草次酸(α-glycyrrhetic acid)和β-甘草次酸(β-glycyrrhetic acid)(安徽医药,2013,17,1121-1123)。王青等对乌拉尔甘草70%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取部位进行分离纯化,分离得到14个化合物,分别鉴定为3,7-二甲基甘草黄酮醇、甘草宁I、甘草香豆酮、8-甲雷杜辛、2′-hydroxyisolupalbigenin、异驴食草酚、去氢粗毛甘草素D、glycyrin、甘草酚、刺甘草查耳酮、甘草查耳酮B、isoangu stoneA、甘草宁G、5,7,4′-三羟基-6,8-二异戊烯基异黄酮(中草药,2012,43,1886-1890)。刘芬等对甘草药渣的化学成分进行分离,得到9个已知化合物,分别鉴定为白桦酯酸(betulinic acid)、光甘草酮(glabrone)、甘草黄酮C(licoflavone C)、甘草黄酮B(licoflavone B)、 3-羰基甘草次酸(3-oxo-18β-glycyrrhetinic acid)、芒柄花素(formonoetin)、甘草黄酮(lic oflavone)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、胡萝卜苷(daucosterol)(中国药物化学杂志,2011,2l, 312-314)。王英华等对栽培甘草的化学成分进行研究,分离得到异甘草素(isoliquiritigentin)、刺甘草查尔酮(echinatin)、甘草查尔酮B(licochalconeB)、甘草素(liquiritigenin)、4′,7- 二羟基黄酮(4′,7-dihydroxyflavone)、甘草苷(liquiritin)、异甘草苷(isoliquiritin)(西北药学杂志,2004,19,252-253)。宣春生等从山西甘草中分离出的八种化合物,鉴定出其中六种化合物:蔗糖(sucrose)、4′,5,7-三羟基-8-异戊烯基黄酮(4′,5,7-trihydroxy-8-prenylflavone)、异芒柄花(isoononin)、4′,7-二羟基黄酮(4′,7-dihydroxyflavone)、liquiritin、3-β-羟基-11- 氧化-剂墩果-12-烯-30-羧基-3-O-β-D-葡萄吡喃糖醛酸正丁酯(1→2)-β-D-葡萄糖吡喃糖醛酸正丁酯苷,被命名为乌拉尔甘草皂苷甲二正丁酯(dinbutyl uralsaponin Aesters)(天然产物研究与开发,2000,12,18-22)。高东英等从云南甘草(Glycyrrhizayunnanensis)的氯仿提取部分又分出6个化合物,分别鉴定为:后莫紫檀素(hemopterocarpin)、美迪紫檀素(medicarpin)、芒柄花素(formononetin)、4′-甲氧基-4-羟基查耳酮(4′-methoxy-4-hydroxychalcone)、云南甘草皂苷元B(glyyunnasapogeninB),此外还分得了β-谷甾醇(中草药,1994,25,507-508+51 3)。邹坤等从胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)根及根茎用95%乙醇渗滤后的提取部分中获得的另外五个化合物的结构鉴定,分别鉴定为胡萝卜苷(daucosterol)、甘草查尔酮甲(licochalcone A)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、异芒柄花苷(isoononin)和4′,7-二羟基黄酮(4′, 7-dihydroxy-flavone)(天然产物研究与开发,1993,5,1-4)。高东英等对云南甘草95%乙醇提取部分进行了研究,由其乙酸乙酯组分中分出4个化合物,分别是异甘草素(iso-iquiritigenin)、 4’,7-二羟基黄酮(4’,7-dihydroxyflavone)、7-甲氧基-4’-羟基黄酮(7-methoxy-4’-hydroxyflav one)、7-甲氧基-4’-羟基黄酮醇(7-methoxy-4-hydroxyflavonol)(北京医科大学学报,1993,2 5,302)。贾世山等从乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的干燥叶中分得7个黄酮苷元,7个酚酸和黄酮苷类成分,两个带有异戊烯基的黄酮类化合物的分离和鉴定为3,5,7,4′-四羟基-3′-甲氧基-6-异戊烯基黄酮和5,7,3′,4′-四羟基-8-异戊烯基二氢黄酮,前者命名为甘草宁P -3′-甲(药学学报,1993,28,623-625)。梁鸿等从河南产圆果甘草(Glycyrrhiza Squamulosa F ranch-)中分离出8个化合物,5个黄酮类化合物:异甘草素(isoliquiritigenin)、刺甘草查尔酮(echinatin)、芒柄花素(formonon-etin)、4’,7-二羟基黄酮(4’,7-ihydroxyflavone)、阿芙萝摩辛(afrormosin),还有胡萝卜苷(daucostero)和蔗糖(sucrose)(北京医科大学学报, 1992,24,399-400)。蔡立宁等从刺果甘草(Glycyrrhiza pallidiflora Maxim)的根和根茎中分离到五种化合物,化合物4-羟基-2,4’-二甲氧基查尔酮命名为刺果甘草查尔酮(glypallichalcon e),其它分别为4′-O-methyl-coumestrol、谷氨酸乙酰化物(n-acetylglutamicacid)、芒柄花素 (formononetin)和β-谷甾醇(β-sitosterol)(药学学报,1992,27,748-751)。刘勤等自甘肃金塔产黄甘草的根及根茎中分得的10种化学成分,分别鉴定为:芒柄花苷、甘草素-4′-O-[D-β- D-呋喃芹糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷、异甘草素-4-O-[D-β-D-呋喃芹糖基(1→2)]-βD-吡喃葡萄糖苷、南酸枣苷、佛来心苷、异佛来心苷、新西兰牡荆苷II、乌拉尔甘草皂苷甲、胡萝卜苷和根皮酸(Journal of Integrative PlantBiology,1991,(04),314-322)。曾路等从新疆产粗毛甘草 (Glycyrrhiza aspera Pall.)根中分离得到7个化合物,分别为甘草酸(glycyrrhizic acid)、甘草苷(liquiritin)、异甘草苷(isoli-quiritin)、甘草酚(glycyrol)、异甘草酚(isoglycyro l)、甘草香豆素(glycycoumarin)和异甘草香豆素(isoglycycoumarin)(Journal of Integrativ e PlantBiology,1991,(02),124-129)。柳江华等从刺果甘草(Glycyrrhiza pallidiflora Maxim)根及根茎分离得到五个单体,确定为β-谷甾醇、macedonic acid methylester、21-dehydro-mac edonic acid methyl ester,命名为刺果酸甲酯(pallidifloric acidmethyl ester),5-羟基-4- 甲氧基异黄酮,命名为刺果甘草素(pallidiflorin)(药学学报,1990,25,689-693)。刘勤等自豆科甘草属黄甘草Glycyrrhiza eurycarpa P.C.Li(G.Korshinskyi non Grig.)根及根茎中分得四个黄酮苷,芒柄花素-7-O-[D-β-D-呋喃芹糖基(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷(formononetin-7-O- [D-apio-β-D-furanosyl(1→2)]-β-D-glucopyranosidc)为一新天然产物,命名为黄甘草苷(glycyr osidc),其他有甘草苷(liquiritin)、异甘草苷(isoliquiritin)和夏佛托苷(schaftoside)(药学学报,1989,24,525-531)。杨世林等从甘肃产胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)中分出1 2种成分,其中8种为黄酮类化合物,即甘草查尔酮甲(licochalcone A)、甘草查尔酮乙(l icochalconeB)、甘草黄酮(licoflavone)、甘草苷(liquiritin)、甘草苷元(liquiritigenin)、异甘草苷元(isoliquiritigenin)、芒柄花苷(ononin)和4′,7-二羟基黄酮(4′,7-dihydroxyflavone),另外3种为三萜类化合物,即甘草酸(glycyrrhizic acid)、甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和11-脱氧甘草次酸(11-deoxyglycyrrhetinic acid)以及β-谷甾醇(β-sitosterol)(Journ al of Integrative Plant Biology,1988,(02),176-182)。
郑云枫等对光果甘草(Glycyrrhiza glabraL.)水提取物进行分离纯化,共获得10个三萜皂苷类化合物分别鉴定为:3β-O-[β-D-glucuronpyranosyl-(1→2)-β-D-glucuronpyranosyl]-30β-O- β-Dglucuronpyranosyl-oleanane-11-oxo-12(13)-ene、3β-O-[β-D-glucuronpyranosyl-(1→2)-β-D-gl ucuronpyranosyl]-30β-O-α-L-rhamnopyranosyl-oleanane-11-oxo-12(13)-en-22β,30-diol、uralsapon in C、licorice-saponin A3、licoricesaponin P2、22β-acetoxyl-glycyrrhizin、macedonosideA、 29-hydroxyl-glycyrrhizin、licorice-saponin G2和glycyrrhizin(药学学报,2021,56,289-295)。王青等从乌拉尔甘草中分离得到14个皂苷类化合物,分别为甘草酸、单葡萄糖醛酸基甘草次酸、甘草酸-6′-甲酯、甘草酸-6″-甲酯、甘草酸-6′,6″-二甲酯、甘草酸-6″-乙酯、甘草酸-6′-乙酯、甘草酸-6′-正丁酯、甘草酸-6″-正丁酯、甘草酸-6″-甲酯-6′-正丁酯、甘草酸-6′-甲酯-6″-正丁酯、甘草酸-6′,6″-二正丁酯、葡萄糖醛酸甲酯甘草次酸、葡萄糖醛酸正丁酯甘草次酸(黑龙江医药, 2016,29,31-36)。冷晶从甘草正丁醇部分分离得到14个化合物,分别鉴定为macedonoside E、22β-乙酰基乌拉尔甘草皂苷C、甘草酸、乌拉尔甘草皂苷F、甘草皂苷G2、22β-乙酰基甘草醛、甘草酸甲酯、甘草素、柚皮素、异甘草素、芒柄花苷、甘草苷、异佛来心苷、芹糖甘草苷(中草药,2015,46,1576-1582)。魏娟花以光果甘草(Glycyrrhizin glabrd)为研究对象,分离得到了11个甘草三萜皂苷,分别为化合物licorice saponin、licorice saponin、licorice saponin、licorice s aponin、18a-licorice saponin、macedonoside、29-hydroxyl-glycyrrhizin、licorice saponin、24-hydroxyl-li corice saponin、22β-acetoxyl-glycyrrhizin和glycyrrhizin(南京中医药大学,2015年学位论文)。路静静从新疆产甘草废渣75%乙醇提取物中分离得到了5个化合物,分别鉴定为槐香豆素C、3β-O- 对羟基-反-肉桂酰-齐墩果酸、3-羰基甘草次酸、3β,18-O-异丙叉-8(14),15-异右松脂烷二烯、3β, 18-O-异丙叉-7,15-异右松脂烷二烯(中草药,2015,46,174-177)。陶伟伟从乌拉尔甘草50%乙醇提取物中分离得到14个皂苷类化合物,分别鉴定为uralsaponin C、uralsaponin、licorice-s aponin、uralsaponin、22β-acetoxyl-glycyrrizin、24-hydroxyl-licorice-saponin、licorice-saponin、 licorice-saponin)、22β-acetoxyl-glyrrhaldehyde、3β-O-[β-D-glucuronopyranosyl-(1→2)-β-D-gluc uronopyranosyl]-glycyrreto、araboglycyrrhizin、licorice-saponin、甘草酸、单葡糖醛酸基甘草次酸(中草药,2013,44,1552-1557)。胡金锋等自云南甘草(Glycyrrhizayunnanensis)根中分离出10个化合物,鉴定9个为五环三萜类化合物:3β,21a,24-三羟基-齐墩果-12-烯-29-羧酸、 3β,21α-二羟基-齐墩果-12-烯、3β,21a,24-三羟基-齐墩果-12-烯、桦木酸、23-羟基桦木酸、齐墩果酸、3β-羟基-16-氧-11,13(18)-二烯-30-羧酸、24-羟基甘草内酯、21α-乙酰氧基木栓烷- 3-酮和β-胡萝卜苷(药学学报,1995,30,27-33)。张如意等从胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)根的中分得七个新三萜皂苷,分别鉴定为:甘草次酸-3-O-β-D-6″-乙基-吡喃葡萄糖醛酸基-(1→2)-β-D-6′-正丁基吡喃葡萄糖醛酸甙和甘草次酸-3-O-β-D-6″-正丁基-吡喃葡萄糖醛酸基- (1→2)-β-D-6′-乙基-吡喃葡萄糖醛酸苷,分别命名为胀果皂苷II和VI(Journal of Chinese Pharmac eutical Sciences,1995,(03),113-116)。李宗友从东北甘草(Glycyrrhiza uralensis)干燥根的甲醇提取物经乙酸乙醇-水分配提取后,水相部分经μ-Bondapak C18柱层析,得到的组分3再经 SiO2柱和Zorbax ODS柱HPLC层析,分离纯化到10种新的齐墩果烷型三萜寡糖苷,同时还分离到甘草酸和几种已知的黄酮类化合物,确定新分离的三萜寡糖皂苷中的甘草皂苷A3、B2和C2(国外医学(中医中药分册),1994,(04),34-35)。赵玉英等从甘肃产胀果甘草(Glycyrrhizainflata Bat.)分离出9个化合物,其中5个三萜类化合物:甘草次酸甲酯(methylglycyrrhet ate)、甘草次酸乙酰化物(glycyrrhetic acid acetate)、甘草次酸(glycyrrhetinic acid)乌拉尔甘草皂苷乙(uralsaponin B)和甘草酸(glycyrrhizicacid),4个黄酮类化合物:甘草苷元 (liquiritigenin)、异甘草苷元(isoliquiritigenin)、甘草苷(liquiritin)、和异甘草苷(isoli quiritin)(北京医科大学学报,1990,22,283-284+286)。张如意等自乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)的根茎中共分离出三个皂苷类化合物,3β-羟基-11-氧化-齐墩果-12-烯-30-羧酸-3-O-β-D-葡萄吡喃糖醛酸基(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖醛酸苷,命名为乌拉尔甘草皂苷甲(uralsaponin A)、3β-羟基-11-氧化-齐墩果-12-烯-30-羧酸-3-O-β-D-葡萄吡喃糖醛酸基(1-3)-β-D-葡萄吡喃糖醛酸苷命名为乌拉尔甘草皂苷乙(uralsaponin B)(药学学报,1986,21,510-515)。畅行若等从陕北产甘草(Clycyrrhiza uralensis Fisch)的根中分离出五种结晶,分别鉴定为:β -谷甾醇(β-sitosterol)、芒柄花黄素(formononetin)、甘草西定(licoricidin)、甘草利酮(l icoricone)和甘草新木脂素(liconeolignan)(药学学报,1983,18,45-50)。竺叶青从欧甘草 (Glycyrrhiza glabra var.ty-pica)根中分得六种化合物:甘草素(liquiri-tigenin)、甘草苷(l iquiritin)、鼠李糖甘草苷(rhamno-liquiritin)、异甘草素(isoliquiritingenin)、异甘草苷(i soliquiritin)和鼠李糖异甘草苷(rhamno-isoliquiritin)(国外医学参考资料·药学分册,1974,(04), 239-240)。
马君义等提取分析了胀果甘草叶的挥发性化学成分,主要为十九烷、二十九烷以及孑丁香烯、 (1,α2,β5α)-2,6,6-三甲基-二环[3,1,1]庚烷、2,6,11-三甲基-十二烷、1-氯-十八烷、十八烷、(E)- 乙酸-3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-酯、二十烷、1-二十二烯、(-)-E-蒎烷、甲壬酮等(中国现代应用药学,2007,24,1-4)。梁勇等对甘草挥发性成分进行研究,鉴定出32种成分,在被测物质中,醇、酚、酯类化合物有2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚(20.16%)、邻苯二甲酸二甲酯(6. 82%)等8种,酸类化合物有正十六酸(8.33%)、正十八酸(4.68%)等8种,烃类化合物有正十九烷(4.71%)、正十八炕(4.16%)、正十七烷(4.02%)等14种,还有2个酮类化合物(西北药学杂志,2005,20,3-5)。马君义等分析乌拉尔甘草叶挥发油的化学成分,确认了其中的61 种化合物,化学成分主要为十九烷(12.89%)、廿烷(12.23%)、1-十七烯(12.05%)、2,6, 11-三甲基-十二烷(7.54%)、十八烷(7.46%)、E-蒎烷(5.54%)、二十二烷(5.30%)、二十三烷(4.92%)、十六烷基-环氧乙烷(3.09%)等,上述9种化合物的含量占挥发油总量的71.02%(中国药学杂志,2005,40,1534-1536)。白虹等对栽培甘草地上部分的化学成分分离得到7个脂肪族类化合物,分别鉴定为十一烷酸-2-对羟基苯基乙酯[undecanoicacid,2-(4-hydro xyphenyl)ethylester]、1-二十二烷酸甘油酯(docosanoicacid,2,3-dihydroxypropylester)、1-二十四烷酸甘油酯(tetracosanoicacid,2,3-dihydroxypropylester)、1-二十二烷酸-2,3-异亚丙基甘油酯[docosanoicacid,(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methylester]、1-(22-羟基二十二烷酸)甘油酯(docosanoicacid,22-hydroxy-,2,3-dihydroxypropylester)、1-(24-羟基二十四烷酸)甘油酯(tetracosanoicacid,24-hydroxy-,2,3-dihydroxypropylester)和棕榈酸(palmiticacid)(西北药学杂志,2005,20,59-61)。马君义分析胀果甘草根精油的化学成分,化学成分主要为3-甲基庚烷(8.27%)、4-甲基庚烷(7.95%)、2-甲基庚烷(7.38%)、庚烷(6.99%)、辛烷(6.45%)、 2,4-二甲基己烷(6.22%)、3-乙基戊烷(5.39%)、3-甲基己烷(5.17%)、2-甲基己烷(4.52%)、甲基环己烷(4.33%)、2,3-二甲基己烷(4.17%)、2,5-二甲基己烷(3.23)、2,3-二甲基戊烷 (3.00)等,上述十三种化合物的含量占精油总量的73.67%(现代中药研究与实践,2005,19, 32-35)。张继等分析刺果甘草根的化学成分主要为亚油酸乙酯(32.77%)、十六烷酸乙酯(1 0.02%)、2,3,7-三甲基-奎烷(6.49%)、5-甲基-二十一烷(5.74%)、二十三烷(3.80%)、1 -环己基壬烯(3.70%)、二十烷(3.63%)、十八酸乙酯(3.59%)(中国药学杂志,2002,37, 902-904)。
包芳从甘肃栽培甘草的根及根茎中分离得到4’,3″-dihydroxy-5-methoxy-4″,5″-dimethyl-[2,b]furano-cou mestan、isolicopyranocoumarin、新甘草酚、红花岩黄芪香豆雌酚B、格里西轮、甘草香豆素、7,2′,4′-三羟基-5-甲氧基-3-芳香豆素、甘草素、半甘草异黄酮B、甘草异黄酮B、7-O-甲基羽扇豆异黄酮、isoangustone A、glicoricone、毛蕊异黄酮、甘草异黄酮A、异甘草素、刺甘草查尔酮、甘草查尔酮B、3,3′,4,4′-四羟基 -2-甲氧基查尔酮、6-异戊烯基槲皮素-3-甲醚、甘草黄酮醇、山柰酚、粗毛甘草素C、(R)-驴食草酚、glycyrrhisoflavanone甘草香豆酮、甘草宁I和白桦脂酸(兰州大学,2019年学位论文)。范宇红从甘草叶中分离得到15个化合物,其中三个新的异戊烯基二氢茋类化合物分别命名为甘草吡喃茋A(glycypytilbene A)、甘草二吡喃茋(glycydipytilben)、甘草吡喃茋B(glycypytilbeneB),其它化合物为已知物,分别鉴定为α,α’-二氢-3,5,4’-三羟基-4,5’-二异戊烯基茋(α,α’-dihydro-2,3,5,4’-trihydroxy-4,5’-diisopentenylstilben e)、α,α’-二氢-3,5,3’,4’-四羟基-2,5’-二异戊烯基茋(α,α’-dihydro-3,5,3’,4’-tetrahydroxy-2,5’-diisopentenylstil bene)、6-异戊烯基圣草酚(6-prenyleriodictyol)、5’-异戊烯基圣草酚(5’-prenyleriodictyol)、6-异戊烯基槲皮素-3-甲醚(6-prenylquercetin-3-meether)、5’-异戊烯基槲皮素(5’-prenylquercetin)、6-异戊烯基槲皮素(6-prenylquercetin)、6-异戊烯基柚皮(6-prenylnaringenin)、3’-异戊烯基柚皮素(3’-prenylnaringenin)、 sigmoidin C、8-[(Z)-3-羟甲基-2-丁烯基]-圣草酚(8-[(Z)-3-hydroxymethyl-2-butenyl]-eriodictyol)、槲皮素-3- 甲醚(quercetin-3-meether),所分离得到的化合物包括,二氢茋类化合物5个,二氢黄酮类化合物6个,黄酮醇类化合物4个(内蒙古大学,2018年学位论文)。周彪对乌拉尔甘草地上部分90%乙醇提取物进行分离纯化,鉴定其结构分别为(2S)-3’-(2-hydroxy-methylbut-3-enyl)-4’,5,7-trihydroxy-dihydroflavanone、pin ocembrin、sigmoidinB、licoflavanone、6-prenylnaringenin、pinobanksin、galangin、genistein、pratensein、 kaempferol-3-o-β-D-rutinoside、rutin、α,α’-dihydro-3,5,3’-trihydroxy-4’-methoxy-5’-isopentenyl-stilbene和 D-1-O-methylinositol;对胀果甘草地上部分90%乙醇提取物进行分离,分别为 2-(3-methyl-butenyl)-3,5,4’-trihydroxy-bibenzyl、(2S)-6-[(E)-3-hydroxymethyl-butenyl]-3’,4’,5,7-tetrahydroxy -dihydroflavanonelicoleafol,5,7,3’,4’-tetrahydroxy-8-(3’,3’-dimethylallyl)-flavanone5,7,3’,4’-tetrahydroxy-6-(3’, 3’-dimethylallyl)-flavanone、8-Prenylnaringenin、6-prenylnaringenin、5,7-dihydroxy-8-(3’,3’-dimethylallyl)- flavanone、5,7-dihydroxy-6-(3’,3’-dimethylallyl)-flavanone(塔里木大学,2015年学位论文)。刘育辰采用 95%乙醇水溶液和50%乙醇水溶液对甘草进行提取得到浸膏,分离鉴定了33个化合物,分别为二十四烷酸、β-谷甾醇、5-O-甲基甘草西定、1-甲氧基榕叶酚、二十二烷醇、白桦脂酸、甘草西定、齐墩果酸、华良姜素、咖啡酸二十二酯、新甘草酚、甘草宁H、异甘草醇、甘草素、黄羽扇豆怀特酮、3R-驴食草酚、刺甘草查耳酮、甘草香豆素、甘草芳香豆素、7,2,′4′-三羟基-5-甲氧基-3-芳香豆素、甘草瑞酮、异甘草素、甘草醇、芒柄花素、甘草利酮、格里西轮、芒柄花苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、甘草酸、芹糖甘草苷、红花岩黄芪香豆雌酚B和红花岩黄芪香豆雌酚 E(药物分析杂志,2011,31,1251-1255)。梁军以刺果甘草干燥的根为原料,提取分离了β-谷甾醇和美迪紫檀素(齐齐哈尔医学院学报,2009,30,978-979)。石荣火从豆科甘草属植物刺果甘草(Glycyrrhiza pallidiflora Maxim)根及根茎中分出17个化合物,确定了其中13个化合物的结构,分别为:后莫紫檀素(homopterocarpin)、5α-豆甾-3,6-二酮(5α-Stigmastane-3,6-dione)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、 4’,7-二甲氧基异黄酮(4’,7-dimethoxyisoflavone)、白桦脂酸(betulinic acid)、美迪紫檀素(medicarpin)、异光甘草酚(isoglabrol)、10-甲氧基美迪紫檀素(10-methoxy-medicarpin)、9-甲氧基香豆雌酚(9-methoxycoumestrol),21α-hydroxy-3-oxo-oleana-11,13(18)-diene-29-oic acid、芒丙花素(formononetin)、马其顿酸(macedonic acid)、胡萝卜苷(daucosterol)(南京中医药大学,2001年学位论文)。胡金锋等自云南甘草(Glycyrrhiza yunnanensis)根中分离出13个化合物,其中两个化合物的结构鉴定为甲基化美迪紫檀素和5-羟基-7-甲氧基二氢黄酮,后者命名为云甘宁(天然产物研究与开发,1994, 6,6-8)。王彩兰等从圆果甘草干燥根茎的石油醚和二氯甲烷提取物中首次分离得到7个化合物,鉴定为:正二十五烷、正二十六烷酸、7,4’-二羟基黄酮、异甘草素、4-羟基-2,4’-二甲氧基查耳酮、甘草甙和蔗糖(河南师范大学学报(自然科学版),1994,22,48-50)。梁鸿从河南产圆果甘草(Glycyrrhizasquamulosa Franch.)的根中分离鉴定了五个三萜类化合物,即白桦酯酸(betulinicacid)、马其顿酸甲酯(methyl ester of macedonic acid)、黄豆醇B(soyasapoge nol B)、齐墩果13(18)-烯-22α-氯-3β,24-二醇(olean-13(18)-ene-22α-C1-3β,24-diol)和圆果皂苷元(squasapo genol)(药学学报,1993,28,116-121)。
2.药理作用
2.1对消化***的作用
2.1.1抗溃疡 翟凡叶等报道甘草的主要活性成分及其成方能通过抑制胃酸和胃蛋白酶分泌,清除幽门螺杆菌,促进胃黏膜黏液分泌,保护和修复胃黏膜,减少胃黏膜损伤,促进溃疡病灶肉芽组织生长,加快溃疡愈合,改善胃黏膜血流量和微循环等途径不同程度防治胃溃疡,具有良好的抗溃疡疗效(河南中医,2019, 39,951-954)。甘草甜素对由组胺及幽门结扎所形成的大鼠实验性溃疡亦有明显的保护作用,能明显减少大鼠幽门阻断导致的溃疡发生率。赵云生等报道了甘草多糖对毛细血管炎性渗透及乙醇型与利血平型胃溃疡均具有抑制作用,量效关系明显(亚太传统医药,2015,11,12-14)。李跃文等报道了甘草总黄酮可通过促增殖、抗凋亡、抗氧化应激等途径减轻阿司匹林诱导的GES-1损伤,对阿司匹林损伤人胃黏膜上皮细胞的保护作用,其机制可能与抑制ERK1/2信号通路有关(中国全科医学,2018,21,3971-3975)。 2.1.2对胃酸分泌的影响 张洋报道甘草酸可以增加体内产生NO的能力,NO具有强大的胃粘膜保护作用,可防止或明显减轻多种实验性胃粘膜损伤的发生。04年德国人Rea Krausse通过外实验证明甘草酸对H.pylori的生长具有一定的抑制作用。甘草流浸膏灌胃能直接吸附胃酸,对正常犬及实验性溃疡有大鼠都能降低胃酸。
2.1.3对胃肠平滑肌的解痉作用 临床上使用甘草所含黄酮甙类对兔、豚鼠的离体肠管呈抑制作用,使收缩次数减少,紧张度降低,并对氯化钡、组胺所引起的离体肠平滑肌痉挛有解痉作用。
2.1.4保肝作用 王加茹报道了异甘草素对两种肝癌细胞具有良好的杀伤作用,其机制可通过上调细胞内活性氧产生,调控MAPK/STAT3/NF-κB信号通路,进而导致肝癌HepG2细胞发生细胞周期阻滞和凋亡(黑龙江八一农垦大学,2020年学位论文)。陈冬雪等报道甘草多糖对CCl4诱导的小鼠急性肝损伤具有一定的保护作用(中国药房,2016,27,1322-1325)。张娜等报道了甘草次酸体外、体内对肝癌的抗肿瘤活性均较为显著,值得进一步研究开发(中国实验方剂学杂志,2015,21,37-41)。甘草甜素可明显阻止CCl4中毒大鼠谷丙转氨酶的升高,还能减少肝内甘油三酯的蓄积。甘草次酸能强烈抑制CCl4生成游离基及过氧化脂质的生成,可抑制Ca2+流入细胞内所引起的细胞损害。
2.1.5对胆汁分泌的影响 刘向东等报道了组氨酸-色氨酸-酮戊二酸溶液中甘草素的加入可显著降低肝损伤评分,减少乳酸脱氢酶渗漏和增加胆汁分泌,而再灌注后,保存在含甘草素的组氨酸 -色氨酸-酮戊二酸溶液中的肝脏,HMGB1、TLR4和NF-κB的表达以及肝细胞凋亡均明显降低,灌流液中TNF-α和IL-6的含量也随着GL的加入而显著降低(医学研究杂志,2019,48,52-57)。甘草甜素能增加输胆管瘘兔的胆汁分泌,对兔结扎胆管后胆红质升高有抑制作用。
2.2对心血管***的影响
2.2.1抗心律失常 谢世荣等报道甘草次酸对大、小鼠具有明显的抗心律失常作用(医药导报,2004,23, 140-142)。甘草甜素对离体蟾蜍心脏有兴奋作用,此作用与乙酰胆碱及毒扁豆碱等具有明显的对抗作用,与肾上腺素具明显的协同作用。
2.2.2降脂作用和抗动脉粥样硬化 甘草甜素对兔实验性高胆固醇症及胆固醇升高的高血压病人均有一定的降低血中胆固醇的作用。甘草次酸盐对高血脂大鼠和实验性动脉粥样硬化的家兔有降血胆固醇、脂蛋白和β-脂蛋白甘油三酯的作用。
2.2.3抗心肌缺血、心衰 马汉宁等报道了甘草次酸对CA/CPR大鼠心脏功能具有保护作用,其作用机制与抑制氧化应激和下调Caspase 3/Bax/Bcl-2凋亡信号通路有关(中药药理与临床,2019,35,28-33)。任欢欢等报道了异甘草素具有抗心肌缺血再灌注损伤作用,其作用可能与其抗氧化、抗炎和抗凋亡作用相关(石河子大学学报(自然科学版),2016,34,343-348)。郑磊等报道了降低细胞内活性氧水平可能是甘草酸和甘草次酸缓解心衰的效应机制之一,而甘草酸和甘草次酸可能是甘草干预心衰的重要效应成分(中西医结合心脑血管病杂志,2016,14,21-25)。
2.3对呼吸***的作用
张静等报道了甘草甜素可以改善矽肺小鼠的肺功能、缓解其纤维化进程(安徽医科大学学报,2022,57,121-125)。张纬等报道了甘草次酸能够改善急性放射性肺损伤小鼠的一般情况,减轻肺组织炎症反应及改善胶原沉积(中国临床药理学与治疗学,2015,20,629-633)。甘草浸膏和甘草合剂口服后能覆盖发炎的咽部粘膜,缓和炎症对它的刺激,从而发挥镇咳作用,甘草次酸有明显的中枢性镇咳作用,甘草次酸的氢琥珀酸双胆盐口服,其镇咳作用与可待因相似,甘草次酸对5-羟色胺等物质引起的支气管痉挛,有较弱的保护作用。
2.4对中枢神经***的影响
2.4.1神经保护作用 蒋晓梅等报道了甘草甜素可能对糖尿病患者具有神经保护和抗炎作用(中国药科大学学报,2020,51,711-717)。王林等报道了经尾静脉给予甘草甜素能有效地减少癫痫持续状态大鼠大脑皮质神经元损伤,且其神经保护作用呈剂量依赖性,其机制可能与其抑制血清及大脑皮质炎性因子HMGB1 的表达有关(中风与神经疾病杂志,2017,34,893-896)。赵焱等报道了传统中药光甘草定通过抑制蛋白激酶信号通路、抗氧化、减轻炎症等发挥对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶致帕金森病小鼠学习记忆能力的保护作用(中华医学杂志,2017,97,2050-2054)。樊紫周等报道了甘草总黄酮提取部位对慢性不可预测应激引起的大鼠抑郁行为具有良好的抗抑郁药理活性,并且在较大剂量下能对应激引起的海马神经再生损害起到保护作用(药学学报,2012,47,1612-1617)。邵杨等研究报道了甘草苷对脊髓损伤小鼠中炎症和神经元凋亡的影响,甘草苷可能通过抑制MAPK通路抑制炎症和神经元凋亡,减轻小鼠脊髓损伤(中国医科大学学报,2022,51,518-523+547)。
2.4.2解热作用 甘草次酸和甘草甜素分别对发热的大鼠与小鼠、家兔具有解热作用,甘草次酸40mg/kg 腹腔注射,对发热大鼠有退热作用,相当于水杨酸钠600mg/kg的效果,对体温正常的大鼠则无降温作用。
2.4.3镇静作用 权洪峰等报道了甘草总黄酮提取部位具有抗小鼠PTZ致惊厥作用(世界复合医学,2017, 3,41-43+47)。
2.5肾上腺皮质激素样作用
2.5.1盐皮质激素样作用 甘草浸膏、甘草甜素及甘草次酸对健康人及多种动物都有促进钠、水潴留的作用,这与盐皮质激素去氧皮质酮的作用相似,长期应用可致水肿及血压升高,但亦可利用此作用治疗轻度的阿狄森氏病,能显著增强和延长考的松的作用。
2.5.2糖皮质激素样作用 甘草次酸等能使大鼠胸腺萎缩及肾上腺重量增加,另外还有抗黄疸作用及免疫抑制作用等糖皮质激素可的松样作用。
2.6对泌尿、生殖***的影响
甘草酸及其钠盐静脉注射增强茶碱的利尿作用,能抑制家兔实验性膀胱结石的形成,能抑制***对成年动物子宫的增长作用,甘草甜素对大鼠具有抗利尿作用,甘草次酸及其盐类也有明显的抗利尿作用。刘文静等报道了甘草次酸对kk-Ay糖尿病模型小鼠早中期肾纤维化具有保护作用,可能通过影响肾纤维化转化因子TGF-β1、Lamininl、E-cadherin、α-SMA纤维化相关蛋白的表达,从而延缓早中期糖尿病肾间质纤维化的进展(云南中医中药杂志,2020,41,72-78)。
2.7对免疫功能的影响
热米拉·米吉提等研究胀果甘草多糖Gi P-B1对小鼠脾淋巴细胞增殖及诱生IL-2、IL-13、TNF-α等细胞因子的影响,Gi P-B1具有免疫增强作用(中华中医药学刊,2016,34,1647-1649)。王悦等报道了胀果甘草多糖对小鼠的特异性免疫、非特异性免疫有正向调节作用,且有剂量效果关系(食品研究与开发,2016, 37,41-43)。
2.7.1抗过敏作用 从甘草中提取得一种复合体(Lx),Lx对小鼠过敏休克有明显的保护效应,亦有显着抑制抗体产生的能力。郑秀超等探讨甘草锌在糖尿病性牙周病治疗中的效果,采用甘草锌治疗,可有效提高患者免疫功能,减少细菌侵入,促进牙周组织恢复,值得在临床应用(糖尿病新世界,2016,19,83-84)。
2.7.2对非持异性免疫功能的影响 娄然等报道了甘草多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒等多种生物活性,在动物生产中甘草多糖具有提高动物生产性能,促进免疫等诸多功能(中国饲料,2022,(07), 6-12)。丛媛媛等研究表明胀果甘草多糖可活化TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,促进相关基因表达,使 NF-κB进入细胞核调控相关细胞因子的转录水平,进而激活巨噬细胞的免疫功能(天然产物研究与开发, 2021,33,2073-2081)。
2.7.3对特异性免疫功能的影响 采用体外抗体产生***研究了甘草酸对多克隆抗体产生的影响,一定浓度的甘草酸能使抗体产生显着增加,从人末梢血单核细胞分离粘着性细胞,加各种浓度甘草酸培养后,将培养上清液中加入单核细胞,探讨对PWM刺激诱导抗体产生的影响。
2.8抗病毒作用
2.8.1抗艾滋病毒的作用 甘草皂苷通过恢复T辅助细胞而发挥破坏试管的艾滋病毒细胞(HIV),0.5mg/mL 的甘草皂苷对艾滋病毒的增殖抑制98%以上,西北甘草中的新多酚类在低浓度时与甘草甜素相比,对艾滋病毒细胞显示出增殖抑制效果。
2.8.2抗其他病毒的作用 甘草多糖具有明显的抗水泡性口炎病毒、腺病毒3型、单纯疱疹病毒1型、牛痘病毒等活性,能显着抑制细胞病变的发生,使组织培养的细胞得到保护。甘草甜素对试管内水痘-带状疱疹病毒均有抑制作用,对属于疱疹病毒群的水痘-带状疱疹病毒(VZV)感染的人胎儿成纤维抑制浓度为 0.55mg/mL。甘草次酸似乎对单纯性疱疹病毒具有特异的作用。
2.9抗菌、抗炎作用
甘草提取物及甘草次酸钠在体外对金黄色葡萄球菌、结核杆菌、大肠杆菌、阿米巴原虫及滴虫均有抑制作用,甘草具有保泰松或氢化可的松样的抗炎作用,其抗炎成分为甘草甜素和甘草次酸。甘草次酸对大鼠的棉球肉芽肿,甲醛性脚肿皮下肉芽肿性炎症等均有抑制作用,甘草甜素和甘草次酸,对炎症反应的I、 II、III期都有抑制作用。甘草黄酮有抑制小鼠角叉菜胶浮肿和抑制敏感细胞释放化学传递物质作用。甘草次酸和甘草甜素分别对发热的大鼠与小鼠、家兔具有解热作用。张利鹏等报道了传统中药光甘草定通过抑制p38MAPK/ERK信号通路、抗氧化作用而减轻炎症,发挥对LPS致大鼠ARDS的保护作用(中华医学杂志,2016,96,3893-3897)。
2.10解毒作用
甘草甜素对某些食物中毒、药物中毒、体内代谢产物中毒有一定的解毒能力,解毒机制为甘草甜素对毒物有吸附作用及甘草甜素水解产生的葡萄醛酸可与毒物结合,以及甘草甜素有肾上腺皮质激素样作用增强肝脏的解毒能力。甘草甜素或其钙盐对白喉毒素、破伤风毒素有较强的解毒作用,对于一些过敏性疾患、动物实验性肝炎、河豚毒及蛇毒亦有解毒作用。
2.11抗肿瘤作用
万珊珊等报道了甘草查尔酮A对人脑胶质瘤U251细胞有抑制增殖和促进凋亡作用,其机制可能与下调β-catenin mRNA、Cyclin D1m RNA、Ki-67和Bcl-2表达水平有关(中国当代医药,2022,29,4-7)。黄尚校等报道了光甘草定可抑制Hela细胞增殖、侵袭并促进其凋亡,其作用机制可能与抑制Wnt/β-catenin 信号通路的活化有关(现代肿瘤医学,2020,28,3289-3293)。郭俊宇等报道了异甘草素能增强鼻咽癌裸鼠移植瘤对放疗的敏感性,其作用机制可能与抑制乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF) 表达水平,从而抑制肿瘤血管生成作用有关(河北医药,2016,38,3704-3707)。王玖等阐述LCA的抗肿瘤效应及其分子机制,为进一步临床研究提供参考(现代肿瘤医学,2016,24,3870-3874)。王丽等报道了甘草多糖具有显著的抗肿瘤作用,其抗肿瘤机制可能与提高小肠黏膜上皮细胞分泌IL-7有关(天津中医药,2016,33,373-377)。甘草酸对小鼠艾氏腹水癌(EAC)和大鼠腹水肝癌细胞能产生形态学上的变化,能抑制皮下移植的吉田肉瘤,甘草酸单铵盐对小鼠艾氏腹水癌及肉瘤均有抑制作用。甘草次酸对大鼠的移植Oberling Guerin骨髓瘤有抑制作用,甘草次酸钠盐对小鼠艾氏腹水癌(EAC)及肉瘤-45细胞的生长有抑制作用。甘草苷对大鼠腹水肝癌及小鼠艾氏腹水癌细胞能产生形态学上变化。甘草甜素显著抑制大戟酯二萜醇对二甲苯蒽(DMBA)致小鼠皮肤癌。
2.12抗癌作用
2.12.1抑制肝癌细胞 陈向荣报道了甘草查尔酮A既能增强肝细胞自身抗氧化能力,又能促进肝癌细胞的死亡和凋亡(吉林大学,2018)。木合布力·阿布力孜等探讨新疆光果甘草(Glycyrrhiza glabra L)总黄酮及单体成分光甘草定(glabridin,Gb)对人肝癌Bel-7402细胞增殖的抑制活性,人肝癌Bel-7402细胞对光果甘草总黄酮的抗癌活性具有一定的敏感性(新疆医科大学学报,2013,36,1744-1748)。周毓旻等报道了光甘草定可能通过Hedgehog信号通路影响肝癌干细胞干性,进而抑制Hep3B细胞增殖(中南药学,2020,18,1483-1487)。
2.12.2抑制***细胞 王永波筛选出异甘草素、3-甲氧基异甘草素、3-羟基异甘草素和3,4’-二羟基-4-甲氧基查尔酮对子***SiHa细胞和HeLa细胞具有明显的促凋亡作用,甘草查尔酮类化合物对SiHa细胞和HeLa细胞具有较显著的抑制活性和促进凋亡作用,对从异甘草素衍生物中筛选出具有抗子***的有效候选药物奠定重要的基础(新疆医科大学,2015年学位论文)。姚锐等报道了甘草酸对***细胞的抗增殖和促凋亡特性可能是通过诱导线粒体膜电位的破坏,激活细胞内和细胞外途径的caspases活性,甘草酸可作为预防和控制***的一种辅助手段(中国现代应用药学,2020,37,2727-2733)。米热古丽·买买提明等报道甘草查尔酮B的甲氧基化修饰可显著提高其抗***活性(食品安全质量检测学报,2019, 10,6217-6222)。
2.12.3抑制乳腺癌细胞 袁永贵等报道了甘草查尔酮A可能通过增加细胞内ROS水平,降低MMP引起线粒体功能障碍和内质网应激诱导人乳腺癌MDA-MB-231细胞凋亡(中国实验方剂学杂志,2021,27, 95-100)。陈键等报道了甘草素可抑制人乳腺癌MCF-7细胞的生长,该作用与其促进凋亡及诱导自噬有关 (中国普通外科杂志,2013,22,1466-1470)。姬超等报道了异甘草素在si Ha细胞的凋亡中发挥重要作用,其作用机制可能降低***细胞生物学特性及mTOR/P70S6K水平的表达从而抑制细胞增值和迁移(中国妇幼保健,2021,36,2630-2633)。
2.12.4抑制肺腺癌细胞 甘草次酸对于大白鼠实验性骨髓瘤及腹水肝瘤均有抑制作用,对小白鼠艾氏腹水癌均有抑制作用。王允等报道了甘草查尔酮A可有效的抑制人肺腺癌A549细胞的增殖和迁移,其机制可能同甘草查尔酮A对p-Akt和p-GSK-3β表达水平的调控有关(齐齐哈尔医学院学报,2017,38,2853-2856)。徐宛婷利用肺癌A549细胞系首次探究了18β-Gly对于肺癌潜在的抗癌分子机制,为中药提取物***提供了一定的理论依据(黑龙江八一农垦大学,2021)。
2.12.5抑制胃癌细胞 王惠枫等报道了甘草甜素通过调控细胞周期抑制胃癌细胞BGC-823细胞的增殖、黏附、迁移,其作用机制可能与Wnt/β-catenin信号通路有关(世界华人消化杂志,2015,23,2868-2873)。丁佩剑等报道甘草次酸通过下调NF-κB信号通路蛋白表达抑制胃癌细胞SGC7901增殖,诱导其凋亡(中国临床药理学杂志,2019,35,1902-1904+1908)。
2.12.6抑制肠癌细胞 孙伟等报道了甘草次酸可以抑制大肠癌LoVo细胞的增殖,降低侵袭能力,这些作用的机制与抑制NF-κB蛋白的表达有关(中国应用生理学杂志,2022,38,37-40)。李亚静等报道了甘草多糖可能通过抑制STAT3信号通路减轻C26结肠癌细胞与RAW264.7巨噬细胞共培养体系诱导的肌管萎缩(上海中医药大学学报,2021,35,45-53)。孙宇等报道了甘草查尔酮类物质可以通过抑制结肠细胞炎症因子的释放,从多项指标上预防结肠癌的发生或缓解病变,甘草查尔酮类物质有望成为新型预防及治疗结肠癌的候选药物(中国民族医药杂志,2020,26,29-31)。
2.12.7抑制舌癌细胞 冯儒学等报道了甘草甜素能够抑制人舌癌Cal-27细胞株的体外增殖及侵袭能力并促进细胞凋亡,其机制可能是通过上调Bax和p-Capase-3的表达、下调Bcl-2的表达实现的(现代医学,2020, 48,747-751)。
2.12.8抑制***癌细胞 王雪峰等报道了甘草甜素具有抑制***癌细胞株PC3生长的作用,其作用机制可能与甘草甜素调控cyclin D1和P21蛋白表达以及PI3K/AKT信号通路激活有关(临床与病理杂志,2018,38,2308-2313)。
2.13抗氧化
张福欣等通过DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除率测定甘草总黄酮的抗氧化活性,甘草黄酮具有较好的抗氧化及免疫活性(中国兽医学报,2019,39,1180-1183)。康雪芳等报道了甘草地上部分脂溶性总黄酮有较强的抗氧化能力(环球中医药,2016,9,567-570)。范玉涵等报道了异甘草素、光甘草定对酪氨酸酶活性具有抑制作用,可为开发利用废弃甘草渣中有效成分作为植物源美白添加剂(时珍国医国药,2013,24,2649-2652)。张才等报道了基础饲料中添加甘草多糖可以降低仔猪死亡率,改善皮毛发育,提高血糖水平,增强机体的抗氧化能力,进而提高仔猪的健康状况(西北农林科技大学学报(自然科学版),2022,50,10-16)。
2.14其它作用
研究甘草次酸对豚鼠内耳听觉功能的影响,给豚鼠肌肉注射甘草次酸100mg/kg后,由短声引起的耳蜗微音电位和听神经动作电位振幅增大,听神经动作电位反应阈值降低,表明甘草次酸具有提高豚鼠内耳听觉功能的作用。甘草酸和甘草次酸对乙酰胆碱酯酶均产生明显的抑制作用,对乙酰胆碱脂酶均呈竞争一非竞争型混合抑制。吴雅廷研究表明LA具有抗衰老作用,这一发现为提高甘草的药用价值提供了更进一步重要的证据(石河子大学,2020年学位论文)。
3.制备方法
3.1甘草油
豆康宁等采用传统溶剂法萃取甘草油脂,最佳提取工艺条件为提取温度70℃,液料比20mL/g,提取时间5h,甘草油脂提取率达4.49%;利用GC-MS鉴定出19种脂肪酸,其中主要有4种脂肪酸,分别是棕榈酸(19.15%)、油酸(4.92%)、亚油酸(59.5%)、亚麻酸(11.16%);饱和脂肪酸质量分数为23.31%,不饱和脂肪酸质量分数为76.69%,其中单不饱和脂肪酸质量分数为5.71%,二不饱和脂肪酸质量分数为 59.83%,三不饱和脂肪酸质量分数为11.16%(中国粮油学报,2018,33,102-106)。豆康宁等采用水蒸气蒸馏法提取甘草精油的最佳条件为超声波功率270W,提取时间6h,甘草溶液浓度5%,甘草精油提取率为0.209%(中国调味品,2016,41,109-112+128)。郭耀等采用水蒸气蒸馏法提取了甘肃产甘草中挥发油,结果表明,甘草挥发油含有132种成分,以酸类、醇类和烷烃类化合物为主,以及少量的脂类和烯烃类化合物(甘肃高师学报,2013,18,37-41)。高贵桃等以石油醚为提取溶剂,采用超声波法,在50℃下超声处理40min,浸膏得率为0.78%,浸膏中角鲨烯含量为0.33%(辽宁中医杂志,2011,38,2047-2049)。高贵桃等确定甘草中角鲨烯的超声波辅助最佳提取工艺为料液比1∶15,浸泡时间10h,超声时间50min,超声温度50℃,甘草粗脂肪中共分离鉴定出26种成分,角鲨烯含量0.8%(中国实验方剂学杂志,2011, 17,5-8)。高贵桃等采用超临界流体萃取技术提取甘草中的角鲨烯,在丙酮为夹带剂的萃取产物中角鲨烯含量高达0.47%,超临界流体萃取法对甘草角鲨烯的总提取率为0.018%(湖北农业科学,2011,50,3600-3601)。梁新华等以石油醚为溶剂索氏提取,薄层层析定性检测,高效液相色谱法(HPLC)定量分析测试甘草种子、根中角鲨烯,甘草种子、甘草根中存在角鲨烯,但含量较低,确定的色谱条件为:C18柱、流动相乙腈-甲醇(60∶40,v/v)、检测波长为210nm、流速为2mL/min、柱温为30℃(北京林业大学学报, 2010,32,123-126)。王微采用超用超临界CO2萃取技术提取甘草种子油,确定了最佳提取工艺,用GC-MS 法对其挥发性成分和脂肪酸成分进行研究,并以其提油后固形物作为提取黄酮的原料,首次从乌拉尔甘草种子中鉴定了16种挥发性成分,以邻苯二甲酸二丁酯和烷烃类化合物为主,同时分离鉴定了5种脂肪酸成分,以具有多种活性且人体所必需的两种不饱和脂肪酸-亚油酸和d-亚麻酸为主,相对百分含量分别为 24.3%和25.51%;采用水蒸汽蒸馏法提取甘草茎叶中挥发油,用GC-MS法分析其中的成分,首次分离鉴定了41种挥发性成分,以具有多种药理和生物活性的萜烯类化合物和多环芳烃为主,为其进一步的药理药效的研究奠定基础;以乙醇为夹带剂,超临界CO2法提取甘草茎、叶和提油后固形物中的黄酮类化合物,结果表明,甘草总黄酮含量叶>种子提油后固形物>茎,叶中黄酮含量达2.78%,为进一步开发利用甘草资源提供了依据(东北林业大学,2005)。
3.2甘草茎叶色素
雍晓静提取甘草叶异黄酮,异黄酮与叶绿素分离,确定HPD100型大孔树脂分离异黄酮和叶绿素最佳工艺:柱宽与柱高之比约为1∶4时,聚酰胺拌料(1∶2)与吸附大孔树脂质量比1∶5,50%乙醇2BV和90%乙醇4BV可以将异黄酮与叶绿素完全分离,得到异黄酮样品A含量10%,二氯甲烷解吸树脂吸附的叶绿素(宁夏大学,2005)。刘钢从甘草茎叶中连续提取叶绿素和异黄酮的方法,加入乙醇回馏提取,所得提取液减压蒸馏,回收溶剂,待料液变得粘稠时,拌入聚酰胺,真空干燥,然后上大孔树脂柱,用水、乙醇梯度洗脱,收集阳性洗脱液,减压浓缩,回收溶剂,即得粗异黄酮;将乙醇洗脱后的大孔树脂渗漉柱用二氯甲烷渗漉,浓缩,回收二氯甲烷后得墨绿色乙醇溶液,即为叶绿素(CN1328274C)。
3.3甘草多酚
苗永美等以光果甘草愈伤组织干粉为材料,总酚提取最佳工艺为液料比为50∶1,乙醇浓度60%,温度 70℃,时间25min(安徽科技学院学报,2021,35,77-82)。沈伟等以甘草为原料,采用超声辅助乙醇提取法提取其多酚类物质,甘草多酚的最佳提取工艺参数为:乙醇浓度70%,料液比1∶42g/mL,超声时间66min,超声功率250w,多酚提取率为4.97%(食品科技,2021,46,233-239)。
3.4甘草生物碱
李杰等确定最优的甘草生物碱提取工艺参数为:乙醇浓度87%,提取时间90min,提取温度53℃,料液比1∶20(g/mL),甘草生物碱得率可达0.3659mg/g(中国食品添加剂,2018,(04),128-133)。王永军等对主要药用甘草即乌拉尔(G.uralensis)、光果甘草(G.inflata)、胀果甘草(G.palliadiflora)、刺果甘草(G.pallidiflora)的根中生物碱成分进行了分析研究,生物碱成分为喹啉衍生物类及异喹啉衍生物类,总含量平均为0.29%(西北植物学报,2001,(06),211-214)。张跃宏等将甘草粉用硫酸进行浸泡提取,提取液pH调节至3~6,加入酶进行反应,反应时间为8~12h获得酶解后提取液,酶解后提取液加入氢氧化钾/氨水调节pH至6~9,静置沉淀,弃去上清,沉淀水洗后烘干,即得甘草生物碱粗品,甘草生物碱粗品乙醇溶解,过滤除去乙醇不溶物,滤液加入活性炭进行脱色同时除杂,加热温度60~80℃,滤液加入酸进行反应,静置6~10h有析出物,过滤,得到类白色生物碱(CN112457352A)。梁鑫淼等用30~95%醇- 水溶液作提取溶剂,浸泡,回流提取法进行甘草样品的提取,经过滤,浓缩,得甘草提取液,将得到的甘草提取液经液液萃取处理,得到甘草生物碱类化合物(CN111228326A)。
3.5甘草皂苷
3.5.1多级逆流提取 王巧娥等采用多级逆流提取甘草酸的最佳条件为提取温度70℃,单级提取时间60 min,液比6,提取级数为5,多级逆流提取的提取率高于室温冷浸44.3h、超声波提取40min、索氏提取 4h、微波萃取54min(北京工商大学学报(自然科学版),2011,29,33-37)。
3.5.2树脂法 (1)D-101大孔树脂 韩学哲采用D-101作为吸附树脂,最大吸附量为171.2(mg甘草酸 /g树脂),解吸率为85.22%,吸附分离过程的优化条件为:上柱液浓度为9mg/mL,pH值6,解吸采用4 BV10%的乙醇和1BV/h的流速进行洗脱,甘草酸纯度为81.72%,经活性炭脱色后纯度达到90%(兰州理工大学,2009年学位论文)。王鹤颖选用D101大孔吸附树脂,上样量为3BV,样液pH6.0,3BV70%乙醇洗脱,甘草酸收率为61.98%,甘草酸含量达65.69%,用重结晶精制甘草酸,甘草酸含量达93.80%,总收率为46.31%(天津科技大学,2019年学位论文)。孙新华采用D101树脂,pH值6.5,上样浓度为10mg/ml,原液流速为2BV/h,甘草甜素吸附量最大,最佳解吸条件为:采用1.5BV 50%乙醇溶液洗脱,甘草甜素含量达35.23%(河北科技大学,2014年学位论文)。(2)HPD系列树脂 梁霞采用HPD722最佳动态吸附条件为:上样量7BV,上样液浓度6.5mg/mL,上样液pH7.0,上样液流速3BV/h,最佳动态解吸条件为:洗脱液乙醇最佳浓度为70%,提取得到的纯度为30.07%的甘草酸粗品进行纯化,纯化后甘草酸纯度可达 (70.65±0.62)%,收率可达(80.50±0.51)%(天津科技大学,2019年学位论文)。高雪岩等采用HPD400 型大孔树脂,30%乙醇除杂,50%乙醇洗脱可得到总皂苷含量50%以上的甘草总皂苷部位(中药药理与临床,2011,27,78-81)。朱中佳等采用HPD-300型树脂具有较好的吸附性能和解吸效果,纯化工艺为上样液质量浓度为0.2g生药/mL,上样量5BV,50%乙醇洗脱6BV(中成药,2011,33,341-343)。(3) LX-60树脂 康磊等以市售非极性大孔吸附树脂LX-60为基础,通过在其中引入氯甲基、磺酸基和羧基,具有了更为优异的吸附性能(吸附量提高了33.6%,达到91.70mg/g),而解吸量却相对降低(解吸附量降低83.6%,达到10.03mg/g)(中国酿造,2016,35,113-118)。(4)ADS-17树脂 孙新华采用ADS-17 树脂,pH值6.0,上样浓度为10mg/mL,原液流速为2BV/h,甘草甜素吸附量最大;最佳解吸条件为:采用4BV 10%乙醇洗脱,甘草甜素含量达65.07%;悬浮聚合法合成一系列树脂,动态吸附完成后,进行梯度洗脱,先用乙醇溶液预洗除去一部分杂质,之后用含有氢氧化钠溶液的乙醇溶液洗脱甘草甜素,纯化后的甘草甜素纯度可达到40~50%,在氢氧化钠回流条件下进行了甘草甜素转构反应,结果表明转构后的18-α甘草甜素纯度为87.66%,产率44.16%(河北科技大学,2014年学位论文)。(5)AB-8大孔树脂 孙啸涛等采用AB-8型大孔树脂纯化甘草酸的最佳工艺条件为上样液pH6.0,上样液质量浓度5.89mg/mL,洗脱液50%乙醇溶液,甘草酸纯度52.3%,重结晶后纯度为76.0%(食品科学,2013,34,93-97)。吕姣选用建立了大孔吸附树脂分离纯化甘草酸的工艺路线为:选用AB-8大孔吸附树脂,上样液浓度为1.7 mg/mL,上样液流速为2BV/h,洗脱流速为7BV/h,洗脱液体积为8BV,采用梯度洗脱法,用20%乙醇除杂后,收集50%乙醇洗脱液作为产品,甘草酸的纯度为61.94%(北京化工大学,2010年学位论文)。王洋等采用AB-8大孔吸附树脂,甘草药材最大上样量为0.75g药材/mL树脂,最佳洗脱剂为50%乙醇,洗脱率68.81%;D-101甘草药材最大上样量为0.75g药材/mL树脂,最佳洗脱溶剂为60%乙醇,洗脱率 64.67%;H-103甘草药材最大上样量为0.5g药材/mL树脂,最佳洗脱溶剂为60%乙醇,洗脱率51.18%(中国中药杂志,2006,31,295-297)。(6)X-5大孔树脂 乔五忠等以X-5大孔吸附树脂精制甘草酸的工艺条件为甘草酸水溶液浓度为8mg/mL,pH值6,吸附流速为2BV/h,用90%乙醇洗脱,甘草酸纯度可达95.2%(中成药,2006,28,794-796)。(7)XDA大孔树脂 傅博强等筛选出大孔树脂XDA,优化条件为:上样液pH5,甘草酸浓度为1.5mg/mL,总黄酮浓度为0.75mg/mL,上样流速为3BV/h,洗脱液采用1.5BV/h 45%的乙醇为最佳,用含1%氢氧化钠的80%乙醇以1.5BV/h流速洗脱,得到甘草酸,总黄酮的收率为69.7%,甘草酸收率为52%,纯度为65.5%(现代中药研究与实践,2004,(S1),45-50)。
3.5.3固相萃取柱 梁鑫淼等采用亲水SPE柱,取甘草酸提取物上样至平衡好的SPE柱,用2~20倍柱体积50~80%(v/v)乙醇溶液淋洗,最后用4~10倍柱体积20~80%(v/v)乙醇溶液洗脱,洗脱液中加入有盐酸、甲酸和三氟乙酸中的一种,终体积浓度为0.1~10%,洗脱液旋蒸浓缩后冻干,得甘草酸粗品 (CN107759655A)。
3.5.4离子交换纤维柱 刘廷岳等将甘草的浸提液用强碱性离子交换纤维柱吸附,洗脱剂由水、乙醇或其混合物与浓度为0.5~6.0mol·L-1的盐酸以体积比为2~10∶1配制而成,先以1~4BV水洗脱,再以2~12倍柱体积的洗脱剂洗脱,收集洗脱液,洗脱温度为10~90℃,流速为0.2~10.0BV·h-1,洗脱液干燥得到含甘草的甘草酸的纯化提取物粉末(CN102304165B)。
3.5.5反胶团 刘会洲等将非离子表面活性剂胶团溶液与甘草酸浸提液充分混合,用无机酸调节混合溶液的 pH至1.5~3.0,然后加热到浊点温度进行分相萃取,此时甘草酸富集于非离子表面活性剂形成的胶团相中,分出胶团相用于反萃,采用水对得到的胶团相进行溶解,用无机碱调节混合液的pH至6.0~8.0,再次加热到浊点温度分相,得到富集甘草酸的水相溶液,将得到的水相溶液经无机酸沉淀,干燥后得到粗品甘草酸(CN101260137B)。
3.5.6分子印迹 郗万宝等以甘草酸、不同单体(甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯和4-乙烯基吡啶)和交联剂 (二乙烯基苯和乙二醇二甲基丙烯酸酯)为原料,在乙腈和N,N-二甲基甲酰胺的混合液中,以偶氮二异丁腈为引发剂,采用沉淀聚合法制备了一系列分子印迹聚合物(MIPs),在5g/L的甘草酸溶液中,MIPs对甘草酸的平衡吸附量可达398.5mg/g,印迹因子为3.73,利用分子印迹固相萃取技术(MISPE)对甘草提取物进行精制,将甘草提取物中甘草酸的质量分数由11.27%提高到73.10%,回收率为86.87%(精细化工, 2018,35,1859-1865+1870)。贾华报道的模板分子采用甘草酸,单体采用甲基丙烯酸羟乙酯,交联剂采用乙二醇二甲基丙烯酸酯,引发剂采用偶氮二异丁腈,致孔剂采用N,N-二甲基甲酰胺,制备甘草酸分子印迹聚合物,其在甲醇/水(2/8,v/v)溶液中的吸附效果最好,甘草酸MIP吸附平衡浓度2.0mM,吸附平衡时间10min,最大吸附量0.40mmol/g,与传统的中低压制备色谱不同,本研究以甘草酸MIP为填料,置于中低压制备色谱柱中,实际样品提取液以流动相的形式进行上样,在上样溶剂、淋洗液均为甲醇/水 (2/8,v/v),洗脱液为甲醇的条件下,对甘草中甘草酸的处理量为306.8mg/g(北京理工大学,2016年学位论文)。
3.5.7碱性溶剂 乙凯强采用最佳提取工艺条件:采用热回流提取方式,0.1%氨水溶液为溶剂,固液比1∶ 10,温度85℃,提取时间3h,提取2次,甘草酸的最高收率达9.05%;
最佳纯化工艺条件:采用酸沉工艺纯化,浓缩倍数为6倍,pH为1.5,沉降12h,甘草酸粗品含量为5 4.18%,收率达4.08%(兰州理工大学,2021年学位论文)。吴思佳等采用最佳提取条件为:氨浓度 0.64%,乙醇浓度62%,回流时间2.06h,液固比11.2∶1(中华中医药杂志,2019,34,1719-172 1)。冯月等以0.1%NaHCO3-50%EtOH为溶剂,从乌拉尔甘草中提取甘草酸的最佳条件为:料液比为1∶10,超声温度为90℃,超声时间150min,甘草酸纯品提取率可达5.19%(人参研究, 2013,25,35-38)。龙佳朋采用氨性醇-复合酶法对甘草进行提取,酶解温度Tr=40℃,复合酶用量V= 25mL,固液比r=1∶20,浸提时间t=1.5h,浸提液pH=8,浸提次数n=3,浸提温度T=45℃,浸提液V (CH3CH2OH)∶V(H2O)=7∶3氨水用量V(NH3·H2O)=0.6%,甘草酸提取率可达87.56%,提取量13. 15mg/g(兰州理工大学,2014年学位论文)。李玉会等对光果甘草中甘草酸提取,最佳提取条件为:用含0.6%氨水的60%乙醇溶液作为提取剂,料液比为1∶20(w/v),在75℃条件下提取2h,甘草酸的得率为5.08%±0.03%(天然产物研究与开发,2011,23,547-550+546)。王海峰等采用甘草酸的最佳提取条件是:提取温度为40.28℃,提取时间为5.84h,氨水浓度为0.41%,乙醇浓度为16.78%,粗甘草酸的提取率达到66.40%(长春工业大学学报(自然科学版),2010,31,66- 69)。张泽生等以内蒙产黑皮甘草为原料,用醇氨溶液作溶剂,微波功率250w,微波时间7mi n,料液比1∶15,甘草酸粗品的得率12.9%,纯度31.3%(食品研究与开发,2009,30,101-103)。王百军等以内蒙古赤峰甘草作为原料,甘草酸最佳提取工艺为:含0.45%氨的30%乙醇溶液回流提取3次,第1次加入4倍量溶剂回流提取1.0h,第2、3次各加3倍量溶剂回流提取1.5 h,提取液浓缩,调节pH至1.5,沉淀减压干燥至干(辽宁化工,2009,38,620-622+677)。张娟等采用氨性醇回流法,最佳制备工艺为药材以13倍量含0.5%氨的50%乙醇溶液回流提取3 次,第1次加入7倍量溶剂回流提取30min,第2、3次各加3倍量溶剂回流提取15min,提取液浓缩至1∶2(药材∶药液)(g/mL),调节pH至1,沉淀减压干燥至干(中成药,2007, 29,686-689)。
3.5.8酸性溶剂 高少雄以新疆野生甘草为原料,使用超声波-过氧化氢方法提取甘草酸,超声波提取过程中,加入过氧化氢与乙酸,形成过氧酸体系,最佳提取工艺以功率124w,提取温度68℃,过氧化氢含量 8.7%,提取时间2h,二次提取后最大提取率为18.91%(食品工业,2020,41,14-18)
3.5.9超声辅助 牛志超等以新疆野生甘草为原料,超声提取最佳工艺条件为提取功率180w,提取温度 70℃,提取时间75min,固液比1∶20(g/mL),最佳微滤工艺条件为膜孔径0.10μm,操作压力0.1MPa,药液温度30℃(食品工业,2020,41,122-125)。吕远确定了超声强化浸取甘草中甘草酸的最佳工艺条件:浸取温度为60℃,超声电功率为125w,超声频率为20kHz,溶剂为体积分数40%的乙醇溶液,液固比为 400∶4mL/g,平衡浸取液中甘草酸的浓度为1.536mg/mL,用体积分数50%的乙醇溶液重结晶2次,甘草结晶物的纯度可达到91.24%(哈尔滨工程大学,2012年学位论文)。李善家等采用超声强化提取的最佳工艺条件:温度为30℃,超声电功率密度为80w/cm2,超声作用时间为90min,酸化pH值1.0,平均得率为12.20%(甘肃科学学报,2010,22,53-57)。
3.5.10微波辅助 陈乐意等采用微波辅助萃取新工艺从甘草中提取甘草酸最佳工艺条件:溶剂为50wt%氨 +30wt%乙醇的混合溶液,固液比为1∶12,微波功率为560w,微波时间为30s,微波次数为3次,甘草粒度为细粉粒,甘草酸收率为9.54%(江西化工,2006,(03),66-68)。韩学哲报道微波辅助提取的最佳工艺条件是:加入混合提取剂(1/2体积10%乙醇和+1/2体积0.5%氨水),微波功率550w加热3次,加热时间为20s,优化后平均得率为10.77%(甘肃科学学报,2010,22,53-57)。
3.5.11汽爆技术 周梦佳利用汽爆辅助制备甘草甜味剂,促使其中甘草酸脱糖苷转化为高倍甜味剂单葡萄糖醛酸甘草次酸及高值产物甘草次酸,汽爆后甘草酸及其转化产物提取得率在2h提取时间内均达到最大值,与原料相比,提取平衡时间缩短80%以上,且扩散系数D值增加2倍以上,表明汽爆后甘草酸及其转化产物的提取效率显著增强(天津科技大学,2019年学位论文)。
3.5.12膜技术 牛志超确定了甘草酸最佳精制条件为:膜孔径0.10μm,操作压力0.10MPa,药液温度为 30℃,过膜精制后甘草酸产品纯度达到85.32%(中国石油大学(北京),2019)。潘永兰等研究中药水提液pH的变化对无机陶瓷膜微滤中药水提液膜过程的影响,调节甘草水提液的pH值为2、3、4、 5、6、7、8,在温度、压力、膜面流速恒定的条件下分别过0.2μm Al2O3无机陶瓷膜,测定不同pH的甘草水提液的膜稳定通量及指标性成分甘草酸的转移率,在pH4左右显著增加,pH7 时膜稳定通量最大,甘草酸的含量最高,pH8的甘草酸转移率最高(世界科技研究与发展,2008, 30,709-710)。
3.5.13有机溶剂提取 谭勇等采用甘草酸的最佳提取条件为:乙醇浓度60%,NaHCO3添加量0.4%,液料比15∶1,提取时间2.5h,提取温度60℃,平均提取率为33.27%(邵阳学院学报(自然科学版),2019,16,52-59)。陈兵兵等研究宁夏盐池乌拉尔甘草中甘草酸的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度50%,固液比1∶50,提取时间4h,温度50℃,甘草中甘草酸提取量为121.0073mg/g,提取率为86.58%(广州化工,2018, 46,53-55)。沈慧慧等采用超声提取甘草酸的最佳工艺条件为乙醇浓度70%,超声波时间30min,料液比2.8g/L,甘草酸含量为8.34%(安徽农业科学,2016,44,167-170)。
3.5.14超滤-络合萃取技术 周博等采用超滤-络合萃取技术制备甘草酸的工艺,所得甘草酸最佳络合萃取工艺条件为:超滤液pH值2,萃取剂为三烷基氧化膦(TRPO)-磺化煤油(5∶95),有机相与水相体积比为1∶1,甘草酸平均萃取率达到99.2%,甘草酸最佳反萃取工艺条件为22.5mmol/L氢氧化钠水溶液为反萃取剂、有机相与反萃取剂体积比1∶1,甘草酸单次反萃取率达到98.8%,甘草酸总转移率为98.1%(中草药, 2019,50,1323-1327)。
3.5.15酶解 李婷采用纤维素酶和果胶酶对甘草酸提取,酶解温度为40℃,酶解pH为4.5,酶添加量为 5mL,提取温度为80℃,料液比1∶15,乙醇浓度为60%时,提取率为92.4%(天津科技大学,2019年学位论文)。梁霞以乌拉尔甘草为原料,甘草原料为1g时,复合酶法提取阶段的最佳工艺条件为:复合酶比例(果胶酶∶纤维素酶)1∶3(U/U),复合酶用量175U/g·底物,pH5.5,时间1h,温度50℃,原料粒度 40目,料液比1∶25(g/mL)(天津科技大学,2019年学位论文)。龙佳朋等优选复合酶法提取甘草酸的工艺条件为:40g甘草粉末加入250mL复合酶,40℃下进行酶解,在按料液比为1∶20(m/m) 加入70%乙醇,溶剂中氨水的体积分数为0.6%,调pH为8,浸提1.5h,在45℃下浸提3次(溶剂体积比为5∶5∶4),甘草酸提取率可达85.02%(中国药房,2014,25,626-629)。
3.5.16泡沫分离 丁琳琳等开发了甘草麻黄配伍泡沫分离工艺,当温度为40℃,气体体积流量为100m L·min-1,甘草酸初始浓度为0.2g·L-1和甘草麻黄质量配比为5∶3时,获得甘草酸的富集比和回收率分别为 8.34和62.5%,与单独泡沫分离甘草中甘草酸相比,甘草酸的富集比提高了121.7%(高校化学工程学报, 2016,30,1053-1059)。苏艳桃等采用间歇式泡沫分离甘草皂苷的最佳工艺条件为pH4,进料液中甘草酸质量浓度0.23mg/mL,进气速度600mL/min,进料体积1000mL,泡沫相中甘草酸的回收率为91.9%,富集比为6.4,甘草酸质量分数32.3%(中草药,2007,38,365-368)。
3.5.17絮凝 张建伟等研究ξ电位对于甘草水提液絮凝效果的影响,药液的絮凝率均是在体系的ξ电位绝对值最低,最接近等电点时达到最高,甘草水提液絮凝的最佳工艺条件为壳聚糖投加量 0.347g/L,pH值为6,温度30℃,此条件下体系的ξ电位为-1.67mV,在所有试验组中最接近等电点,药液的絮凝率高达95.29%,絮凝前原液的ξ电位为-14.78mV,药液中颗粒的平均粒径为 17.12μm,絮凝后上清液的ξ电位为-1.67mV,颗粒平均粒径为6.77μm,ξ电位的变化改变着溶胶体系中的颗粒行为,并最终影响药液的絮凝率,在甘草水提液絮凝的过程中,ξ电位对药液的絮凝率有着重要的影响,ξ电位的绝对值越低,越接近等电点,药液的絮凝率越高,同时由于ξ电位更能反映絮凝过程的本质,因此可为絮凝条件的选择提供强有力的依据(中草药,2015,46,1464-1469)。
3.5.18模拟移动 龙佳朋采用MAR混合床为LZ-49+LZ-51+LZ-54+LZ-66,其质量分配比为m (LZ-19)∶m(LZ-54∶mLZ-66=1∶1∶1∶1,测得MAR对甘草甜素吸附回收率F=80.00%,解吸率D=88.00%,吸附量qa=80.15mg/g,解吸率qe=70.53mg/g,纯度可达到85.00%以上;在最佳工艺条件下LZ-50+LZ-59,混合床对甘草黄酮的吸附的吸附率F=75.00%,解吸率D=89.23%,吸附量qa=15.24mg/g,解吸量qe=13.60 mg/g,纯度可达到80.00%以上;对甜菊糖分离效果最好的混合床为LZ-72、LZ-73、LZ-75,质量比为m (LZ-72)∶m(LZ-73)∶m(L.z-75)=3∶1∶3;MAR对甜菊糖的吸附最佳艺条件为:吸附液pH6,吸附温度为35℃,吸附135min,解吸液60%乙醇,解吸温度40℃,所得甜菊糖产品的纯度可达到92%以上(兰州理工大学,2014年学位论文)。
3.5.19静电场协同超声方法 杨日福等采用静电场协同超声方法提取,最提取条件为:液固比为 30mL/g,提取时间为29min,超声电功率为100w,静电压为9kV,甘草酸的提取率为11.02% (应用声学,2014,33,160-166)。陈维楚在超声提取中引入静电场可以显著提高目标提取率,得出甘草中甘草酸的优化工艺参数为:固液比为30mL/g,提取时间为28.92min,超声功率为100w,静电压为 9.01kV,甘草酸的提取率预测值11.0764%(华南理工大学,2012年学位论文)。
3.5.20双水相体系 孙晨等采用聚氧乙烯醚AEO-7/磷酸钠双水相体系对甘草酸的萃取,适宜条件是:当 AEO-7的体积分数为10%,Na3PO4的质量浓度为47.50g/L,pH值为2,萃取时间1h,甘草酸的萃取率可以达到99.30%,分配系数达到了317.90(食品科技,2014,39,237-241)。吴疆等采用双水相萃取甘草酸,由K2HPO4、EO60PO40和蒸馏水组成的双水相萃取液,加入甘草浓缩液,混匀,在3000~6000r/min 的速度下离心10~15min,分离上下相,将含有甘草酸的上相在45~60℃的恒温水浴中加热0.5~2h,并分离出下相,得到甘草酸(CN108033991A)。
3.5.21萃取法 蒲洪友等将甘草酸提取液分别用乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂、乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂、乙酸乙酯-二氯甲烷混合溶剂等体积萃取,调节混合溶液pH为7.0~10.0,收集水相溶液,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(CN104262448B)。牛国光等采用有机萃取剂将甘草酸从浸提液中进行提纯,调节甘草酸浸提液pH至1.5~6.0,用中性磷萃取剂或醇类萃取剂进行萃取,甘草酸富集于有机相,采用水对有机相进行反萃,通过调节水溶液的pH至6.0~12.0,得到富集甘草酸的水相溶液,加入活性炭对富集甘草酸的水相溶液进行脱色处理,经酸沉淀、干燥后得到精制甘草酸(CN1203085C)。
3.5.22超高压提取 张峻松等对常温下超高压提取甘草酸的最佳工艺条件:提取时间15min,乙醇体积分数49.50%,液固比13∶1,提取压力382MPa,甘草酸平均提取率为14.67%(食品科学,2009,30,75-79)。 3.5.23负压空化方法 赵文灏研究了超临界二氧化碳萃取技术萃取甘草中的异甘草素,采用负压空化方法对超临界萃取后固形物中甘草酸的提取工艺进行了研究,最佳工艺条件为:0.3%的稀氨水为溶剂,液固比为10∶1,负压空化提取15min,甘草酸提取率为2.0%,含量6.6%(东北林业大学,2005年学位论文)。
3.6甘草总黄酮
3.6.1大孔树脂吸附法 (1)HPD型大孔树脂 董庄庄报道HPD-100型大孔树脂的最佳纯化工艺为:上样液浓度为1.62mg/mL,样液pH5,上样速度1BV/h,上样量3.0BV,解吸过程为70wt%乙醇洗脱,洗脱液速度2BV/h,洗脱体积为2BV,将甘草地上部分总黄酮含量由(6.8±0.37)%提高至(36.5±0.48)%,提高了约5.4倍(安徽大学,2021年学位论文)。廉宜君等报HPD300树脂对甘草黄酮吸附和解吸适宜的条件为:上样液浓度2.0mg/mL,上样流速1.5BV/h,上样量为2BV,以80%乙醇洗脱,洗脱速率1.5BV/h,洗脱剂用量为3BV,得到的黄酮纯度比纯化前提高2倍以上(中国中医药信息杂志,2013,20,49-52)。韩亚男等报道HPD-BJQH大孔树脂对甘草黄酮纯化的最优工艺为:上样浓度为2.15mg/mL,上样量为9 BV,上样液pH为5,上样速度为3BV/h,70%乙醇洗脱,洗脱速度为2BV/h,洗脱体积为3BV,纯化后总黄酮的纯度从原来的9.68%提升到36.11%(吉林中医药,2014,34,82-86)。张琳报道HPD-400树脂动态吸附分离光甘草定提取液的适宜上样浓度为0.845mg·mL-1,上样流速为3BV·h-1,洗脱溶剂为70%乙醇,洗脱流速为2BV·h-1,光甘草定纯度可由4.5%提高到21.8%(河南科技大学,2011年学位论文)。 (2)HZ-835型大孔树脂 韩伟等采用HZ-835型大孔树脂最佳的工艺条件为:上样料液的pH值4.5,质量浓度2mg/mL,7g大孔树脂的最大上样量不超过40mg,依次使用21.0mL质量分数10%和10.5mL质量分数20%的乙醇溶液对树脂柱进行洗涤,然后用31.5mL质量分数70%的乙醇进行洗脱,吸附-解吸过程中的流速均为1mL/min,大孔树脂纯化后收率为55.82%,纯度为15.76%,是纯化前的3.31倍,经液-液萃取后再用大孔树脂吸附,纯度能达到35.80%(徐州工程学院学报(自然科学版),2020,35,19-27)。(3)ADS-7型树脂 罗燕燕等报道ADS-7型树脂纯化黄酮的最适宜条件为:样液pH为7,上样浓度为8mg/ml,上样流速为2.5BV/h,上样量为5BV,洗脱用乙醇浓度为80%,洗脱速率为3BV/h,洗脱剂用量为6BV,纯化后三批总黄酮样品的含量分别由原来的10.32%提高到48.59%,7.82%提高到47.38%,8.13%提高到 45.26%(陕西中医,2019,40,1471-1476)。田彦芳等报道ADS-7型大孔树脂对甘草中6种黄酮类成分的富集最佳工艺为:上样pH值4.5,上样质量浓度0.20g/mL,上样量1.0g/g,上样体积流量0.6mL/min, 6.7BV的83%乙醇以1.0mL/min体积流量洗脱,纯化后6种黄酮类成分的回收率为86%(中草药,2016, 47,1118-1125)。易运红等报道ADS-7型大孔吸附树脂用于纯化甘草黄酮,最佳上样浓度是1.2mg/ml,洗脱剂为5BV体积分数为0.70的乙醇,纯化后的黄酮粉黄酮含量47.1%,精制率211.2%(安徽农业科学,2011,39,8364-8366)。刘晓娜确定了最佳树脂ADS-F8吸附与解吸附工艺条件:吸附pH7,吸附温度20℃,流速1.5mL/min,解吸附15%乙醇溶液100mL预洗脱除杂,然后以80%乙醇为洗脱剂,流速 1.5mL/min,异甘草素的吸附率为75.69%,解吸率为80.1%,异甘草素的回收率为60.6%,纯度由3.55%提高到27.77%,提高了7.82倍(东北林业大学,2006年学位论文)。(4)D101大孔吸附树脂 康彤选用D101大孔吸附树脂对甘草黄酮粗品的精制,上样量为2BV,样液pH6.18,洗脱液乙醇浓度60%,用量4BV,纯化后收率为63.3%,黄酮含量达到66.8%(天津科技大学,2019年学位论文)。邓丽报道D101 大孔吸附树脂法对甘草黄酮分离纯化工艺条件为:选用pH7的40%乙醇水溶液作为甘草黄酮的上样溶液,上样浓度为0.9mg/mL,上样速度为2BV/h,先用40%乙醇水溶液洗去部分杂质,再用5BV的80%乙醇水溶液进行洗脱,洗脱速度为4BV/h,甘草黄酮含量为40.3%(兰州理工大学,2011年学位论文)。敖明章等取光果甘草提取液10mL以2BV/h的速度上D101型大孔树脂柱,先用3BV水与低浓度乙醇溶液洗脱除去杂质,然后用4BV90%乙醇洗脱,洗脱速度为3BV/h,90%乙醇的洗脱物中光甘草定百分含量可高达约45%,光甘草定回收率为67.79%(2010年第九届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集)。(5) AB-8型大孔树脂 李红丽等报道AB-8型大孔树脂优选的工艺条件为:上样液质量浓度2.128mg·mL-1,样品液pH5.42,树脂的上样量为7mL/g,上样速度为1.5BV,依次用2BV水洗脱,60%乙醇4BV洗脱,总黄酮纯度由9.08%提升到34.02%,收率为74.40%(湖北中医药大学学报,2017,19,39-42)。吕子明等报道AB-8型大孔吸附树脂纯化最佳工艺条件为:上样液质量浓度为0.2g/mL,每mL树脂最大上样量为2mL,吸附流速0.5BV/h,上样液pH 6,6BV水以流速1BV/h洗脱除杂,4BV 70%乙醇以1BV/h流速洗脱,洗脱物中甘草总黄酮纯度为38%(中国实验方剂学杂志,2012,18,24-27)。付玉杰等筛选最佳树脂为AB-8对异甘草素的最佳的吸附与解吸附工艺参数,吸附pH5,室温,流速1.5BV/h,溶液处理量为5BV,洗脱剂为70%的乙醇溶液,流速1BV/h,洗脱剂用量4.5BV,异甘草素回收率为76.7%,纯度由2.02%提高到29.1%,提高了14.4倍(离子交换与吸附,2006,22,315-322)。(6)SZ6树脂大孔树脂 李红丽报道了SZ6树脂大孔树脂纯化总黄酮,以质量浓度为2.128mg·mL-1,上样体积为5BV,以上样体积流量1.5BV/h上样,依次用2BV水洗脱,4BV60%乙醇洗脱,总黄酮质量由9.08%提升到34.42%,纯度提高了3.8倍,收率为74.40%(北京中医药大学,2016年学位论文)。(7)SP825大孔吸附树脂 刘佳报道SP825大孔吸附树脂分离纯化甘草黄酮的最佳工艺为:SP825大孔吸附树脂,上样液pH值3,上样浓度为4.22mg/mL,洗脱剂乙醇浓度为80%,洗脱流速为2mL/min,洗脱剂用量为100g甘草黄酮粗提物需80%乙醇15mL洗脱(兰州大学,2012年学位论文)。张志东采用SP825树脂更加适合甘草黄酮提取,选用15mm×350mm的层析柱,采用径高比1∶15湿法上样,以浓度为2.5mg/mL,流速为3.0mL/min 流加总体积为800mL的甘草黄酮溶液,以流速为1.0mL/min流加乙酸乙酯进行洗脱至总体积360mL,甘草黄酮纯度可达到近70%,最终回收率可达到83.5%(天津大学,2009年学位论文)。(8)XAD型大孔树脂 徐清萍等报道XAD-16大孔树脂分离甘草黄酮最佳吸附条件:甘草黄酮料液初始质量浓度0.96 mg/mL,上样量为20mg/g湿树脂,料液pH2.0,解吸剂为80%乙醇,解吸pH14,吸附率为76.58%,解吸率为61.84%,甘草总黄酮的含量为55.10%(河南工业大学学报(自然科学版),2010,31,49-52)。黎先春等报道XDA-1大孔吸附树脂对甘草总黄酮和甘草酸的分离优化条件为:上样液pH5,甘草酸浓度为1.5 mg/mL,总黄酮浓度为0.75mg/mL,上样流速为3BV/h,洗脱液采用1.5BV/h 45%的乙醇为最佳,再用含 1%氢氧化钠的80%乙醇以1.5BV/h流速洗脱,得到甘草酸,总黄酮的收率为69.7%,甘草酸收率为52%,纯度为65.5%(现代中药研究与实践,2004,(S1),45-50)。(9)DA201型大孔吸附树脂张宇燕等采用DA201型大孔吸附树脂优化的工艺条件为上样7倍树脂柱体积的0.6倍原液浓度的样品液,流速2.5 BV/h,吸附时间6h,12BV的70%乙醇洗脱,甘草活性部位的得率为4.18%,其中含甘草酸78.40%,甘草苷17.51%(中国现代中药,2008,10,29-31)。(10)HP-20型大孔吸附树脂 张睿等报道HP-20型大孔吸附树脂的最佳吸附与解吸条件,甘草提取物中甘草黄酮的最大回收率为7.28%,甘草黄酮的含量为 53.5%(北京联合大学学报(自然科学版),2006,20,20-22)。(11)Celite树脂 陈军明等报道Celite树脂对光甘草定吸附量高,易于洗脱,分离效果好,回收率较一般方法高,纯度在50%以上(新疆中医药, 2014,32,63-66)。(12)液态树脂提取 将分子量为5000~22000聚乙烯吡咯烷酮溶解在水中,得到液态树脂提取液,且所述的液态树脂提取液中的聚乙烯吡咯烷酮的含量为100~600mg/L,将原料光果甘草粉碎,粉碎后的光果甘草中,细丝大于3mm的粗草的比例小于10%,将粉碎后的光果甘草加入液态树脂提取液中浸提24h后过滤,再浸提一次,过滤合并提取液,光果甘草和液态树脂提取液的质量比为 1∶5~10,向提取液中加入氯化钙溶液至钙浓度为0.02~0.06mol/L,然后静置至析出沉淀,过滤,向沉淀中加入乙酸乙酯水溶液,然后加酸调节溶液的pH值2.0,萃取转溶并静置分层后取乙酸乙酯层,对乙酸乙酯层溶液进行减压浓缩,然后真空干燥得到含量≥40%的光甘草定(申请公布号:CN104072512B)。 3.6.2离子交换色谱分离李清潭等报道D941分离甘草酸和甘草黄酮的最佳分离工艺为:上样质量浓度1.0 mg/mL,体积2.70L,体积流量12.5mL/min,乙醇洗脱体积分数70%,体积1.80L,体积流量12.50mL/min, NaOH洗脱浓度0.50mol/L,体积0.6L,体积流量5.0mL/min,制得甘草酸纯度为76.53%,得率2.09%,甘草黄酮纯度为67.33%,得率2.68%(大连工业大学学报,2019,38,24-28)。
3.6.3聚酰胺树脂 刘佳采用聚酰胺柱分离甘草黄酮分离的最佳工艺为30~60目聚酰胺,上样液pH值6,料液比(甘草黄酮粗提物∶聚酰胺)为32.48mg∶1g,上样浓度为3.215mg·mL-1,洗脱剂乙醇浓度为70%,洗脱流速为3mL·min-1,洗脱剂用量为100g甘草黄酮粗提物需70%乙醇11mL洗脱(兰州大学,2012年学位论文)。杨少娟等采用聚酰胺树脂层析纯化甘草黄酮的最佳条件是:上样液浓度为3.51mg/mL,pH 10.0,用70%乙醇以1.00mL/min流速洗脱,经两次层析可使甘草黄酮纯度达到49.75%(广东农业科学,2011, 38,85-87)。李俊松等采用聚酰胺吸附柱富集,纯化工艺条件为甘草聚酰胺比2∶1(g/g),树脂径高比1∶7,用5倍量柱体积70乙醇洗脱,甘草黄酮洗脱率在90左右,含量测定平均加样回收率为98.81(中成药,2007, 29,997-1000)。孙宇等使用水提、醇提、氯仿提取等方式进行粗提,再使用大孔树脂,聚酰胺柱层析等方法对其进行纯化精制,获得的甘草查尔酮纯化物中的甘草查尔酮A含量分别为14.87%和16.5%(新疆中医药,2019,37,45-47)。郑云枫等采用优化的工艺条件为:药液pH 7.0,药液中甘草苷质量浓度1.296g·L-1,上样体积3BV,吸附后的树脂分别以水,10%、20%、30%乙醇进行洗脱,收集20%乙醇洗脱部分,回收溶剂,甘草苷纯度由4.86%提升到88.5%(中国中药杂志,2013,38,3902-3906)。李玉会选择聚酰胺(60-80目)层析柱(20mm×300mm)纯化光甘草定,上样浓度为25mg/mL,上样流速为2mL/min,40%乙醇洗脱液除杂后收集50%乙醇洗脱部分减压浓缩至浓膏状,最后经冷冻干燥得砖红色粉末,光甘草定的纯度为 53.4%(江南大学,2011年学位论文)。
3.6.4有机溶剂提取 曲红盼等以乌拉尔甘草毛状根为材料,在溶剂为75%丙二醇,料液比1g∶15mL,超声温度50℃,超声时间40min条件下,乌拉尔甘草毛状根总黄酮提取率最高为1.25%,在3种甘草毛状根中,乌拉尔甘草毛状根中异甘草苷的含量最高,光果甘草毛状根中总黄酮、甘草苷和光甘草定的含量均最高(江苏农业科学,2022,50,155-162)。
3.6.5亚临界流体萃取 吴昊等以甘草残渣为原料,开展亚临界水萃取甘草总黄酮及低聚糖的研究,萃取条件为甘草残渣粒径250~425μm,液固比15mL/g,185℃萃取135min,甘草总黄酮提取率为2.81%,低聚糖提取率为9.6%(南京工业大学学报(自然科学版),2021,43,25-31)。pH值至9~9.5水溶液,提取3~4h,光果甘草与水溶液的料液比为1∶8~1∶10,分离草渣和提取液,滤液保留,反复提取4~5次,然后将提取后的草渣烘干备用,草渣放置于高压萃取釜中,使用亚临界流体1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)萃取,在萃取压力10~12MPa,萃取温度45~50℃,萃取时间80~90min的工艺条件下收集萃取产物,萃取产物溶于90~99%的甲醇或乙醇中,加水稀释至40~60%醇浓度,放置在0~5℃的冰箱中静止2~6h,分离上清,上清用干物质量的10~20%硅胶脱色砂进行脱色处理,脱色温度30~40℃,保温0.5~2h,过滤分离硅胶脱色砂,留上清备用,上清使用脱色树脂进行纯化,脱色树脂体积为上清干物质重量的10~15 倍,上样速度为1~2BV/h,收集上样流出上样流出浓缩干燥成粉,即得到30~40%含量的白色光甘草定 (申请公布号:CN112724155B)。
3.6.6浊点萃取 宫玺等用非离子型表面活性剂Triton X-100浊点萃取甘草中的甘草苷,加入Triton X-100 (5g/100mL),浊点萃取温度75℃,萃取时间30min,表面活性剂Triton X-100萃取所得甘草苷平均含量0.307mg·g-1(海峡药学,2019,31,33-35)。姜文倩等选择吐温60为最佳活性剂,最佳工艺条件为乙醇体积分数30%,液固比35mL/g,提取时间70s,吐温60质量浓度0.01g/mL和微波功率390w,总黄酮得率为4.30%(南京工业大学学报(自然科学版),2020,42,671-676)。任光明等用β-CD微波协同提取甘草中的黄酮,最佳提取条件为:甘草∶β-CD(质量比)为1∶0.8,微波功率200w,料液比1∶30(g/mL),微波提取时间150s,乙醇体积分数60%,响应面法试验优化结果为:微波功率200w,微波提取时间145 s,料液比1∶32(g/mL)(食品研究与开发,2016,37,114-118+173)。王子剑以十二烷基硫酸钠为表面活性剂,采用超声微波辅助胶束提取法对甘草黄酮进行提取,最优工艺参数为:十二烷基硫酸钠的质量分数为2%,液料比为21,微波功率为832w,时间为10min,甘草黄酮的提取率达到3.65%。(东北林业大学,2020年学位论文)。
3.6.7金属络合法 王子剑对黄酮粗品进行纯化,得到的最优工艺参数为:甘草黄酮浓度2mg/mL,甘草黄酮与氯化钙的质量比为1∶0.3,溶液pH为10,甘草黄酮粗品纯度为63.56%,回收率为77.27%,刺甘草查尔酮和异甘草素的含量分别为0.81%和1.46%(东北林业大学,2020年学位论文)。
3.6.8超声提取 袁思文等以芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、芒柄花苷4种黄酮类成分的总提取量为考察指标,优化的提取工艺为以50%乙醇为提取溶剂,在0.200g药材中加入50mL,超声提取50min,芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、芒柄花苷提取量分别为10.7330、27.7849、3.4419、0.4291mg/g, 4种黄酮类成分平均总提取量为42.3889mg/g(中国药房,2019,30,355-359)。何自强等以甘草为原料,碱性乙醇溶液为提取剂,采用超声波辅助法提取甘草总黄酮的最佳提取工艺为:液固比11,氨水体积分数 1.0%,乙醇体积分数66%,超声时间20min,超声温度74℃,甘草总黄酮提取率为2.15%(北京化工大学学报(自然科学版),2016,43,66-72)。逯家辉等采用超声波法提取甘草中总黄酮的最优条件如下:乙醇体积分数为70.5%,超声波时间为20min,超声波功率为328W,液料比(mL∶g)为20.8∶1,总黄酮的平均得率为4.31%(吉林大学学报(工学版),2008,38(S2),293-298)王郡利用超声波辅助提取甘草黄酮的工艺优化为:乙醇浓度64.38%,提取时间21h,超声功率112.42W,液料比30.15∶1,最大提取率为6.56% (合肥工业大学,2019年学位论文)。
3.6.9膜过滤 朱应怀等采用最佳提取条件为0.75%氨水24倍,提取3次,每次60min,甘草酸和甘草苷平均提取率分别为98.3%和72.3%,最佳超滤工艺参数:在无机陶瓷膜孔径为10nm,压力0.12MPa和温度25℃的条件下,甘草酸和甘草苷平均保留率分别为99.3%、98.9%,且平均除杂率为23.3%(中草药, 2016,47,4173-4178)。王芸芸等在操作压力为0.6MPa,操作时间为30min,操作温度为25~30℃,粗提液稀释倍数为3倍的条件下,经超滤膜技术纯化后的甘草渣中总黄酮含量明显升高,平均含量增加了2.15 倍,纯度提高了25.12%(化学与生物工程,2013,30,47-48)。
3.6.10三液相浮选 魏芸等采用三液相浮选的方法进行分离和富集,用10mL乙酸乙酯作为上相,10mL PEG1000的水溶液(w∶w=1∶1)作为中间相,调节溶液pH,盐浓度,氮气流速等参数,使甘草苷、芹糖甘草苷、甘草酸富集在PEG相中,乌拉尔甘草皂苷乙富集在乙酸乙酯相中,再采用制备型高效液相色谱,从浮选产物中依次分离纯化出甘草苷、芹糖甘草苷、甘草酸和乌拉尔甘草皂苷乙(2016年中国化学会第30 届学术年会摘要集)。
3.6.11双水相萃取 陈丽娟等采用最优提取工艺为硫酸铵质量浓度0.40g/mL,乙醇体积分数70%,固液比1∶25,提取时间3min,微波功率300W,甘草总黄酮平均提取率为2.038%,双水相萃取率为94.46%(中国药房,2016,27,525-528)。李志英等以甘草为原料,利用超声与乙醇-硫酸铵双水相体系耦合对甘草总黄酮进行提取分离的最佳工艺条件为:料液比1∶35,醇水比0.7∶1,硫酸铵的质量浓度0.25g/mL,提取时间40min,甘草总黄酮得率是1.96%(食品研究与开发,2015,36,101-104)。廖安平等采用PEG/(NH4)2SO4双水相体系萃取甘草中的有效成分(化学研究与应用,2005,17,230-232)
3.6.12微生物发酵 徐春燕等采用酶法和微生物法分别对甘草渣进行预处理,纤维素酶与木聚糖酶协同作用效果最佳,黄孢原毛平革菌处理12d的黄酮得率最高,达45.38mg/g(食品工业科技,2015,36,222-226)。张琴等采用黄孢原毛平革菌(PC菌)与纤维素分解真菌Q59处理黄酮得率的理论最优组合为:每10g甘草渣中接种PC菌0.5mL,接种Q592mL,发酵温度为30℃,发酵料含水率61%,氮源酒石酸铵的浓度为 0.4g/L,发酵时间3d,预测黄酮得率为1.59%;云芝+Q59处理黄酮得率的理论最优组合为:每10g甘草渣中接种直径为0.6cm云芝菌块5块,接种Q592mL,发酵温度为28℃,发酵料含水率67%,氮源浓度为0.1g/L,发酵时间3d,预测黄酮得率为1.25%(食品科技,2012,37,229-232)。李艳宾等采用经白腐菌、纤维素分解菌发酵后黄酮得率分别为0.89%、0.87%,比乙醇直接提取法的黄酮得率提高了34.85%、 31.82%;白腐菌与纤维素分解菌混合发酵处理,黄酮得率达到1.32%,与乙醇直接提取法相比,提高了100%,比白腐菌、纤维素分解菌单菌发酵分别高出48.31%、51.72%(食品研究与开发,2010,31,156-159)。王芸芸等利用纤维素酶和果胶酶的破壁技术提取甘草渣中游离总黄酮最佳酶法提取工艺为:固液比(质量体积比)1∶50,50U·mL-1纤维素酶用量0.8mL(每克甘草渣用量),120U·g-1果胶酶用量30mg(每克甘草渣用量),乙醇质量分数95%,温度50℃,酶解时间3h,pH值4.5(化学与生物工程,2008,25,49-51)。刘晓娜采用纤维素酶水解法提取甘草中异甘草素工艺参数为:pH7(自然水),酶浓度0.4mg/mL,酶催化时间48h,酶液体积∶原料为8∶1(mL/g),振荡培养箱(摇速)100r/m,异甘草素的提取率为2.98‰,浸膏中异甘草素含量为3.32%,酶法水解甘草原材料后,乙醇超声提取异甘草素的优化工艺条件为:80%乙醇,液固比10∶1,超声10min,提取3次,提取率为3.11%,浸膏中异甘草素含量为3.55%(东北林业大学,2006年学位论文)。顾杰利用苦杏仁酶水解甘草苷得到甘草素粗品,以Sephedex LH-20柱分离纯化得到纯度>97%的甘草素(南京中医药大学,2014年学位论文),对甘草药渣进行混菌固态发酵预处理以使黄酮更易提取,取适合甘草药渣黄酮分离的低共熔溶剂(如乙二醇和四丙基溴化铵),最后通过分离纯化得到纯度达95%的甘草素(申请公布号:CN114591283A)。将甘草粉碎后灭菌,然后加入水,混合均匀,得到固体发酵培养基,甘草的干重和水的体积的比值为1g∶(1.0~1.2)mL,在固体发酵培养基中接种诱变的黑曲霉菌种,然后进行固体发酵培养,微生物进行甘草素富集(申请公布号:CN108588140A)。
3.6.13微波法提取 余蕾等以甘草根茎为试材,从甘草中提取类黄酮的最佳提取工艺为微波处理强度600 W,微波处理时间3min,提取液乙醇浓度70%,料液比1∶25g/mL,类黄酮得率为61.17mg/g(北方园艺, 2014,(07),130-132)。马稳等以乙醇溶液为溶剂微波辅助提取甘草中甘草苷,最佳工艺条件为:微波辐射时间40min,料液比为1∶12(g∶mL),乙醇浓度为40%,微波功率640W(光谱实验室,2009,26,1409-1412)。
3.6.14超高压同时提取 范丽等采用超高压最佳提取条件为:60%乙醇作为提取溶剂,提取压力500MPa,提取时间3min,料液比1∶40(g/mL),光果甘草中甘草酸和光甘草定的提取率分别达到49.84mg/g和1.05 mg/g(食品科技,2013,38,214-218)。
3.6.15超临界CO2萃取赵 德胜等采用萃取温度50℃,萃取压力32MPa,萃取时间1.5h,CO2流量为 20kg/h,夹带剂为90%乙醇时,萃取效果最好(江苏农业科学,2012,40,213-215)。付玉杰等采用最佳工艺参数为:采用40-60目原料,80%乙醇为夹带剂,萃取时间1.5h,萃取压力30.0MPa,萃取温度50℃, CO2流量10kg·h-1,分离压力5.8MPa,分离温度40℃,甘草总黄酮的提取率2.09%,含量5.42%(植物研究,2007,27,372-375)。王宏鹏等采用甘草粗提物及光甘草定萃取的最佳工艺条件为:萃取温度45℃,萃取压力25MPa,静态萃取时间60min,粗提得率为1.259%,其中光甘草定得率为0.009%(应用化工, 2018,47,1166-1169)。
3.6.16快速溶剂萃取法 王铎采用快速溶剂萃取法的最佳提取条件为:提取时间为7min,提取温度为 120℃,提取次数为1次,乙醇浓度为70%(长春师范学院,2011年学位论文)。
3.6.17碱醇溶液 李玉会选用氨醇溶液提取光甘草定和甘草酸的最佳提取条件:含0.6%氨水的60%乙醇溶液作提取剂,料液比1∶20(w/v),80℃提取2h,光甘草定的得率0.238%,甘草酸的得率为5.08%,提取产物中光甘草定的含量为6.30mg/G,甘草酸的含量为0.134g/g(江南大学,2011年学位论文)。杨慧等采用最佳工艺条件为:溶剂为碱醇质量比为1∶2(NaOH浓度:0.4mol/L;乙醇浓度:75%)混合溶液,固液为比1∶30,回流时间为3h,回流温度为95℃,黄酮含量可达4.210%(江西化工,2006,(03),90-92)。赵祎镭等采用最佳提取溶剂为氨性乙醇,最佳提取工艺为以5倍药材量的0.3%氨水的60%乙醇,加热回流提取4次,每次2h,纯化后的甘草酸纯度高于85%,总提取率43%,纯化后的甘草苷含量高于15%,总提取率67%(中国药房,2009,20,426-429)。
3.6.18高压脉冲电场 赵景辉等采用最佳提取工艺为电场强度20kv·cm-1,脉冲数为10,料液比1∶10,提取甘草中的甘草苷达4.5%,得膏率达17.982%(现代中药研究与实践,2010,24,50-52)。
3.6.19多壁碳纳米管 赵海娇等采用氧化多壁碳纳米管(o-MWCNTs)对两种化合物的吸附能力大于原始多壁碳纳米管(r-MWCNTs),尤其对异甘草素的吸附能力,o-MWCNTs对异甘草素和甘草素的吸附能力大于r-MWCNTs,并且解吸附效率较好,对异甘草素和甘草素的解吸附率分别为48.57%和32.86%,而 r-MWCNTs只有24.56%和17.46%(Journal ofChinese Pharmaceutical Sciences,2010,19,443-450)。
3.6.20模拟移动床 王绍艳等以十八烷基硅烷键合硅胶(ODS)为固定相,V(乙醇)∶V(水)=30∶70为流动相的模拟移动床色谱(SMBC)体系对甘草黄酮中甘草苷与甘草素进行连续分离,SMBC体系设置洗脱带I:1根色谱柱,精制带II:2根色谱柱;吸附带III,2根色谱柱,I带独立,I带洗脱液为乙醇,结果表明:接近三角形底边选择SMBC的操作条件,在萃余液出口得到甘草苷,HPLC纯度高于70.44%,收率高于95.17%,同时在萃取液出口得到甘草素,HPLC纯度高于73.10%,收率高于90.74%,SMBC能有效分离甘草苷和甘草素,甘草苷萃余液和甘草素萃取液分别经浓缩、重结晶后,两种产品HPLC纯度均超过96%(精细化工,2017,34,1260-1264)。丛景香等采用模拟移动床色谱技术提纯甘草苷,原料液固萃取的最佳条件为:水作萃取溶剂,原料质量浓度为40g/L,90℃恒温水浴中萃取2.0h,模拟移动床色谱在进样流速0.1mL/min,洗脱流速1.5mL/min,萃取流速1mL/min,切换时间2021min,样品质量浓度0.2g/mL,流动相V(乙醇)∶V (水)=15∶85,工作模式:1-1-2条件下(即三带模拟移动床色谱中洗脱带、精馏带、吸附带色谱柱数分别为1,1,2),可实现甘草苷的精细分离(精细化工,2005,22,912-915)。
3.6.21闪式提取法 邓引梅采用的闪式提取法所用提取时间短、提取溶剂用量少,正交实验法的最佳提取工艺为固液比1∶40,乙醇浓度70%,提取时间6min,响应面法的最佳工艺条件为:乙醇浓度为70.2%,液固比为40.3∶1,提取时间为5min,此工艺条件下总黄酮的提取率高达2.91%(中南民族大学,2008年学位论文)
3.6.22半仿生提取 程艳芹等采用半仿生提取工艺条件:三煎用水的pH值依次为5.88、7.50、8.90,煎煮总时间为3.93h,结合工业生产实际,确定其SBE法工艺条件为:三煎用水的pH值依次为6.0、7.5、 9.0;煎煮时间依次为2、1、1h(中药材,2007,30,598-601)。
3.6.23高速逆流色谱 高蕾等通过高速逆流色谱从新疆产甘草粗提物中分离得到甘草黄酮醇、甘草素、芒柄花素和甘草异黄酮甲四种甘草类黄酮,溶剂***为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶2∶1∶1),上相作为固定相,下相作为流动相,主机旋转方向为顺时针,转速850rpm,流速4.0mL/min,检测波长260nm,经过160min 分离,从400mg甘草粗提物中得到甘草黄酮醇26mg、甘草素8mg、芒柄花素12mg、甘草异黄酮甲10mg,纯度分别为96.3%、95.7%、98.5%、98.8%(四川化工,2007,10,34-37+50)。王巧娥采用HSCCC分离、纯化、制备甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲的条件,采用的溶剂***是正己烷-氯仿-甲醇-水(5∶6∶3∶2),上相为固定相,下相为流动相,HSCCC的分离参数:工作温度为25℃,主机转速为800r/min,流动相流速 1.0mL/min,一次分离得到的甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲的纯度分别为95.0%和97.8%,继续用HSCCC 方法对其进行了纯化,纯化采用的溶剂***为正己烷-氯仿-甲醇-水(1.5∶6∶3∶2),上相做固定相,下相做流动相,流动相流速为1.0mL/min,工作温度为25℃,主机转速为800r/min,纯化后甘草查尔酮甲和胀果香豆素甲的纯度分别为99.1%和99.6%(厦门大学,2004年学位论文)。袁延强等将甘草乙酸乙酯提取物经聚酰胺柱粗分后,30%乙醇洗脱物用高速逆流色谱进一步分离,所用两相溶剂***为乙酸乙酯-水(5∶5, v/v),转速850rpm,流速2.0mL/min,检测波长254nm,从50mg30%乙醇洗脱物中得到甘草苷8.7mg、芒柄花苷4.2mg,纯度分别为99.5%和97.3%(天然产物研究与开发,2011,23,1148-1150)。王祖林等将甘草乙酸乙酯提取物先经聚酰胺柱色谱分离,所得组分Fr1再用高速逆流色谱进一步分离,采用的两相溶剂***为乙酸乙酯-水(5∶5,v/v),以其上相作固定相,下相为流动相,主机旋转方向顺时针,转速850 r/min,流速2.0mL/min,检测波长254nm,从80mg组分Fr1中得到12.3mg纯度为99.3%的芒柄花苷(山东科学,2010,23,18-21)。甘草渣粉碎以体积百分浓度为95%的乙醇超声提取滤液浓缩至干,得到甘草渣粗提物,高速逆流色谱一步法制备,溶剂体系为体积比7∶5∶8∶4的二氯甲烷∶丙酮∶正丁醇∶水,以上相为流动相,下相为固定相;将上述甘草渣粗提物用等体积比混合的上相、下相混合溶剂溶解,作为上样溶液,流动相流速3mL/min、温度25℃、转速850r/min,取适量甘草渣富集物溶于1,2-丙二醇,再加入四倍于 1,2-丙二醇体积的水,轻轻振荡均匀,4℃放置,收集析出物,用4℃预冷的丙酮洗涤,重复结晶1次,用 4℃预冷的丙酮洗涤,吹干,即得光甘草定(申请公布号:CN110551137B)。
3.6.24碱提取 王冰等采用甘草总黄酮提取的最佳方案为:甘草渣粉末20g,氢氧化钙20.8g,液固比20∶1,酸沉pH值2.5,提取时间2h,甘草总黄酮最高提取率为2.56%(郑州工程学院学报,2004,25,61-63)。3.6.25络合萃取孙晓燕等从甘草超滤液中萃取与反萃取制备异甘草苷,结果最佳络合萃取条件为三烷基氧化膦(TRPO)-磺化煤油(7∶93)对异甘草苷的萃取率达到97.60%,最佳反萃取剂为0.26%氢氧化钠水溶液,异甘草苷的反萃取率达到95.40%(中草药,2019,50,4920-4924)。周博等采用甘草苷的最佳络合萃取工艺条件为TRPO-磺化煤油(9∶91)、甘草超滤液pH值4、有机相与水相体积比为1∶1,甘草苷平均萃取率达到99.6%,反萃取工艺研究发现,在有机相与反萃取剂体积比为1∶1的条件下,17.5mmol/L 氢氧化钠水溶液为最佳反萃取剂,甘草苷的反萃取率为99.3%,甘草苷总转移率高达98.9%(中草药,2019, 50,1323-1327,)。田庆来等以三烷基氧化膦(TrialkylphosphineOxide,TRPO)石油醚溶液为萃取有机相,从甘草浸提液中对水溶性甘草黄酮进行了萃取分离,在pH5~8的范围内总黄酮萃取率随pH值升高而逐渐下降,在pH5~6的范围内甘草酸的萃取率随pH值升高迅速降低,在pH6以上几乎降为0,总黄酮萃取率随相比的增大而减小,随萃取剂浓度的增大迅速提高,总黄酮的萃取率随温度的升高而下降,说明萃取黄酮的反应是放热反应,TRPO萃取甘草甙的萃合比为3,通过溶剂萃取方法可实现水溶性甘草黄酮和甘草酸的分离(过程工程学报,2007,7,496-500).
3.6.26闪式提取 徐向君等采用闪式提取甘草渣中甘草总黄酮的优化条件为90%乙醇,料液比(g/mL) 1∶40,提取时间3min,转速16000r/min,从90mg甘草总黄酮中分离得到35.71mg甘草苷,纯度可达到 94.7%,收率为87.8%(中成药,2016,38,72-76)。
3.6.27离子液体提取 李晓月等考察了离子液体的碱性和疏水性对光甘草定萃取性能的影响,碱性疏水离子液体[Hmim][N(CN)2]对光甘草定的萃取率最高,可达87.27%(石河子大学学报(自然科学版),2015, 33,145-148)。李雪琴等选择疏水性离子液体[C4mim][PF6]萃取光甘草定最佳萃取工艺条件为:相体积比为1∶2.5(v/v),pH值7,萃取温度为45℃,萃取时间为30min,此时光甘草定的萃取率达85.49%,离子液体再生选用2mol·L-1氢氧化钠和无水乙醇混合液做反萃剂,可得光甘草定的回收率大于90%,离子液体循环使用5次,萃取率未见明显下降(化学研究与应用,2013,25,169-173)。将温度响应型离子液体与甘草粉末混合提取,固液分离,取上清液,加入氢氧化钠溶液,然后升温至65~80℃,得到含有甘草苷的离子液体相和含有甘草酸的水相,分离水相和离子液体相(申请公布号:CN113603737A)。将甘草粉末与纯离子液体混合后进行超声提取,提取结束后离心、取上清即得,最优的离子液体[C8MIM]BF4,最佳提取条件是:固液比28.31mL/g,提取时间32.77min,提取温度92.60℃,浸泡时间9.83h,所得产物中四种化合物isoangustoneA、甘草香豆素、甘草双氢异黄酮、甘草西定的含量分别为45.6、346.9、214.9、 224.5μg/g(申请公布号:CN110028472A)。
3.6.28支撑液膜 李晓月采用[Hmim][N(CN)2]碱性离子液体对光甘草定的萃取率最高可达87.27%,选择以 [Hmim][NTf2]为膜溶液,平板PVDF疏水膜为基膜,采用加压法制支撑液膜,研究了支撑液膜分离纯化光甘草定的可行性及工艺条件,考察了孔径、转速、原料液浓度和反萃液浓度对光甘草定的萃取的影响,结果表明:当孔径为0.22μm,转速为260rpm,原料液光甘草定浓度为0.25mg/mL,反萃侧氢氧化钠浓度为0.1mol/L,萃取时间为20h时,萃取率和回收率最高分别为85.65%、85.29%,说明了离子液体支撑液膜可用于光甘草定萃取(石河子大学,2014年学位论文)。
3.6.29低共熔溶剂 将丙酸与氯化胆碱混合搅拌制得低共熔溶剂超声作用下提取,过滤并收集提取液,得光甘草定粗提液,使用萃取剂乙酸乙酯对所得的粗提液进行萃取,萃取剂相经梯度旋转蒸发,用乙醇溶解,选用大孔树脂进行分离纯化,得光甘草定提取物;低共熔溶剂中加入乙醇溶液沉降,离心,得沉淀和上清液,收集沉淀为低聚木糖;将上清液旋转蒸发至无乙醇得浓缩液,加去离子水沉降,离心,得沉淀和上清液,收集沉淀为木质素;将上清液进一步通过反渗透膜,除去水,回收低共熔溶剂(申请公布号:CN114685523A)。氯化胆碱和丙酸混合,室温搅拌30~60min制得低共熔溶剂,甘草渣加入低共熔溶剂和水组成的提取溶剂,加热50~90℃提取,得甘草渣黄酮类化合物的提取液及固体残余物,将固体残余物用纯水洗至中性,经干燥后,加入至含纤维素酶的缓冲液中酶解,得到葡萄糖溶液,酶解后的固体残余物用纯水洗至中性,经干燥后,放入高压反应装置中,加入蒸馏水蒸煮,过滤烘干,得到甘草渣蛋白饲料(申请公布号:CN114657226A)。
3.7甘草多糖
张晓晶采用碱提多糖用乙醇醇沉,sevag法脱蛋白,AB-8大孔吸附树脂除色素,1000D透析袋透析,然后真空冷冻干燥制得甘草渣碱提粗多糖,其多糖含量为67.82±0.21%,得率为2.33%,通过DEAE和 Sephadex G-150分步纯化得到多糖含量为93.29±0.25%,得率为0.17%,命名为AGP;经高效液相色谱法可知AGP分子量为2.89×106Da;单糖组分分析可知AGP是由鼠李糖∶***糖∶木糖∶甘露糖∶葡萄糖∶半乳糖以相对摩尔比1∶2.33∶2.85∶0.69∶3.05∶1.54组成;高碘酸氧化和smith降解,傅里叶红外谱图,甲基化及核磁共振等分析方法可知AGP的糖苷键的连接方式是以(1→6)链接的葡萄糖为主链,(1→4)链接的木糖、(1→5)链接的***糖、(1→6)链接的半乳糖、(1→3)链接的鼠李糖、(1→3,6)链接的甘露糖为支链,(1→)链接的葡萄糖作为末端(天津科技大学,2020年学位论文)。薛薇得到水溶性甘草粗多糖,其多糖含量为51.09%,甘草粗多糖经Sephadex G-200纯化得到甘草纯多糖,命名为GPS,其纯度为91.00%,得率为0.33%,分子量为1.96×103kDa,结果表明,GPS的比旋光度为+20°,由***糖、葡萄糖、半乳糖组成,其摩尔比为1∶4.048∶3.174,GPS的糖苷键连接方式为以(1→4)链接的葡萄糖,(1→6) 链接的半乳糖和(1→3,6)链接的葡萄糖为主链,以(1→3)链接的半乳糖,(1→5)链接的***糖和T 末端的葡萄糖为支链(天津科技大学,2019年学位论文)。陈橙等采用水提醇沉法提取胀果甘草粗多糖,胀果甘草根及根茎经水提醇沉,离子交换柱层析和凝胶柱层析分离纯化后,得到3种相对分子量大于2.0×106Da的均一酸性多糖组分Gi P-B1、Gi P-C1和Gi P-D1,这3种多糖组分均是由***糖(Ara)、鼠李糖(Rha)、半乳糖(Gal)、半乳糖醛酸(Gal A)以不同摩尔比组成的酸性杂多糖,多糖的主链均由1,4-Galp A和1,2-Rhap残基构成,支链由1,5-连接的Araf 和1,3-连接的Galp构成,支链分支点位于Rhap残基的O-4位(食品安全质量检测学报,2017,8,4651-4658)。热娜·卡斯木等对新疆地产胀果甘草Glycyrrhiza inflataBat.中获得的一种水溶性多糖 (GIP-2)进行分离纯化,采用脱脂、回流提取、乙醇沉淀、Sevag法除蛋白,从胀果甘草药材中提取粗多糖,透析后经DEAE-52离子交换层析和Sepharose CL-6B、Sephadex G-50凝胶柱层析分离纯化得到一种水溶性多糖(GIP-2),胀果甘草多糖GIP-2为黄白色粉末,无甜味,易溶于水,UV检测192nm处有明显吸收峰,260、280nm处均无吸收峰,证明被测物为多糖,且不含核酸及蛋白质,IR分析结果显示,在3393、2932、1616、1423、1101cm-1处表现为典型的多糖吸收峰,GIP-2分子量>2000kDa,主要由葡萄糖、***糖和半乳糖组成,其摩尔比为 3.3∶11.7∶1.0(华西药学杂志,2008,23,448-450)。丛媛媛采用水提醇沉方法从胀果甘草中提取粗多糖,透析后经DEAE纤维素离子交换柱色谱分级,各级分采用Sephadex、Sepharose等凝胶色谱填料进行分离纯化,HPGPC法检测纯度并测定平均分子量;胀果甘草通过水提醇沉,再以Sevag法和反复醇洗除去蛋白质和色素,得到粗多糖;经DEAE-52离子交换柱色谱及Sepharose CL-6B和Sephadex G-50凝胶柱色谱反复分离纯化,首次从该植物中得到13个均一多糖组分,分离纯化得到的13个均一多糖中,Gi-A1和Gi-A2为中性***半乳葡聚糖,Gi-A3和Gi-A4为中性***半乳聚糖,Gi-B1、Gi-C1、Gi-D1具有典型的RGI 型果胶多糖的结构特征,其主链包括1→4连接的α-D-GalpA构成的无分支的光滑区和由1,2-连接的α-L-Rhap和1,4-连接的的α-GalAp交替连接构成的带分支的毛发区,在Rha的的4位有分支,其它的包括 2个中性杂多糖和4个酸性杂多糖(新疆医科大学,2008年学位论文)。何培新等确定甘草多糖最佳提取条件为:设定超声功率500w时,液料比为20∶1(mL/g),超声时间60min,温度60℃,应用GC/MS对甘草多糖进行单糖组分分析,得出人工与野生甘草多糖的单糖组分主要是甘露糖和葡萄糖,另外还含有***糖、核糖、木糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸,说明人工与野生甘草多糖均为酸性多糖,最后利用Sepharose CL-6B层析柱对甘草多糖进行分离纯化,测得人工甘草两个多糖组分相对分子量分别为212 ku和25.1ku,野生甘草多糖两个组分的相对分子量分别为34.1ku和0.1ku(食品研究与开发,2016,37, 72-76)。
3.7.1三氯乙酸与Sevage法结合除蛋白法 董庄庄将甘草酸滤液调pH至中性,提取液浓缩10倍,乙醇浓度为80%,醇沉16h,甘草多糖收率为4.11%,含量为31.10%,纯化工艺采用三氯乙酸与Sevage法结合,得到按固液比1∶5,三氯乙酸浓度为7%,搅拌0.5h,过滤醇沉,得到甘草多糖为白色,含量为38.50%,收率为89.00%,在Sevage方法中,氯仿-正丁醇溶液量为原溶液的0.2倍,震荡30min,除蛋白4次,过滤醇沉烘干得到甘草多糖平均含量为46.90%,收率为84.10%(安徽大学,2021年学位论文)。
3.7.2超声辅助 柴美灵等以传统炮制甘草为原材料,甘草多糖提取的最佳工艺条件为:粉碎粒径127μm,液料比19.32mL/g,超声温度65℃,超声时间30.2min,多糖得率为10.867%(食品工业科技,2021,42, 192-200)。田艳花等以甘肃道地甘草为原料,甘草多糖提取最佳工艺条件:温度为70℃,时间为85min,液料比为13∶1,超声功率600w,多糖平均提取得率为4.23%,GCP2是以α-糖苷键为主的还原性多糖,浅黄白色粉末,易溶于水,主要由***糖、葡萄糖和半乳糖组成,摩尔比为0.166∶5.56∶1.60(食品工业科技,2017,38,296-302)。陈凤清等采用甘草多糖最佳提取工艺条件为:在λmax=488nm,颗粒细度0.25~0.5mm,超声25min,料液比达到1∶25(vol),提取温度为30℃时,甘草多糖的提取含量达到60.23mg/L,甘草多糖含量达4.818%(中国酿造,2009,(01),138-139+142)。
3.7.3阴离子交换 刘月娜等以预处理和水提甘草根粉末得到的粗多糖为原料,用甲基丙烯酸二甲氨乙酯接枝聚丙烯酰胺晶胶基质制备得到的阴离子交换晶胶介质,对甘草多糖进行了快速层析分离,阴离子晶胶介质可以吸附甘草多糖,其层析分离迅速,以去离子水为床柱平衡、冲洗及洗脱液配置的基础液,在流速1 cm·min-1条件下,晶胶介质对甘草多糖的吸附容量达670μg·mL-1晶胶(高校化学工程学报,2015,29, 1507-1512)。胡菁采用最佳提取工艺为用15倍量水溶液80℃水浴提取2次,每次提取2h,最佳沉淀工艺为提取液浓缩至原体积的2/5后,添加4倍浓缩液体积的98%的乙醇,最佳脱蛋白方法选用三氯乙酸法沉淀2次,离心弃去沉淀,最佳脱色工艺选用0.4%的活性炭去除色素,最佳干燥方式采用低温冷冻干燥,测得甘草中多糖平均含量为1.43%,采用阴离子交换树脂DEAE-52柱层析对甘草多糖组分进行分离,得到 4种系列多糖GPS1、GPS2、GPS3和GPS4。将GPS1级分进行葡聚糖凝胶Sephadex G-100柱层析、透析、冻干得到白色GPS1多糖纯品,测得其相对分子质量为66KDa(华中科技大学,2007年学位论文)。
3.7.4大孔树脂 廉宜君等采用HPD-722树脂对甘草多糖的吸附率为73.25%,解吸率为86.59%,适合于甘草多糖的纯化,甘草渣多糖最佳分离条件为:上样液甘草多糖浓度4.12mg/mL,上样量2BV,上样流速 2BV/h,洗脱剂为50%乙醇,洗脱流速3BV/h,洗脱剂用量3BV,在最佳条件下甘草多糖的纯度由纯化前的7.64%提高为51.65%(石河子大学学报(自然科学版),2015,33,351-356)。吴玉和发现经过D301T 和S-8的处理,纯化后多糖的蛋白、色素含量显著降低,透析后多糖纯度可达到80%以上,经过树脂动态吸附处理后多糖的蛋白、色素含量最多可降低75%和55%,多糖纯度提高约为4%,聚乙烯醇微球经活化、胺化制备成树脂,并对其吸附性能和对多糖的纯化进行了研究,最佳吸附条件为10mg/mL甘草多糖,流速12BV/h,上样量约为2BV(BV为树脂体积数),处理量明显高于纤维素树脂,处理量为第1BV时,蛋白含量为0.24%,多糖颜色呈现类白色,多糖纯度提高30%,达到71%,第2BV时,多糖纯度提高10%,达到54%(天津大学,2009年学位论文)。黄申等在9种不同型号的大孔吸附树脂中,LSA-5B型大孔树脂的吸附和解吸性能均较好,对甘草多糖的动态吸附率为56%,动态解吸率为99%(时珍国医国药,2007, 18,2620-2621)。黄申等用超声提取方法提取甘草多糖,将浓缩后的甘草多糖液用4倍的95%乙醇醇析二次,用Sevege法除蛋白质4次,用透析袋透析12h,最后用LSA-5B型大孔树脂纯化,其最佳工艺为上样液浓度2mg/mL,吸附速率2BV/hr,洗脱液为55%乙醇溶液,洗脱速率为3BV,洗脱液用量为3BV (CN101492510)。
3.7.5低共熔溶剂法 孙悦等以甘草为原料,采用超声辅助低共熔溶剂法,以含水量40%,摩尔比为1∶3的氯化胆碱-异丙醇体系为提取剂,提取温度39℃,料液比1∶50(g/mL),超声时间30min,超声功率250w,多糖的提取率达8.31%(食品研究与开发,2021,42,84-91)。
3.7.6碱提多糖 张晓晶采用甘草渣碱提多糖的最佳提取工艺为:碱液(NaOH)浓度5.2%,提取时间3.20 h,液料比(mL/g)26.85∶1,多糖得率为6.44±0.02%(天津科技大学,2020年学位论文)。
3.7.7酶法 李菀等选用纤维素酶和果胶酶分别提取甘草渣多糖,多糖得率分别为8.43%和10.71%(食品工业科技,2020,41,309-313+319)。宋飞将甘草加水浸泡1~4h,过滤,得到浸泡后的甘草粉,将浸泡后的甘草粉加水置于温度为-(20~10)℃冷冻2~3h,然后置于温度为45~55℃解冻至温度为45~55℃,再加入浸泡后的甘草粉重量0.4~1%的果胶酶和甘草粉重量0.1~0.5%的木瓜蛋白酶,在温度为45~55℃超声酶解3~9h,升温至94~98℃保温8~12min灭酶活,得到酶解混合物,向酶解混合物中加入发酵剂,在摇床温度为32~38℃,转速为120~180r/min,发酵时间10~20h,过滤,将滤液升温至94~98℃保温 8~12min灭菌,静置2~8h,取静置后的上清液减压浓缩至相对密度为1.055~1.075得到浓缩物,向浓缩物中加体积分数92~97%乙醇,使乙醇体积分数达到70~80%,静置4~12h,离心,过滤,干燥得到初提取物,向初提取物中加初提取物重量2~4倍体积分数92~97%乙醇浸泡2~6h,离心,过滤,干燥,重复2~4次,得到甘草多糖(CN109988795B)
3.7.8甘草硒糖蛋白 廉亚楠等在硝酸催化剂的作用下加入***钠,使甘草糖蛋白与***钠作用,生成甘草硒糖蛋白,甘草硒糖蛋白的最佳制备工艺条件:甘草糖蛋白与***钠的质量比为1∶1,反应温度为 70℃,反应时间为8h,BaCl2的量为1.0g,在此条件下制备的甘草硒糖蛋白,硒含量平均为4.78mg/g,平均产率为75.62%(安徽农业科学,2018,46,17-20)。庞秀芬等以天然甘草多糖为原料,与***硒化,制备甘草硒多糖,最佳工艺条件为反应温度60℃,反应时间8h,甘草多糖与***的质量比为1∶1,催化剂BaCl2的质量1.0g,甘草硒多糖的收率为27%,红外光谱对甘草硒多糖进行结构表征可知,甘草硒多糖中含有Se-O键和Se-C键,实现了甘草多糖的硒化,原子发射光谱对甘草硒多糖中硒质量分数进行测定,甘草硒多糖中硒质量分数为6.59mg/g(化学工程,2009,37,63-66)。谷新利等将甘草精多糖用硝酸溶液溶解,搅拌,加热后加入***钠,搅拌反应后,将反应液自然冷却至室温,离心,除去沉淀,取上清液备用,在上清液中加入饱和碳酸钠溶液调节pH值至5~6,再用蒸馏水透析,然后减压浓缩,再用无水乙醇进行醇沉,0~4℃放置8~12h,离心弃去上清液,沉淀物经干燥得到甘草硒多糖 (CN106084080A)。
3.7.9超临界CO2萃取 李青宇等采用超临界CO2萃取最佳工艺条件为:温度62.6℃,压力37.7MPa,时间82.9min,该条件下GPS的得率高达7.34%(食品工业,2017,38,1-5)。
3.7.10综合方法 李春英以水为提取溶剂,在80℃条件下,提取3h,反复三次,每次水的用量为30mL/g 原料。甘草多糖纯度为40.00%,收率为5.40%;粗多糖采用大孔树脂去色素,Sevag法去蛋白,无离子水透析去小分子杂质,并用二乙基氨基纤维素(DEAE-32)、葡聚糖凝胶(Sephadex G-75)柱层析技术对甘草多糖进行了进一步纯化,多糖纯度达到96.15%,收率为0.57%(东北林业大学,2002年学位论文)。阿布力米提·伊力等将甘草根机械粉碎,分别加入石油醚和无水乙醇脱脂、脱色素,然后再与水提取多糖,提取液浓缩,醇沉,得多糖沉淀物,加蒸馏水溶解,加入1/3体积的体积比4∶1的氯仿∶正丁醇混合液进行脱蛋白,脱蛋白后的多糖溶液透析,真空冷冻干燥,得到甘草粗多糖,用超纯水溶解,上样于DEAE-纤维素 52离子交换柱以超纯水、NaCl溶液梯度洗脱,得一种中性多糖和两种酸性多糖部位,酸性多糖洗脱液透析,浓缩,冷冻干燥,得粗提纯甘草酸性多糖,粗提纯甘草酸性多糖进行Sephadex G-100柱层析的进一步纯化,得纯化高纯度甘草多糖有效部位(CN112457424B)。
3.8甘草蛋白
张延红等建立一套适用于甘草种子蛋白质提取及SDS-PAGE电泳的技术体系,采用巯基乙醇法和丙酮沉淀法是适宜的蛋白质提取方法,巯基乙醇法得到12条带,丙酮沉淀法得到9条蛋白质条带,且背景颜色较浅,适宜于进行种子纯度检测,10%分离胶和1∶10的料液比电泳效果较好,乌拉尔甘草和胀果甘草种子有蛋白质条带的差异(种子,2016,35,21-24)。牛丹丹等将甘草根用0.5~2%浓度的碱溶剂进行常温浸泡提取,过滤后的滤液加入4~6%的强酸进行酸化,过滤,除去滤液后,得到棕黑色粉末状的甘草粗蛋白,加适量高浓度乙醇搅拌溶解,过滤,除去滤液后,烘干粉碎后得到黑棕色粉末状的甘草粗蛋白,加水,同时加入碱液调节至酶解反应最佳pH,加入0.5~1%的淀粉酶,再加入0.5~1%的多糖酶,调节pH至5.0~ 6.5,除去滤液后,烘干粉碎后得到的黑棕色粉末即为成品高含量甘草蛋白(CN114027387A)。
3.9甘草木质素
史秋兰d4采用超声波辅助一般碱法从甘草渣中提取木质素,确定最佳提取工艺条件碱液浓度为0.7 mol·L-1,碱液用量30mL·g-1,超声功率600w,超声时间60min,木质素得率为22.20%(浙江农业科学, 2016,57,403-405+409)。王礼强等对光果甘草原生质体分离的最佳条件为:以生长7d光果甘草无菌苗的子叶作为分离材料,4℃、MS培养基上预培养12h,以1.5%纤维素酶+0.5%果胶酶作为分离原生质体酶液体系,以含有0.7mol/L甘露醇作为渗透保护剂的CPW溶液配制酶液,于25℃静置条件下酶解14h(生物技术通讯,2015,26,687-690)。赵俭波等以甘草渣为原料,采用碱法和有机溶剂法2种方法,用氢氧化钠、氨水、丙酮、乙二醇4种溶剂提取木质素,这4种溶剂的提取率分别为:17.25%、5.75%、11.54%、12.60%,有机溶剂法提取的木质素活性基团含量更高,用丙酮提取的木质素分子量更小、分布更窄(江苏农业科学,2014,42,223-225)。赵俭波等采用一般碱法从甘草渣中提取木质素,最佳提取工艺条件为:水浴温度40℃,恒温时间2.5h,碱液浓度0.8mol/L,碱液用量30mL/g,木质素的提取率为4.88%,碱木质素的总羟基、酚羟基和醇羟基含量分别为5.43%、3.18%、2.43%(塔里木大学学报,2011,23,42-45)。张黎明等向甘草废渣A中加入一定量的甲基异丙酮(MIPK)-乙醇-水混合溶剂MIPK∶乙醇∶水=50∶30∶20 制成混浊液,料液比为1∶10g/mL,用超声波处理该混浊液,待沉淀完全后离心分离得上清液B和滤渣C,向上清液B中加水使不溶性的MIPK产生两相分层,分离上层为MIPK相,真空浓缩回收MIPK,得到结晶,经过滤,洗涤,干燥后得到木质素,下层为水合相,浓缩,结晶得半纤维素和可溶性糖;滤渣C在80℃的温度下干燥3~5h,得到纤维素D(CN101372815B)。
3.10甘草膳食纤维
孙羊羊等以甘草渣为原料,用水浴加磁力搅拌方法辅助,分别对可溶性和不溶性膳食纤维进行碱提,确定最佳提取工艺为:料液比1∶9(g/mL),提取温度40℃,提取时间80min,氢氧化钠浓度6%时,不可溶膳食纤维得率最大为81.33%,料液比1∶10(g/mL),提取温度80℃,提取时间80min,氢氧化钠浓度7%时,可溶膳食纤维得率最大为8.33%(食品研究与开发,2019,40,96-101)。马彩梅等以稀酸预处理后的甘草渣为发酵底物,采用复合酶与酵母分步接种联合发酵的方法,确定甘草渣产蛋白饲料工艺为:复合酶120mg/g,缓冲溶液pH值5.0,水解温度52℃,摇床转速50r/min,水解时间23h,凉至室温接酵母100mg/g,在温度为32℃的条件下发酵20h,发酵产物蛋白质增加了2616.7%,木质素降低了24.2%,纤维素降低了48.43%,半纤维素降低了91.43%(饲料工业,2015,36,48-52)。李珂珂等将甘草废渣粉用蒸馏水溶解,超声处理,过滤除去药渣,得到提取液,提取液的pH值调节到6.0~7.0,加入α-淀粉酶,水解反应1~3h,灭酶,冷却,冷却后的提取液的pH值调节到7.5~8.5,加入蛋白酶在55~65℃下反应 0.5~1h,灭酶,离心,取离心后的上清液加入95~100%的乙醇,抽滤,得到沉淀物,得到的沉淀物冷冻干燥,超微粉碎至80~100目,得到甘草可溶性膳食纤维(CN113575931A)。
发明内容
目前,我国对甘草资源进行开发一种是将种植甘草采挖后,进行加工,切片,作为中药进行销售;一种是将甘草粉碎,利用化学方法将其中的有效物质进行提取,做成浸膏产品进行销售。但关于甘草资源开发的这两各方式,都没有对甘草资源进行有效的利用和开发,反而破坏了甘草这种资源。将甘草资源进行加工、切片销售,附加值低,而且消耗大量的甘草,甘草边角料剩余量大,浪费资源;将甘草通过化学方法把其中的有效活性物质提取,做成浸膏产品进行销售,虽然附加值高,但甘草活性成分提取后甘草渣往往作为固体废弃物进行处理,不仅没有提高甘草资源的利用率,反而会污染环境,破坏环境。长期以来的工业化生产只把甘草中的甘草甜素(又名甘草酸)作为主要有效成分进行提取,提取甘草酸后的废渣和残液则被遗弃,造成了极大的环境污染和资源浪费。
本发明的技术解决方案是:
一种甘草有效成分全产业链协同提取分离方法,其特征在于,将甘草全株分为甘草根、茎;甘草叶和甘草种子三部分,分段全产业链提取,包括下列步骤:(1)甘草种子提取角鲨烯、蛋白、多糖,油脂等成分;(2)甘草叶提取挥发成分、叶绿素、茶多酚类、黄酮、多糖等成分;(3)甘草根、茎提取多酚、甘草皂苷、甘草黄酮、甘草葡聚糖、甘草多糖、蛋白质、木质素、纤维素等成分。
一、甘草种子提取
甘草种子提取角鲨烯、蛋白、多糖,油脂等成分,包括清理除杂、浸泡调质和粗破碎,真空挤压膨化,收集油脂和膨化物;
所述清理除杂,选取甘草种子,除去秸秆、砂石、金属块等杂物;
所述浸泡调质,清理后的甘草种子在亚硫酸溶液中浸泡一段时间,浸泡时间10~14h,温度30~50℃,
浸泡液亚硫酸浓度0.1~0.2%;
所述粗破碎,浸泡后的甘草种子进入破碎机破碎;
所述真空挤压膨化,真空度-(0.057~0.067)MPa;所述的物料含水率15~20%;所述的套筒温度 87~98℃;所述的挤压机螺杆转速100~150rpm;
所述的模孔孔径17~22mm;所述的挤压温度120~150℃,挤压压力10MPa,挤压时间3min所述的挤压机磨头孔径的形状为圆形或矩形;所述的膨化物粉碎物料粒度D95≤125μm。
经真空挤压膨化,油料组织彻底破坏,膨化料渣用有机溶剂浸出使,溶剂用量大幅减少,原料中蛋白质变形,酶被彻底灭活,采用开槽壁挤压膨化机,料胚在挤压过程中释放出的油脂可通过榨笼缝隙排出,料胚从膨化机末端的模板槽孔或锥形卸料器基础时被膨化。
所收集得到甘草种子油脂,分离角鲨烯和其他油脂成分:
甘草种子油脂中加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,棕色油状物以乙醇溶解,加入10~20%氢氧化钠,皂化反应时间50min,反应温度70℃,料液比为1∶3;
所述浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下;
皂化液加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,得棕色油状物,棕色油状物以乙醇溶解,加入10~20%氢氧化钠,皂化反应时间50min,反应温度70℃,料液比为1∶3;
所述浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下;
皂化液加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,经银化硅胶的制备,装柱,洗脱色素,梯度洗脱,Ag+去除,脱色结晶等;
所述的银化硅胶的制备,在避光条件下,将48~75μm硅胶加入到含有8~20%的硝酸银溶液中,充分搅拌成糊状,在90~95℃水浴下加热搅拌20~40min,然后冷却至25~35℃,抽滤,抽滤物在真空干燥箱内活化15~25h,制得银化硅胶,置于阴暗处备用;
所述的银化硅胶装柱,置于石油醚中搅拌排除气泡,静置使其充分溶胀,加入层析柱中,层析柱用锡纸包裹,用石油醚洗脱平衡;
所述的洗脱色素,棕色油状物用石油醚溶解,滴加到银化硅层析柱上端内,打开层析柱下端阀门,让
样品液缓缓吸附在银化硅胶,待样品即将吸附完时开始梯度洗脱;
所述的梯度洗脱,以石油醚与乙酸乙酯的梯度体积比依次为100∶0、100∶5、100∶8、100∶10、100∶15、1 00∶20、100∶100,0∶100为洗脱剂进行梯度洗脱,将洗脱液各个流份分别经TLC和HPLC检测分析,合并相同的流份;
所述的Ag+去除,将经TLC和HPLC检测分析主要含有角鲨烯的流份合并,得到洗脱液,旋蒸,除去洗脱剂,用正己烷溶解,加入饱和的氯化钠溶液去除Ag+,加入无水硫酸钠脱水,过滤,得到滤液;
所述的脱色结晶,滤液减压蒸干,加入无水甲醇溶解,加入凹凸棒脱色30min,抽滤,滤液在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃下浓缩,浓缩至原体积1/3~1/4,静置,结晶,得到角鲨烯。
结构如下:
将上述第二步分离了角鲨烯的洗脱液合并,按料液比1∶10~1∶30(g∶mL)加入凹凸棒石吸附剂,回流脱色30min,抽滤,滤液减压浓缩,得到甘草种子油脂;
所述减压浓缩,真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下浓缩至不再有流出液时放出;
所述凹凸棒石吸附剂为改性凹凸棒石吸附剂,其改性方法是将天然凹凸棒石经过对辊处理,加入5~ 10倍(mL∶g)纯化水,加入3~8倍(g∶g)的镁盐或铝盐,加入0.1~1%的氯乙酸,充分搅拌均匀,再加入氢氧化钠调节pH值9~11,继续反应5~10h,反应结束后进行固液分离,固体产物在200~500℃下煅烧2~6h,粉碎,过25~75μm筛网,得改性凹凸棒石吸附剂。
上述所收集得到甘草种子膨化物以亚临界水提取蛋白和多糖,该提取方法中包括下列步骤:
采用亚临界水提取,亚临界水提取装置中通入高纯氮气,以脱氧蒸馏水为萃取剂,料水比为1∶10~20 (g∶mL),提取温度100~150℃,提取时间30~60min,压力控制在3~10Mpa,得到含甘草多糖和蛋白的萃取液及滤渣;利用亚临界水提取技术,随着温度的升高,亚临界水的氢键被打开或减弱,从而使极性从高到低的成分萃取出来,通过控制亚临界水的温度和压力,可以使天然产物有效成分中不同极性成分从水溶性到脂溶性成分的选择性连续提取,由于亚临界水萃取是无污染、价廉的水作为萃取剂,是一项绿色环保、前景广阔的提取方法。
将得到含甘草多糖和蛋白的萃取液离心,浓缩,醇沉,得到粗品,粗品用水溶解,加入叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,得到上相、中相和下相;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述浓缩,用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/3~1/10;
所述醇沉,将含甘草多糖和蛋白粗提浓缩液加入体积分数90~95%乙醇,使乙醇最终体积分数为70~ 80wt%,搅拌均匀后,静置沉淀5~10h,抽滤,得到沉淀物,用无水乙醇洗涤1~3次,得到甘草多糖和蛋白粗品;
甘草多糖和蛋白粗品用水溶解,加入叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,得到上相、中相和下相;
所述甘草多糖和蛋白粗品用水溶解,将上述粗品加入去离子水溶解,配制成甘草多糖和蛋白总浓度为 30~50wt%的溶液,得到含多糖和蛋白溶液;
所述叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,含多糖和蛋白溶液与叔丁醇体积比1∶1~1∶3,硫酸铵质量分数 30~50wt%,温度35~40℃,时间30min,pH值7;
得到的下相透析除去无机盐,水浴脱色,浓缩,醇沉,离心,干燥,得到甘草种子多糖;
所述水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前60min以H2O2氧化法脱色,后30 min以活性炭吸附法脱色,抽滤,收集滤液;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述浓缩,用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/3~1/10;
所述醇沉,将含甘草多糖浓缩液加入体积分数90~95%乙醇,使乙醇体积分数为70~80%,搅拌均匀后,静置沉淀5~10h,抽滤,得到沉淀物,用无水乙醇洗涤1~3次,得到粗品;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述干燥,所述的干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,制得甘草种子多糖。
第五步:得到的中相经水浴脱色,浓缩,醇沉,离心,干燥,得到甘草种子蛋白,甘草种子蛋白以氯化钠溶液溶解,离心,清夜加入硫酸铵沉淀,分离得到甘草种子总蛋白;
所述水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前60min以H2O2氧化法脱色,后30 min以活性炭吸附法脱色,抽滤,收集滤液;
所述浓缩,滤液用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/2~1/20;
所述醇沉,加入无水乙醇,使乙醇的质量百分比浓度为75~85%,静置5~10h,以3000~5000rp m离心10~15min,得沉淀物,沉淀物以无水乙醇进行洗涤2~3次;
所述氯化钠溶液溶解,甘草种子蛋白中加入3~5倍(v/w)0.15~0.20mol/L氯化钠溶液,溶解后以 3000~5000rpm离心10~15min,收集清夜;
所述的硫酸铵沉淀,清夜中加入硫酸铵,使其饱和度达到70~85%,析出蛋白,以3000~5000rpm 离心10~15min,收集沉淀和清夜,沉淀为甘草种子总蛋白;
所述的干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,得甘草种子总蛋白。
由不同的亲水性小分子有机溶剂和无机盐可以构成双水相体系,本发明在双水相体系的基础上延伸出液-液-液三相萃取,因体系含水量高,有机溶剂用量少,价格低廉,环保五污染等优点,且体系分相快,选择性强,与常采用的聚合物相比,黏度较低,有利于溶剂的回收和目标产物的分离纯化。
二、甘草叶提取
机械化学作为一种新的辅助提取手段,助剂在新鲜植物切面上与有效物质发生反应,有效成分被修饰,
改变了有效成分的溶解性,提高了这些目标成分在特定溶剂的溶出率,能更好的实现细胞破壁,增强溶剂对细胞透过力,可利用机械力作用下的固相反应从而提高脂溶性成分的溶解性,消除或减少有机溶剂的使用,机械化学辅助提取显著提高了提取效率和提取的选择性,减少了有机溶剂的用量,工艺更加绿色环境友好。通过机械化学辅助可增溶植物活性成分,能够改善目标成分的溶解度,减少有效成分的流失。
机械化学法辅助提取甘草叶,用行星式球磨机进行磨粉,将甘草叶与球磨助剂混合球磨;
所述球磨助剂为碳酸钠和硼砂与β-环糊精,碳酸钠和硼砂的质量比为1∶2;所述球磨助剂的质量为甘草叶质量的6.0~7.0wt%;
所述最优工艺参数为球磨时间30min、球磨转速300rpm以及填充率26.2%,物料粒度D95≤37μm;
机械化学法处理的甘草叶以体积分数30~50%的乙醇提取,采用罐组式动态逆流提取,采用三级四罐式逆流提取方式,将等份的甘草叶分别放入4只提取罐,每罐依次循环提取3次,动态提取的搅拌频率为20~200rpm;
所述第一批料第一提取罐第一次提取的提取液过滤后放入储液罐备用,第一提取罐第二次提取的提取液作为第二提取罐第一次提取的溶剂,提取后将提取液过滤备用,第一提取罐第三次提取的提取液作为第二提取罐第二次提取的溶剂,提取所得提取液作为第三提取罐第一次的提取溶剂,即每只提取罐第N次提取所加溶剂均为上一提取罐第N+1次的提取液;自第二批料起,第一提取罐第一次提取来自第四提取罐第二次提取液,依次循环;
所述每个提取罐的第一次提取的提取液收集;
所述第一批料第一提取罐第一次提取加入5~8倍(mL∶g)的30~50%乙醇溶液为提取液,第二次提取加入5~8倍(mL∶g)的30~50%乙醇溶液为提取液,第三次提取加入5~8倍(mL∶g)的30~50%乙醇溶液为提取液;第一批料第二提取罐、第三提取罐、第四提取罐的第一次提取在加入上一提取罐第二次提取液的基础上分别补加30~50%的乙醇溶液,符合提取的料液比;自第二批料起,第一提取罐第一次提取来自第四提取罐第二次提取液,依次循环;
所述第一提取罐、第二提取罐、第三提取罐、第四提取罐第三次提取均加入新溶剂;
所述提取时间,每罐第一次提取60min,第二次40min,第三次30min;
所述每次提取料液比为5~8倍(mL∶g)。
合并上述存储的提取液,离心过滤除去絮状沉淀,获得无沉淀液提取液,提取液进行减压蒸馏,条件为:60~80℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa,在此条件下蒸馏,回收乙醇,减压浓缩至相当于含生药2 g/mL的浸膏状,获得甘草叶提取物。与单罐回流提取工艺进行比较,罐组逆流提取工艺大大节省了提取溶剂,降低后续蒸发浓缩过程的能耗,中药材的药液提取以数罐为一组,组内各罐药材依次循环提取数次,每次循环提取前,先对最后一次提取的罐内药材投入溶媒,其提取液作为其后罐药材的溶媒,其后各罐药材依次循环提取一次,最后一次提取的罐药材在排出药渣后,再投入干药材,作为下一轮罐组依次循环提取的最末罐,每罐药材每次的提取液在提取过程中均经过多次动态循环逆流提取后获得。
甘草提取物加水稀释,得到甘草叶提取物稀释液,进行水蒸气蒸馏,馏出液为甘草叶挥发成分和水,蒸馏残余液以石油醚(60~90℃)或正己烷萃取,得到萃取液和萃余液,萃取液为色素,萃余液加水充分稀释,超声促溶,离心,离心液以大孔树脂吸附;
甘草叶提取物加水稀释,稀释成相对比重1.03~1.05,得到甘草叶提取物稀释液;
甘草叶提取物稀释液进行水蒸气蒸馏,从蒸馏瓶的底部进行油浴加热,沸腾后蒸馏,得到混合蒸汽;得到的混合蒸汽经过冷凝器进行冷凝,冷凝后得到油水混合物;冷凝得到的油水混合物经过油水分离器进行油水分离,得到桉叶甘草叶挥发成分和水;得到的甘草叶挥发成分再经过萃取罐进行萃取,分层后,分出上层甘草叶挥发成分;进行水蒸气蒸馏,甘草叶中挥发成分可以与水形成共沸物,并且随水蒸气蒸出,收集蒸馏得到的挥发油即可。
在馏出液中加入少量氯化钠,静置分层,得到上层淡黄色油状液体,无水硫酸钠干燥,干燥后经旋蒸蒸发仪旋蒸提纯产物,收集于烧瓶中;
蒸馏瓶中的残余物加水稀释,以等体积的石油醚(60~90℃)或正己烷萃取,分别收集萃取液和萃余液,萃取液减压浓缩,得到色素;
所述萃取采用单节、多节或连续逆流萃取;
所述萃取条件为:萃取温度30~45℃;萃取剂与被萃取料液比为0.9~1.2∶1;
所述单节及多节萃取搅拌时间为20~40rpm;
所述逆流萃取对流比为:萃取剂∶被萃取料液=0.9~1.2∶1,流量为:1个萃取床体积45~60min。
所述浓缩,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下进行。
所述萃余液,加热挥发除去残留萃取剂,大孔树脂湿法装入树脂柱,水洗涤平衡后,将萃余液通入树脂柱,待检测漏出液的黄酮浓度达到初始浓度的5~10%时停止上柱,得吸附饱和的树脂柱,对吸附饱和的树脂柱采用2.0~4.0BV的pH值为4~6、温度为10~15℃的水进行快速涤,得到多糖洗脱液,再用乙醇水溶液梯度洗脱,收集不同洗脱液;
所述梯度洗脱,用2.0~4.0BV的体积分数20%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分1;接着用2.0~4.0 BV的体积分数30~50%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分2;再用2.0~4.0BV的体积分数70~80%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分3;再用2.0~4.0BV的体积分数85~95%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分4,该洗脱液回收乙醇;
所述组分1,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到甘草叶多酚;
所述组分2,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶水溶性黄酮;
所述组分3,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶异戊烯基黄酮;
所述多糖洗脱液,经截留分子量为100,000的中空纤维膜,透过液再经截留分子量为10,000 的中空纤维膜浓缩后得到多糖浓缩液,100mL多糖浓缩液中加入1.5g活性炭和1.5g活性白土脱色30min,过滤。滤液减压浓缩至相对比重1.05~1.20,加入1500~2000mL乙醇,并在0~ 4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉混合物;
所述乙醇的体积分数为70~80%;
所述醇沉混合物,移入离心机的离心管中,在转速4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min后,得到清液和沉淀物,弃去上清液;
所述沉淀物,在温度为50~70℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,制得甘草叶多糖;
所述大孔树脂为D-101、HPD722、HPD-100、HPD-300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、A B-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、HP-20、XDA大孔树脂中之一或二者混合。
三、甘草根、茎提取
蒸汽***处理将甘草根、茎切断至20~40mm为***基质,按照甘草根、茎与水的质量比1∶0~1∶4 加入水,用氨水调节pH值9~11,然后常温下浸泡复水处理2~8h,将复水后物料加入夹带剂,用混合机混合均匀并维持30min,置于新型弹射式汽爆设备中,以空气和水蒸气作为汽爆介质;
所述的夹带剂为细目金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的复合物,金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的质量比值为4∶1~1∶1,以质量百分比计,夹带剂总添加量占***基质的1.5~3%,且分批添加,用混合机混合均匀并维持30min,蒸汽***处理I添加总量的1/3~2/5,蒸汽***处理II添加余量的夹带剂;
所述的蒸汽***通过蒸汽***处理I和蒸汽***处理II,双段蒸汽***处理相隔时间为3~6min;
所述的蒸汽***处理I的条件为:***腔装料系数为0.8~0.9,先通入空气至汽爆罐内压力为5~10 kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~250℃,蒸汽***保压处理5~15min,***时间不高于0.00875s;
所述的蒸汽***处理II的条件为:同台***设备的同腔体***处理,通入空气至汽爆罐内压力为5~ 10kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~250℃,蒸汽***保压处理15~45s,***时间不高于0.00875s,然后快速泄压,将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中,即得到汽爆预处理后的物料。
蒸汽***技术是利用蒸汽将原料加热到180~235℃,维持压力数秒到数分钟后将蒸汽瞬间释放出来,在压力瞬间降低时,产生二次蒸汽,气体迅速膨胀,固体物料受机械力作用结构受到破坏的一种处理方法,汽爆兼具热改性与机械力改性作用,破解甘草细胞壁、细胞、组织水平致密结构,有利于有效成分的提取。
甘草根、茎总提取物制备将甘草根、茎和低共熔溶剂(DES)置于超声提取器内,超声提取2~3 次,过滤,合并过滤液,得到滤液I和滤渣,滤液I为甘草根、茎的低共熔溶剂提取液;
所述的甘草根、茎原料与低共熔溶剂的投料比例为1∶5~10(g∶mL);
所述的超声功率为300~500W,超声工作频率为30~60KHZ,提取温度为50~70℃,提取时间0.5~ 1.5h;
所述的低共熔溶剂为氢键受体、氢键供体和水组成;
所述的低共熔溶剂中水的含量为10~30wt%;
所述的甘草原料和低共熔溶剂的料液比为20~100mg/mL;
所述的氢键受体,选自氯化胆碱、甜菜碱或甲基三辛基氯化铵中之一;
所述的氢键供体,选自乳酸、尿素、柠檬酸、乙酸、1,4-丁二醇、甘油、丙二酸、乙二醇、1,3丙二醇或正丙醇中之一;
所述的低共熔溶剂中氢键受体和供体给体的摩尔比为1∶(0.5~5)。
低共熔溶剂是一种由季铵盐与氢键供体合成的一种在室温下呈液体状态的物质,是由氢键受体与氢键供体以一定化学计量比通过氢键形成的均一稳定体系,是一种新型绿色溶剂,由两组分或多组分混合形成,具有通过选择不同供氢体和受氢体来调节其结构和性质的特点,其制备工艺简单、价格低廉、环境友好易于降解,而且具有和传统离子液体相似的溶解性质,低共熔溶剂具有原材料来源丰富、利用率高、廉价易得,易于储存、蒸汽压较低、不挥发性,不可燃性,无毒性,制备工艺简单、无需后续纯化,成本低、价格低廉、可生物降解、热稳定性、环境友好易于降解,而且具有和传统离子液体相似的溶解性质,对各种化合物具有高溶解力,尤其是水溶性较差的化合物。合成过程原子利用率达100%的优点,符合绿色化学的理念,被认为是传统挥发性有机溶剂和离子液体的良好替代品。符合低碳、可持续、生态友好等优势,具有良好的发展前景,在药用植物有效成分的提取分离和化学合成中备受关注。
将处理好的树脂浸泡在滤液I中,并不时用玻璃棒搅拌,吸附2~3次,过滤,得到大孔树脂和滤液II;
所述的大孔树脂为D-101、HPD722、HPD-100、HPD-300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、 AB-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、HP-20、XDA大孔树脂中之一或二者混合;
滤液II中加入磷酸二氢钾充分混匀,将磷酸二氢钾完全溶解,静置60~100min,再将溶液离心10~2 0min,离心转速为3000~5000rpm,形成双水相萃取体系;
所述的磷酸二氢钾用量为滤液II的30~60%(g/mL);
DES/醇双水相体系中,小分子醇富集在上相,低共熔溶剂的两组分富集在下相,双相的形成是低共熔溶剂和醇结合水分子能力的差异导致,与它们的疏水性相关,低共熔溶剂与小分子醇的疏水性差异越大,所构建的双水相体系成相能力越强,温度影响了体系中氢键作用力,升高温度使低共熔溶剂成双水相能力减弱,双水相形成过程中,醇含量的增加会使低共熔溶剂与醇在两相中分离更加彻底,两相密度梯度相应增大。双水相是指两种水溶性的物质不相容而造成它们的混合溶液分离形成两相,通过溶质在两相之间分配系数的差异而进行萃取纯化或直接用其作为提取剂的体系,原料丰富、价格低廉、溶剂粘度小、传质速度快、试剂易回收等优点,引起了广泛关注。
双水相萃取后的上相,含有甘草蛋白,经反胶团萃取出蛋白,前萃取在滤液II形成的双水相萃取体系中加入反胶束体系,使蛋白质从DES转移到反胶束体系中,在前萃液中加入缓冲溶液,使蛋白质从反胶束转移到水相中从而分离出蛋白质,实现蛋白的反萃取,通过离心分离得到甘草根、茎蛋白的水溶液;
所述反胶束体系由表面活性剂-助溶剂-无机盐缓冲溶液组成;
所述Wo表示反胶束溶液中水与表面活性剂的摩尔浓度比值,Wo=[H2O]/[表面活性剂];
所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化双十八烷基二甲基铵、十二烷基三甲基氯化铵或二辛基琥珀酸磺酸钠(AOT)中之一;
所述助溶剂为甘油、异辛烷或正癸醇中之一;
所述助溶剂的添加量为反胶束溶液总量的0~10%;
所述无机盐为氯化钠或氯化钾;
所述前萃取过程:调节含有甘草蛋白的DES液pH值为4.0~6.0,表面活性剂浓度为0.05~0.08g/m L,料液比为1∶25,盐浓度为0.07mol/L,W0=27,将其与反胶束溶液混合萃取时间为10~35mi n,温度为40℃,1500~5000rpm离心分层,取上层有机相;
所述后萃取过程:所得上层有机相与氯化钾-磷酸盐缓冲液按体积比1∶(1~2)的比例混合进行后萃,混合5~40min后,1500~5000rpm离心分层,分离得到含蛋白质的水相,对所述含蛋白质的水相进行蛋白质分离,经冷冻干燥得到甘草蛋白。
将初提液用反胶团萃取液进行前萃取,分离出上层有机相,将分离出的上层有机相用反萃取水相进行反萃取,分离出下层水相,将分离出的下层水相用酸溶液进行水解,制得酸解液,将制得的酸解液经纯化。
双水相萃取后的下相,加水稀释,水液通过Sephadex LH20凝胶柱色谱,水洗,得到甘草多糖洗脱液,洗脱液经透析,收集多糖液,浓缩,脱色,醇沉,收集沉淀,干燥,得到粗品甘草多糖,经纯化,得到精品甘草多糖;
所述透析,所用透析袋分子截留量为8000~12000Da,依次在流水和去离子水中透析,收集透析袋中的液体;
所述浓缩,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比中1.05~1.10的浓缩液;
所述脱色,加入3~5%(w/w)的H2O2在60℃下加热30min;
所述醇沉,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置2 0~40min后,制得醇沉物;
所述过滤,移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min;
所述干燥,在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h;
所述粗品甘草多糖经S-8树脂纯化,工艺参数如下:甘草多糖样品浓度为5.23mg/mL,初始p H值为5,流速2.0BV/h。
上述洗脱了甘草多糖的Sephadex LH20凝胶柱,用10~20%氯化钠溶液洗脱,得到甘草葡聚糖,脱色,过滤,滤液浓缩至干,加入纯化水溶解,过滤,收集滤液,滤液浓缩后加入乙醇沉淀,收集沉淀,干燥,得到甘草葡聚糖;
所述脱色,加入3~5%(w/w)的H2O2在60℃下加热30min;
所述浓缩,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比中1.05~1.10的浓缩液;
所述醇沉,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置2 0~40min后,制得醇沉物;
所述过滤,移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min;
所述干燥,在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h;
DES提取后的滤渣I加入pH值9~10的碳酸钠或碳酸氢钠溶液1~2倍量(w/w),加热煮沸30~80 min,抽滤,得清夜和滤渣II,滤饼用水洗,直至流出液清亮,洗液与滤液合并,得到不溶性膳食纤维提取液;
所述木质素提取液,减压浓缩至相对比重1.10~1.20,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调节pH值1~3,沉淀,压滤,滤饼烘干,得到不溶性膳食纤维;
滤渣H加入pH11~13的氢氧化钙溶液4~8倍量(w/w),搅拌下加入3~10%(w/v)双氧水或次氯酸钠溶液,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调pH值11~12,压滤,水洗至流出液中性,烘干,得到可溶性膳食纤维。
低共熔溶剂的再生提取完有效充分的低共熔溶剂加入活性碳,加热至40~70℃,保温30min,过滤,滤液真空度72.6~83.8KPa,温度60~70℃下浓缩,得到再生低共熔溶剂。
得到的大孔树脂以乙醇提取,提取液减压浓缩,脱除乙醇,加纯化水超声稀释,离心,离心液经聚酰胺树脂吸附,水洗,收集水洗液;聚酰胺树脂以梯度乙醇洗脱,收集洗脱液;
将大孔树脂置于超声波萃取仪用乙醇为解析剂在超声波作用下解吸附;
大孔树脂以体积分数80~90%的乙醇40~50℃下提取30min,如此反复2~3次,直至提取液清亮,合并乙醇提取液;
乙醇提取液减压浓缩成含固量50~60wt%的浓缩液,加水超声促溶;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述加水超声稀释,浓缩液中加入纯化水,超声下充分搅匀,形成相当比重1.02~1.05的稀释液;
所述超声频率为25kHz,超声功率为100~300W,超声提取温度为30~55℃,超声提取时间为10~ 30min,
所述离心,将稀释液移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min 后,得到离心液;
离心液经聚酰胺树脂吸附,水洗,收集水洗液,水洗液为甘草皂苷;
所述树脂柱径高比1∶10~1∶20,上样量10~30BV,吸附流速2~10BV/h,吸附完成后,用2~8BV 去离子水洗脱,得到甘草皂苷水洗液;
水洗后的聚酰胺树脂,以梯度乙醇洗脱,用20~30wt%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分A,为多酚类化合物;接着用70~80wt%的乙醇溶液2.0~5.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分B,为黄酮类化合物;
组分1减压浓缩成含固量60~70wt%,真空干燥,得到甘草多酚;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述真空干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h。
甘草皂苷水洗液,作为初始料液,经过两级泡沫分离,得到第一级消泡液;
所述的第一级泡沫分离在料液初始浓度2.0mg·mL-1,装液量300mL,pH值4.0,浓度2.0mg·mL-1,氮气流速200mL.min-1,电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1,泡沫分离温度60℃;
所述的第二级泡沫分离在氮气流速300mL·min-1、电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1、泡沫分离温度 50℃、装液量为270mL,pH值4.5;
所述的第二级泡沫分离是将第一级泡沫分离塔里所剩的残余液作为第二级泡沫分离的进料液进入第二级泡沫分离塔;
所述的第二级消泡液与甘草皂苷水洗液混合加入到第一级泡沫分离塔的进料中,进行下一批泡沫分离。
浮选分离富集技术是分离和富集痕量物质的一种有效方法,是一种利用气泡的吸附作用使溶液中的目标物质聚集在“气-液”界面与母液分离的方法,水溶液中具有表面活性(或疏水性)的待分离组分由于其较小的界面张力(或较强的疏水性),很容易吸附在微小气泡的表面,随着气泡的上升而被带到浮选柱的顶部,气泡破裂后,待分离目标物与浮选柱顶部的有机相发生某种作用(直接溶解或与有机相中络合剂发生络合反应后溶解)而被赋存。具有操作简单、高分离效率、高富集系数、传质温和、低有机溶剂消耗、设备简单、常温操作、占地面积小、成本低等、易操作易掌握、分离过程温和等优点,具有良好的应用前景。溶液中含有表面活性成份是浮选分离的必要条件之一,而甘草中的皂苷具有表面活性剂的特性,能够在强烈搅拌或沸腾时产生稳定的泡沫,具备了泡沫分离的必要条件,浮选分离富集技术广泛应用于提取天然活性物质提取分离方面。
将所得第一级消泡液,加30~45℃的温水均匀分散成50~100mg/mL的液体,以0.5mL/min的上样速度经大孔树脂吸附,静态吸附30~50min,梯度洗脱,收集洗脱液浓缩,得到浓缩液;
所述的梯度洗脱,采用2.0~4.0BV的pH值4~6,温度15~25℃的纯化水洗涤,去除杂质,直至洗脱液清亮;
再用体积分数5~10%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分①;
再用体积分数50~70%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分②;
最后用体积分数80~90%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分③;
所述大孔树脂,AB-8、D101、D140、HPD100、LX-38、LSA-12S、LX-68、S-8、FL-2、DM130、 X-5、D201、HZ806、LSA-5B和NAK-12中之一;
将组分②减压浓缩,真空干燥,得到甘草根、茎皂苷;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述真空干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h。
得到的组分B经减压浓缩成浸膏,再加入40~60℃温水充分搅匀,放置室温,用乙酸乙酯和正丁醇分别对其进行萃取,分别收集乙酸乙酯萃取液和正丁醇萃取液,减压浓缩,分别得到乙酸乙酯部分浸膏和正丁醇部分浸膏;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述浸膏含固量70~80wt%;
乙酸乙酯部分浸膏用用甲醇溶解,过滤,滤液加入1~2倍的48~75μm硅胶,拌匀,挥去溶剂,晾干,粉碎过75μm筛,硅胶色谱柱中加入干燥物II重量15~20倍的48~75μm柱色谱硅胶,进行色谱分离;
所述的硅胶色谱柱径高比为1∶10~1∶20,以氯仿-甲醇体积比依次为100∶0、100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、 100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,归类合并,得到7个部分Fr.1~Fr.7;
所述Fr.1部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过离心分配色谱法分离得到光甘草素和光甘草定;
所述离心分配色谱,通过对两相溶剂体系、转子转速和流动相流速等参数进行***的优化实验,得到了满意的分离效果,最佳两相溶剂***为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶5∶1∶5,v/v),上相有机相为固定相,下相水相为流动相,转子转速为1500rpm,流速为3.0mL/min,紫外检测波长为287nm。
所述Fr.2部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、 100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到异甘草素,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶30处得到甘草素;
经薄层色谱检识,上述石油醚与乙酸乙酯的体积比为100∶50的洗脱液进行硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到甘草西定;在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到光甘草酚。
所述Fr.3部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、 100∶40、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,洗脱液进行Sephadex LH-20羟丙基葡聚糖凝胶柱层析,并以体积比为6∶4氯仿和甲醇为洗脱剂进行洗脱,然后经薄层追踪检测合并相同组分,分离得到甘草黄酮醇和甘草黄酮醇A。
所述Fr.4部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、 100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过超临界流体色谱分离,得到甘草宁P、甘草宁N、甘草宁G、甘草宁O、甘草宁I和甘草宁M;
所述超临界流体色谱分离条件:所述超临界流体色谱分离条件:极性色谱柱ZorBaxSB-CN(9.4 mm×250mm,5μm)为固定相,以CO2∶甲醇(含0.2%三氟乙酸和0.1%乙醇胺)(90∶10,v/v)为流动相,夹带剂含量13.64wt%,夹带剂(甲醇-0.2wt%磷酸),紫外检测波长为280nm,CO2流量为10~ 20g·min-1,柱压12~14MPa,进样量为0.05mL,流速2mL/min,柱温:40℃,柱压程序:起始压力8MPa,以300kPa/min的速率升至12~14MPa,进样2μL。
超临界流体色谱作为一种新型的色谱分离技术,兼备了气相色谱和液相色谱的一些特点,由于超临界流体的密度与液体相近,黏度与气体相近,自扩散系数远大于液体,可更快地进行传质,达到平衡时间较短,CO2的临界温度接近室温,绿色无毒不燃,无化学腐蚀性,具有高效快速,分离效率高,分离时间短,分离过程中有机溶剂用量少,后处理简单,产品质量高,产品中有机溶剂残留少,绿色环保等优点。因此,超临界CO2流体成为流动相的首选,被称作“绿色环保技术”,在手性药物拆分、中药及天然产物的分离纯化等领域的应用越来越广泛,得到了广泛关注,应用前景广阔。
所述Fr.5部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、 100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过配位色谱分离,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮、甘草异黄烷酮;
所述配位色谱分离,以金属离子为中心离子,制备中心离子含量为7~10%的配位色谱柱,样品上样于配位色谱柱后,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、 100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮和甘草异黄烷酮;
所述金属离子为Se4+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Al3+或Zn2+中之一。
据多元配位层析理论,混合组分在层析柱上按照它们与中心离子形成的配合物的稳定性的大小差异依次流出,达到分离,影响配位层析分离效率的主要因素有中心离子的选择和流动相的改变。中心离子是分离的基础,空间臂对分离有辅助作用,中心离子的流失性能是影响分离重复性的主要因素;流动相的改变可提高分离效率,缩短分离时间,降低溶剂消耗。天然产物与中心离子的作用普遍存在,与传统色谱分离相比,配位层析的分离度高,得率高,溶剂消耗少,对不稳定化合物的保护性较好,因此认为配位层析有利于提高分离效率,降低成本,适于工业放大生产,溶剂污染小,较易达到环保要求。
所述Fr.6部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、 100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,最终得到含甘草查尔酮A~E混合物;
所述甘草查尔酮A~E混合物,经过高速逆流色谱分离纯化,得到甘草查尔酮A~E;
所述高速逆流色谱,采用正己烷∶乙酸乙酯∶甲醇∶水(1.0∶2.5∶1.5∶0.1,v/v/v/v)作为两相溶剂体系,下相作固定相,上相作流动相,反转,转速850r/min,恒温水浴温度为25℃,在流动相的流速1.5mL/min,进样浓度20mg/mL的条件下分离得到甘草查尔酮A~E 5个组分;
所述Fr.7部分,浓缩成浸膏,加水溶解,用大孔吸附树脂吸附,以体积分数70~80%的甲醇作为洗脱剂进行洗脱,洗脱液浓缩成浸膏,所得浸膏经硅胶柱层析,以氯仿与异丙醇的体积比依次为20∶1、10∶1、 5∶1、1∶1、0∶1,进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过微乳电动毛细管色谱,分离得到异甘草苷、甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷;
所述微乳电动毛细管色谱,当微乳体系为50mmol/L硼酸缓冲液(pH95)、10%(体积分数) 正丁醇、80mmol/L正庚烷、120mmol/L十二烷基硫酸钠和5mmol/L磺酸化β环糊精,分离电压为20kV,柱温为35℃时,建立了分离异甘草苷、甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷的微乳电动毛细管色谱法,在30min内实现样品溶液中这4个组分的分离。
毛细管电泳以电场为驱动力、毛细管为分离通道的一种新型分离分析技术,具有分离模式多、分离效率高、分析速度快、试剂和样品用量少、成本低、应用范围广等特点。
正丁醇部分浸膏用粒径48~75μm的硅胶拌样,干法上柱进行硅胶柱层析,以氯仿-甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为30∶1、20∶1、10∶1、5∶1、3∶1、1∶1、0∶1,将对应洗脱液通过薄层色谱检识合并后共得到4个部分Fr.I~Fr.IV;
所述Fr.I部分,通过硅胶柱色谱,以乙酸乙酯-甲醇体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶20、100∶50、 100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,再次进行硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶5、 100∶10、100∶20、100∶30、100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,在氯仿与甲醇的梯度体积比为100∶10 处得到芹糖基异甘草苷;
所述Fr.II部分,先用氯仿-甲醇进行硅胶柱层析,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶40、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,用葡聚糖凝胶柱Sephadex LH20,以体积分数依次为10%、15%、20%的甲醇进行梯度洗脱,将洗脱液经薄层色谱检识,得到异甘草素-4′-O- 芹糖(1→2)葡萄糖苷。
所述Fr.III部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶25、 100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将洗脱液经过薄层色谱检识,再进行两次硅胶柱色谱,均以氯仿-甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,其中氯仿与甲醇的体积比为100∶10,得到芹糖基甘草苷。
所述Fr.IV部分不需分离。
附图说明
工艺流程图见图1~图10。
图1甘草种子提取及油脂成分的分离
图2甘草种子蛋白和多糖分离
图3甘草叶提取及色素和挥发性成分分离
图4甘草叶多糖和异戊烯基黄酮分离
图5甘草根、茎提取及蛋白和多糖分离
图6甘草根、茎可溶性和不溶性膳食纤维分离
图7甘草根、茎多酚和黄酮类成分初步分离
图8甘草根、茎皂苷的分离
图9甘草根、茎黄酮苷类成分分离
图10甘草根、茎黄酮类成分分离
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
下述实施例中,室温指15~25℃。
材料与仪器:氯化胆碱、乳酸、1,4-丁二醇、甘油、尿素、丙二酸、乙二醇、葡萄糖、1,3丙二醇、正丙醇、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、氢氧化钠、无水硫酸钠、乙醇、叔丁醇、硫酸铵、***、石油醚(60~90℃)、异丙醇、硫酸铜、盐酸、甲醇、亚硫酸、乙酸乙酯、氢氧化钙、硝酸银、正己烷、氯化钠、碳酸钠、氯化铜、六水合三氯化铝、氯化锌、氯化镍、氨水、二辛基琥珀酸磺酸钠、甘油、氯化钾、硝酸铝、双氧水、硼砂、β-环糊精、盐酸、硫酸、磷酸、次氯酸钠、正丁醇购自阿拉丁、百灵威、Aldrich、天津市科密欧化学试剂有限公司和国药集团化学试剂有限公司;waters高效液相色谱、Uv-260紫外可见分光光度计(日本岛津公司)、800离心沉淀器(上海易用器械十厂)、水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司)、旋转蒸发仪(上海申生科技有限公司)、真空干燥箱(南京沃环科技实业有限公司)、透析袋(上海亮惠包装材料有限公司)、D-101、HPD722、HPD-100、HPD-300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、 AB-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、HP-20、XDA大孔树脂(西安蓝晓科技新材料股份有限公司)、Sephadex LH20凝胶、聚酰胺树脂、细目金刚砂、药典筛(新乡市大汉振动机械有限公司)、48~75μm硅胶(青岛海洋化工有限公司)、硅胶薄层板(青岛海洋化工有限公司)、点样毛细管(华西医科大学仪器厂)、凹凸棒(灵寿县玄光矿产品加工厂)、活性碳(溧阳市紫金活性炭有限公司)、真空水泵SHB-IIIG(郑州长城仪器有限公司)、法国GILSON离心分配色谱仪、waters超临界流体色谱仪、真空挤压膨化机、分液漏斗、搅拌器(上海申生科技有限公司)、锡纸、层析柱、TTC-24亚临界水萃取仪 (杭州汇尔仪器)、超滤膜、活性炭、抽滤瓶、行星式球磨机(长沙天创粉末技术有限公司)、多功能提取罐、连续逆流萃取仪(青岛景弘环保科技)、中空纤维膜、泡沫分离器、TBE-300A型制备型逆流色谱仪(上海同田生物技术有限公司)、瞬时弹射式汽爆机(河南正道启宝环保科技有限公司)、超声萃取仪 (青岛聚创环保集团有限公司)、TCLX200超声波中药提取仪(宁波振国制药设备制造有限公司)。
一、甘草种子
取甘草种子100kg,除去秸秆、砂石、金属块等杂物,清理后的甘草种子在亚硫酸溶液中浸泡一段时间,浸泡时间10~14h,温度30~50℃,浸泡液亚硫酸浓度0.1~0.2%,含水率15~20%,浸泡后的甘草种子进入破碎机破碎,粉碎后进入真空挤压膨化机。真空度-0.07MPa,套筒温度87℃,挤压机螺杆转速100rpm,模孔孔径17mm,喂料量3.2kg/min,挤压温度120~150℃,挤压压力10MPa,挤压时间3min,挤压机磨头孔径的形状为圆形或矩形,挤压膨化机后得到甘草种子油脂48.5kg,膨化物粉碎物料粒度D95≤125μm。
取甘草种子油脂100g中加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取 3次,合并上相萃取液,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物;棕色油状物以乙醇溶解,加入10~20%氢氧化钠,皂化反应时间50min,反应温度70℃,料液比为1∶3;皂化液加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物;得棕色油状物,棕色油状物以乙醇溶解,加入10~20%氢氧化钠,皂化反应时间50min,反应温度70℃,料液比为1∶3;皂化液加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,经银化硅胶的制备,装柱,洗脱色素,梯度洗脱,Ag+去除,脱色结晶等。银化硅胶的制备,在避光条件下,将48~75μm硅胶加入到含有8~ 20%的硝酸银溶液中,充分搅拌成糊状,在90~95℃水浴下加热搅拌20~40min,然后冷却至25~35℃,抽滤,抽滤物在真空干燥箱内活化15~25h,制得银化硅胶,置于阴暗处备用。银化硅胶装柱,置于石油醚中搅拌排除气泡,静置使其充分溶胀,加入层析柱中,层析柱用锡纸包裹,用石油醚洗脱平衡。棕色油状物用石油醚溶解,滴加到银化硅层析柱上端内,打开层析柱下端阀门,让样品液缓缓吸附在银化硅胶,待样品即将吸附完时开始梯度洗脱;所述的梯度洗脱,以石油醚与乙酸乙酯的梯度体积比依次为100∶0、 100∶5、100∶8、100∶10、100∶15、100∶20、100∶100,0∶100为洗脱剂进行梯度洗脱,将洗脱液各个流份分别经TLC和HPLC检测分析,合并相同的流份。Ag+去除,将经TLC和HPLC检测分析主要含有角鲨烯的流份合并,得到洗脱液,旋蒸,除去洗脱剂,用正己烷溶解,加入饱和的氯化钠溶液去除Ag+,加入无水硫酸钠脱水,过滤,得到滤液;滤液减压蒸干,加入无水甲醇溶解,加入凹凸棒脱色30min,抽滤,滤液在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃下浓缩,浓缩至原体积1/3~1/4,静置,结晶,得到得到角鲨烯0.72g,含量98.6%。高效液相色谱法测定角鲨烯含量的检测方法,采用XBridge RP C18 色谱柱(250mm×4.6mm,3.5μm),流动相乙腈-甲醇(60∶40,v/v),流速为1.0mL/min,检测器为光电二极管阵列检测器,检测波长为210nm,柱温为30℃。
本发明根据柱层析分离原理,即物质在固定相上的吸附力不同而使物质得到分离,利用银化硅胶层析柱中银离子能与不饱和脂肪酸的碳-碳双键形成络合物来分离提取角鲨烯,本方法提取到的角鲨烯纯度较高,满足医药、保健品等行业的需要。
将天然凹凸棒石经过对辊处理,加入5~10倍(mL∶g)纯化水,加入3~8倍(g∶g)的镁盐或铝盐,加入0.1~1%的氯乙酸,充分搅拌均匀,再加入氢氧化钠调节pH值9~11,继续反应5~10h,反应结束后进行固液分离,固体产物在200~500℃下煅烧2~6h,粉碎,过25~75μm筛网,得改性凹凸棒石吸附剂。将上述分离了角鲨烯的洗脱液合并,按料液比1∶10~1∶30(g∶mL)加入凹凸棒石吸附剂,回流脱色 30min,抽滤,滤液减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下浓缩至不再有流出液时放出,得到甘草种子74.2g油脂。
取甘草膨化物100g置入亚临界水提取装置中,通入高纯氮气,以脱氧蒸馏水为萃取剂,料水比为1∶1 0~20(g∶mL)加入去离子水,提取温度100~150℃,提取时间10~120min,搅拌均匀后,将萃取釜盖拧紧,使萃取釜封闭,萃取釜的压力控制在3~10Mpa,然后将萃取釜放在温度加热控制仪上,此时,温度加热控制仪的预热温度为100~200℃,温度加热控制仪对萃取釜加热至使萃取釜中的物料温度为140℃,在140℃下保持10min后,将萃取釜取出,采用冷水在5min内冷却至室温,打开萃取釜底部阀门,萃取液流入搅拌罐内,将物料中的液渣进行分离,粗滤,得到含甘草多糖和蛋白的液体及滤渣。
将搅拌罐的滤液以转速3000~5000rpm离心10~20min,上清液用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/3~1/10,得到含甘草多糖和蛋白粗提浓缩液;将含甘草多糖和蛋白粗提浓缩液加入体积分数90~95%乙醇,使乙醇最终体积分数为70~80%,搅拌均匀后,静置沉淀5~10h,抽滤,得到沉淀物,用无水乙醇洗涤1~3次,真空干燥,得到含甘草多糖和蛋白粗品。将上述甘草多糖和蛋白粗品加入去离子水溶解,配制成甘草多糖和蛋白浓度为30~50wt%的溶液,得到含糖和蛋白溶液,向其中加入叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,含糖和蛋白溶液与叔丁醇体积比1∶1~1∶3,硫酸铵质量分数30~50wt%,温度35~40℃,时间30min,pH值7,分离成三相,上相为色素,中相为蛋白,下相为多糖,分别收集下相多糖和中相蛋白。对中相蛋白进行水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前60min 以H2O2氧化法脱色,后30min以活性炭吸附法脱色,抽滤,滤液用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/2~1/20,浓缩液中加入无水乙醇,使乙醇的体积分数为75~85%,静置5~10h,随后以3 000~5000rpm离心10~15min,得沉淀物,沉淀物以无水乙醇进行洗涤2~3次,得到甘草种子蛋白半成品;甘草种子蛋白中加入3~5倍(v/w)0.15~0.20mol/L氯化钠溶液,溶解后以3000~5000r/min离心10~15min,收集清夜;清夜中加入硫酸铵,使其饱和度达到70~85%,析出蛋白,以3000~5000rp m离心10~15min,收集沉淀和清夜,沉淀为甘草种子总蛋白;在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08) MPa条件下,干燥5~10h,得甘草种子总蛋白38.5g。
对下相多糖透析除去无机盐,多糖液进行水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前6 0min以H2O2氧化法脱色,后30min以活性炭吸附法脱色,抽滤,滤液用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/2~1/20,浓缩液中加入无水乙醇,使乙醇的体积分数为75~85%,静置5~10h,随后以3000~5000rpm离心10~15min,得沉淀物,沉淀物即为甘草多糖半成品;以无水乙醇对甘草多糖半成品进行洗涤,洗涤2~3次,取沉淀物,干燥,得到甘草多糖29.6g。
二、甘草叶提取
机械化学法辅助提取甘草叶,用行星式球磨机进行磨粉,将甘草叶200g与球磨助剂混合球磨;所述球磨助剂为Na2CO3和Na2B4O7与β-环糊精,Na2CO3和Na2B4O7的质量比为1∶2;所述球磨助剂的质量为甘草叶质量的6.0~7.0wt%;最优工艺参数为球磨时间30min、球磨转速300rpm以及填充率26.2%,物料粒度D95≤37μm;采用三级四罐式逆流提取方式,罐体编号为A、B、C、D,每罐加入机械化学法处理的甘草叶100kg,先加入40%乙醇溶液600L到A罐中,在温度为75℃条件下搅拌浸提60min,固液分离,提取液过滤,获得浸提液A1,将A1收集储存;
将40%乙醇溶液600mL加入到A罐中,在温度为75℃条件下搅拌浸提40min,获得浸提液A2,再将浸提液A2抽入到B罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提60min,获得提取液B1,将B1收集储存;
将将40%乙醇溶液600mL加入到A罐中,在温度为75℃条件下搅拌浸提20min,浸提完成后,获得提取液A3和料渣,将料渣从A罐中清除,并向A罐中再加入机械化学法处理的甘草叶100g,再将提取液A3加入到B罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提40min,获得提取液B2,将B2加入到C罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提60min,获得提取液C1,将C1收集储存;
将40%乙醇溶液600mL加入到B罐中浸提,在温度为75℃条件下搅拌浸提30min,获得提取液B3 和料渣,清除B罐中的料渣,并向B罐中加入机械化学法处理的甘草叶100g,将滤液B3加入到C罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提40min,获得提取液C2,将C2 加入到D罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提60min,获得提取液D1,将D1储存;
将40%乙醇溶液600mL加入到C罐中,在温度为75℃条件下搅拌浸提30min,获得浸提液C3和料渣,清除C罐中的料渣,并向C罐中加入机械化学法处理的甘草叶100g,将C3提取液加入到D罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提40min,获得提取液D2,将D2 加入到A罐中,补加40%乙醇溶液,符合提取的料液比,在温度为75℃条件下搅拌浸提60min,获得A 罐第二批料提取液A1,将A1储存;
将40%乙醇溶液600mL加入到D罐中,在温度为75℃条件下搅拌浸提30min,获得浸提液D3和料渣,清除D罐中的料渣,并向D罐中加入机械化学法处理的甘草叶100g,按照上述方式循环进行提取;
合并上述存储的提取液,离心过滤除去絮状沉淀,获得无沉淀液提取液,提取液进行减压蒸馏,条件为:60~80℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa,在此条件下蒸馏,回收乙醇,减压浓缩至相当于含生药2 g/mL的浸膏状,获得甘草叶提取物。甘草提取物加水稀释,得到甘草叶提取物稀释液,进行水蒸气蒸馏,馏出液为甘草叶挥发成分和水,蒸馏残余液以石油醚(60~90℃)或正己烷萃取,得到萃取液和萃余液,萃取液为色素,萃余液加水充分稀释,超声促溶,离心,离心液以大孔树脂吸附。
甘草叶提取物稀释液进行水蒸气蒸馏,从蒸馏瓶的底部进行油浴加热,沸腾后蒸馏,得到混合蒸汽;得到的混合蒸汽经过冷凝器进行冷凝,冷凝后得到油水混合物;冷凝得到的油水混合物经过油水分离器进行油水分离,得到桉叶甘草叶挥发成分和水;得到的桉叶甘草叶挥发成分再经过萃取罐进行萃取,分层后,分出上层即为甘草叶挥发成分;在馏出液中加入少量NaCl,静置分层,得到上层淡黄色油状液体,无水N a2SO4干燥,干燥后经旋蒸蒸发仪旋蒸提纯产物,收集于烧瓶中。
蒸馏瓶中的残余物加水稀释,移至连续逆流萃取仪中,加入1~2份重量的疏水性有机溶剂,采用单节、多节或连续逆流萃取;萃取温度30~45℃;萃取剂与被萃取料液比为0.9~1.2∶1;单节及多节萃取搅拌时间为20~40rpm;逆流萃取对流比为:萃取剂∶被萃取料液=0.9~1.2∶1,流量为:1个萃取床体积4 5~60min,得到含甘草叶油溶性物质的墨绿色溶剂层和褐色水液层,萃取液减压浓缩,得到色素26.3g。
将AB-8树脂浸泡在90~95%或无水乙醇中,并不时用玻璃棒搅拌,使树脂和乙醇充分接触,充分溶胀,树脂浸泡时间为18~24h;将玻璃层析柱垂直固定在实验架上,砂芯上垫一层脱脂棉,压实,打开底柱活塞,在柱中加入一定量的蒸馏水,然后将树脂带水边搅拌边缓慢加入层析柱中,保持层析柱中水面高于树脂层面3~5cm,过多的水由柱底活塞放出;将浸泡好的树脂装柱,再用无水乙醇冲洗,直至流出液加等量蒸馏水无白色浑浊;用大量的蒸馏水冲洗树脂直至流出液无醇味,流出液酒精计检测酒精度≥3.0% vol。所得到的萃余液,加热挥发除去残留萃取剂,处理好的AB-8大孔树脂湿法装入树脂柱,水洗涤平衡后,将萃余液通入树脂柱,待检测漏出液的黄酮浓度达到初始浓度的5~10%时停止上柱,得吸附饱和的树脂柱,对吸附饱和的树脂柱采用2.0~4.0BV的pH值为4~6、温度为10~15℃的水进行快速涤,得到多糖洗脱液,再用乙醇水溶液梯度洗脱,收集不同洗脱液。梯度洗脱用2.0~4.0BV的体积分数20%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分1;接着用2.0~4.0BV的体积分数30~50%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分2;再用2.0~4.0BV的体积分数70~80%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分3;再用2.0~4.0BV的体积分数85~95%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分4,该洗脱液回收乙醇。组分1在真空度-(0.06~ 0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到甘草叶多酚;组分2在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~ 60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶水溶性黄酮2.6g;组分3在真空度-(0.06~0.08) MPa,温度50~60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶异戊烯基黄酮1.8g。甘草中黄酮的种类颇多,按极性划分主要包括极性较大的水溶性黄酮与极性较小的异戊烯基类黄酮。
所得到的多糖洗脱液,经截留分子量为100,000的中空纤维膜,透过液再经截留分子量为10, 000的中空纤维膜浓缩后得到多糖浓缩液,100mL多糖浓缩液中加入1.5g活性炭和1.5g活性白土脱色30min,过滤。滤液减压浓缩至相对比重1.05~1.20,加入1500~2000mL乙醇,使乙醇的体积分数为70~80%;并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉混合物;所得醇沉混合物移入离心机的离心管中,在转速4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min后,得到清液和沉淀物,弃去上清液;所得沉淀物,在温度为50~70℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,制得甘草叶多糖28。3g。
树脂再生:用乙醇体积分数为80~95%的乙醇水溶液浸泡大孔树脂12~15h后,充分溶胀,然后用无水乙醇淋洗至无浑浊,用15~20wt%的氢氧化钠水溶液浸泡大孔树脂至少8h,取出大孔树脂后再用去离子水冲洗至排出的清洗液为中性,然后用15~20wt%盐酸溶液浸泡大孔树脂至少8h,取出大孔树脂,用去离子水冲洗大孔树脂直至排出的清洗液为中性,将大孔树脂灌注在层析柱中。
3.甘草根、茎总提取
蒸汽***处理:将500g甘草根、茎切断至20~40mm为***基质,按照甘草根茎与水的质量比1∶0~ 1∶4加入水,用氨水调节pH值9~11,然后常温下浸泡复水处理2~8h,将复水后物料加入夹带剂,用混合机混合均匀并维持30min,置于新型弹射式汽爆设备中,以空气和水蒸气作为汽爆介质;所述的夹带剂为细目金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的复合物,金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的质量比值为4∶1~1∶1,以质量百分比计,夹带剂总添加量占***基质的1.5~3%,且分批添加,用混合机混合均匀并维持30min,蒸汽***处理I添加总量的1/3~2/5,蒸汽***处理II添加余量的夹带剂;所述的蒸汽***通过蒸汽***处理I和蒸汽***处理II,双段蒸汽***处理相隔时间为3~6min;所述的蒸汽***处理I的条件为:***腔装料系数为0.8~0.9,先通入空气至汽爆罐内压力为5~10kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~250℃,蒸汽***保压处理5~15min,***时间不高于0.00875s;所述的蒸汽***处理II的条件为:同台***设备的同腔体***处理,通入空气至汽爆罐内压力为5~10kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~ 250℃,蒸汽***保压处理15~45s,***时间不高于0.00875s,然后快速泄压,将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中,即得到汽爆预处理后的物料。
低共熔溶剂的制备:氯化胆碱与乳酸、尿素、柠檬酸、乙酸、1,4-丁二醇、甘油、丙二酸、乙二醇、 1,3丙二醇或正丙醇中的一种按摩尔比1∶2混合于带有干燥管的反应器中,置于干燥器皿中进行混合,水浴锅恒温加热并配合机械搅拌加热到80℃,在N2氛围中和油浴条件下进行加热搅拌反应,反应结束后,可得到无色透明的低共熔溶剂DES,搅拌2h至形成透明均一的溶剂,向制备所得的低共熔溶剂中加入去离子水,配制成含水率为10~30%的提取溶剂,存放在室温环境下进行存储备用。
将100g甘草根、茎和低共熔溶剂(DES)置于超声提取器内,超声提取2~3次,过滤,合并过滤液,得到滤液和滤渣。按原料粉末的质量:DES的体积之比为1g∶5~15mL的比例,将原料粉术和DES放置于超声提取器中,先搅拌混合均匀,再在超声功率为300~500W、超声工作频率为30~60KHZ、温度为50~70℃条件下,进行第一次超声提取0.5~1.5h后,将提取液进行第一次离心,分别收集第一次的滤液和滤渣,将第一次收集的滤渣再放置于超声提取器中,再按滤渣的质量:DES的体积之比为1g∶5~1 5mL的比例,再将第一次收集的滤渣和DES置于超声提取器中,先搅拌混合均匀,再在超声功率为300~ 500W、超声工作频率为30~60KHZ、温度为50~70℃条件下,进行第二次超声提取0.5~1.5h后,再将提取液进行第二次离心,再分别收集滤液I和滤渣。将处理好的树脂浸泡在滤液I中,并不时用玻璃棒搅拌,吸附2~3次,过滤,得到大孔树脂和滤液II;所述的大孔树脂为D-101、HPD722、HPD-100、HPD- 300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、AB-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、H P-20、XDA大孔树脂中之一或二者混合。取一定量磷酸二氢钾溶于蒸馏水中,配制成磷酸二氢钾溶液,磷酸二氢钾用量为滤液II的30~60%(g/mL),滤液II中加入磷酸二氢钾溶液中充分混匀,进行均匀摇晃,保持外界温度不变,观察是否成为清晰的两相,两相清洗的则构建成功,若两相不清晰,则冲洗配置DES 与磷酸二氢钾溶液,将溶液离心10~20min,离心转速为3000~5000rpm,直至两相清晰,保留两相清晰的DES和磷酸二氢钾溶液,静置60~100min,形成双水相萃取体系。
双水相萃取后的上相,含有甘草蛋白,经反胶团萃取出蛋白,前萃取在滤液II形成的双水相萃取体系中加入反胶束体系,使蛋白质从DES转移到反胶束体系中,在前萃液中加入缓冲溶液,使蛋白质从反胶束转移到水相中从而分离出蛋白质,实现蛋白的反萃取,通过离心分离得到甘草根、茎蛋白的水溶液。
反胶束溶液配制:将表面活性剂二辛基琥珀酸磺酸钠和助溶剂甘油加入到有机溶剂中,搅拌至表面活性剂完全溶解,使其均匀分布于有机相,其中有机相中二辛基琥珀酸磺酸钠浓度为0.05~0.08g/mL,溶解完全后加入氯化钾-磷酸盐缓冲液,盐浓度达到0.07mol/L,混合均匀后,再加入水,使体系Wo值= 27,得到澄清、透明、稳定的反胶束溶液。前萃取过程:调节含有甘草蛋白的DES液pH值为4.0~6.0,表面活性剂浓度为0.05~0.08g/mL,料液比为1∶25,盐浓度为0.07mol/L,W0=27,将其与反胶束溶液混合萃取时间为10~35min,温度为40℃,1500~5000rpm离心分层,取上层有机相。所述后萃取过程:所得上层有机相与氯化钾-磷酸盐缓冲液按体积比1∶(1~2)的比例混合进行后萃,混合5~40 min后,1500~5000rpm离心分层,分离得到含蛋白质的水相,对所述含蛋白质的水相进行蛋白质分离,经冷冻干燥得到甘草根、茎蛋白32.5g。
双水相萃取后的下相,加水稀释,水液通过Sephadex LH20凝胶柱色谱,水洗,得到甘草多糖洗脱液,洗脱液经透析,收集多糖液,浓缩,脱色,醇沉,收集沉淀,干燥,得到粗品甘草多糖,经纯化,得到精品甘草多糖27.8g。所用透析袋分子截留量为8000~12000Da,依次在流水和去离子水中透析,收集透析袋中的液体,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比中1.05~1.10的浓缩液,然后加入3~5%(w/w)的H2O2在60℃下加热30min,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉物,醇沉物移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min,所得沉淀物在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h;所述粗品甘草多糖经S-8树脂纯化,工艺参数如下:甘草多糖样品浓度为5.23mg/mL,初始pH值为5,流速2.0BV/h。上述洗脱了甘草多糖的SephadexLH20凝胶柱,用10~20%氯化钠溶液洗脱,得到甘草葡聚糖,脱色,过滤,滤液浓缩至干,加入纯化水溶解,过滤,收集滤液,滤液浓缩后加入乙醇沉淀,收集沉淀,干燥,得到甘草葡聚糖15.2g。所述脱色,加入3~5%(w/w) 的H2O2在60℃下加热30min;所述浓缩,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比中1.05~1.10的浓缩液;所述醇沉,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉物;所述过滤,移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min;所述干燥,在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h。
吸附了DES中有效成分的大孔树脂,以乙醇提取,提取液在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~ 60℃下减压浓缩,脱除乙醇,浓缩液中加入纯化水,超声下充分搅匀,形成相当比重1.02~1.05的稀释液,将稀释液移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min后,得到离心液,离心液经聚酰胺树脂吸附,水洗,收集水洗液,水洗液为甘草皂苷;聚酰胺树脂以梯度乙醇洗脱,收集洗脱液。将聚酰胺树脂置于超声波萃取仪用乙醇为解析剂在超声波作用下解吸附,超声频率为25 kHz,超声功率为100~300W,超声提取温度为30~55℃,超声提取时间为10~30min,聚酰胺树脂以体积分数80~90%的乙醇40~50℃下提取30min,如此反复2~3次,直至提取液清亮,合并乙醇提取液,乙醇提取液减压浓缩成含固量50~60wt%的浓缩液,加水超声稀释。所述树脂柱径高比1∶10~1∶20,上样量10~30BV,吸附流速2~10BV/h,吸附完成后,用2~8BV去离子水洗脱,得到甘草皂苷水洗液;水洗后的聚酰胺树脂,以梯度乙醇洗脱,用20~30wt%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分 A,为多酚类化合物;接着用70~80wt%的乙醇溶液2.0~5.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分B,为黄酮类化合物;组分A在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下减压浓缩成含固量60~70wt%,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,得到甘草多酚10.5g。
甘草皂苷水洗液,作为初始料液,经过两级泡沫分离,得到第一级消泡液;第一级泡沫分离在料液初始浓度2.0mg·mL-1,装液量300mL,pH 4.0,浓度2.0mg·mL-1,氮气流速200mL·min-1,电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1,泡沫分离温度60℃;第二级泡沫分离在氮气流速300mL·min-1、电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1、泡沫分离温度50℃、装液量为270mL,pH4.5;第二级泡沫分离是将第一级泡沫分离塔里所剩的残余液作为第二级泡沫分离的进料液进入第二级泡沫分离塔;第二级消泡液与甘草皂苷水洗液混合加入到第一级泡沫分离塔的进料中,进行下一批泡沫分离。将所得第一级消泡液,加30~45℃的温水均匀分散成50~100mg/mL的液体,以0.5mL/min的上样速度经D101大孔树脂吸附,静态吸附30~50min,梯度洗脱,收集洗脱液浓缩,得到浓缩液。所述梯度洗脱,采用2.0~4.0BV的pH值4~6,温度15~25℃的纯化水洗涤,去除杂质,直至洗脱液清亮;再用体积分数5~10%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分①;再用体积分数50~70%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分②;最后用体积分数80~90%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分③;将组分②在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下减压浓缩,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa 条件下,干燥5~10h,得到甘草根、茎皂苷9.6g;
组分B经减压浓缩成浸膏,再加入40~60℃温水充分搅匀,放置室温,用乙酸乙酯和正丁醇分别对其进行萃取,分别收集乙酸乙酯萃取液和正丁醇萃取液,减压浓缩,分别得到乙酸乙酯部分浸膏和正丁醇部分浸膏。取乙酸乙酯部分浸膏10g用甲醇溶解,过滤,滤液加入1~2倍的48~75μm硅胶,拌匀,挥去溶剂,晾干,粉碎过75μm筛,硅胶色谱柱中加入干燥物II重量15~20倍的48~75μm柱色谱硅胶,进行色谱分离;所述的硅胶色谱柱径高比为1∶10~1∶20,以氯仿-甲醇体积比依次为100∶0、100∶3、100∶5、100∶10、 100∶15、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,归类合并,得到 7个部分Fr.1~Fr.7。
所述Fr.1部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、 100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过离心分配色谱法分离得到光甘草素0.082g和光甘草定0.122g,含量大于98%;通过对两相溶剂体系、转子转速和流动相流速等参数进行***的优化实验,得到了满意的分离效果,最佳两相溶剂***为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶5∶1∶5,v/v),上相有机相为固定相,下相水相为流动相,转子转速为1500rpm,流速为3.0mL/min,紫外检测波长为280nm。离心分配色谱的萃取腔体带有溶剂的进口和出口,萃取腔体首先流入作为固定相的溶剂,当开始旋转后,由输液泵开始从萃取腔的入口输入流动相,根据斯托克斯定律,流入的流动相溶剂形成微小液滴,被称作雾化,这些液滴开始沉降通过固定相,和固定相产生巨大的交互区域,这就是萃取,当到达腔体末端时,这些滴液在表面张力作用下而重新聚集在一起,产生沉降。当一个样品混合物被进样到流动相中,混合物中的不同物质根据它们的分配系数依次洗脱,离心分配色谱仅需要双相溶剂,可根据不同物质的分配系数调整溶剂配比,并确保高选择性的分离结果。
所述Fr.2部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、 100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到异甘草素洗脱液,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶30处得到含甘草素洗脱液;经薄层色谱检识,上述石油醚与乙酸乙酯的体积比为100∶50的洗脱液进行硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到甘草西定0.063g,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶50处得到甘草西定0.054g,含量大于98%。
所述Fr.3部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、 100∶40、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,洗脱液进行Sephadex LH-20羟丙基葡聚糖凝胶柱层析,并以体积比为6∶4氯仿和甲醇为洗脱剂进行洗脱,然后经薄层追踪检测合并相同组分,分离得到甘草黄酮醇0.132g和甘草黄酮醇A 0.042g,含量大于98%。
所述Fr.4部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、 100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过超临界流体色谱分离,分别得到甘草宁P 0.032g、甘草宁N0.021g、甘草宁G 0.324g、甘草宁O 0.225g、甘草宁I 0.182g和甘草宁M 0.178g,含量均大于98%。所述超临界流体色谱分离条件:所述超临界流体色谱分离条件:极性色谱柱ZorBaxSB-CN(9.4mm×250mm,5μm)为固定相,以CO2∶甲醇(含0.2%三氟乙酸和0.1%乙醇胺)(90∶10,v/v)为流动相,夹带剂含量13.64wt%,夹带剂(甲醇-0.2wt%磷酸),紫外检测波长均为280nm,CO2流量为10~20g·min-1,柱压12~14MPa,进样量为0.05mL,流速2mL/min,柱温:40℃,柱压程序:起始压力8MPa,以300kPa/min的速率升至12~14MPa,进样2μL;超临界流体色谱仪由进样***、高压泵、色谱柱、限流器、检测器等部分构成,整个***基本上处于高压、气密状态。(1)进样***超临界流体色谱仪一般采用HPLC手动或自动进样阀,对于填充柱,采用带试样管的Rheodyne型六通进样阀,对毛细管柱,采用类似气相色谱的动态分流及微机控制开启进样阀时间的定时分流进样,亦可与SFE在线连用柱头进样等。(2)高压泵超临界色谱仪常用的高压泵主要是两种,一种是螺旋注射泵,另一种是往复柱塞泵。(3)色谱柱主要有毛细管柱或开管柱、毛细管填充柱和填充柱。开管柱为内径50~100μm石英厚壁毛细管,固定相液膜厚0.25到几个微米,一壁厚≥200μm,可承受(400~600)×105Pa的高压,柱长10~20m。填充毛细管柱为内径250~530μm厚壁毛细管,填料粒径3~10μm,长20~100cm,填充柱填料粒径等与HPLC类似,柱内径2~4.6mm,长10~20cm。(4) 限流器即阻尼器,限流器分别置于检测器前或后,为氢火焰离子化检测器(FID),限流器的入口端是色谱柱,出口端是检测器,它的作用是一方面保持分离***流动相处子超临界状态,检测器则工作于常压气态;另一作用是色谱柱流出物,包括流动相和试样组分,通过限流器迅速实现相变和转移。(5)检测器各种GC和HPLC检测器均可用于超临界流体色谱仪。使用最多的是FID,限流器到FID喷嘴的最佳距离是5~7mm。流动相含有机改性剂时,不适用于FID,因而采用蒸发光散射检测器(ELSD)作为通用检测器。
所述Fr.5部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、 100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过配位色谱分离,分离出甘草异黄酮甲0.083g、甘草黄酮A0.045g、甘草异黄烷甲0.035g、黄甘草异黄酮A 0.064g、甘草异黄酮B 0.046g、甘草利酮0.024g、甘草异黄烷酮0.063g。所述配位色谱分离,以金属离子为中心离子,制备中心离子含量为7~10%的配位色谱柱,样品上样于配位色谱柱后,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮和甘草异黄烷酮洗脱液;所述金属离子为Se4+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Al3+或Zn2+中之一。配位层析柱的制备:以金属离子Cu2+为中心离子,取填料与配位金属离子化合物氯化铜置于样品粉碎机中研磨,得到粒径为5~15μm的粉末,制备中心离子Cu2+含量为7~10%的配位色谱柱,然后加入乙酸乙酯,混合均匀后装入色谱柱,静置1d,使配位离子与填料充分配位结合,即得配位层析柱。配位层析柱平衡用乙酸乙酯-甲醇-浓氨试液冲洗,冲洗至无配位离子反应为止。样品上样于配位色谱柱后,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮和甘草异黄烷酮洗脱液。
所述Fr.6部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、 100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,最终得到含甘草查尔酮A~E混合物的洗脱液,再经过高速逆流色谱分离纯化,得到甘草查尔酮A~E。根据各种溶剂的极性、粘性、比重、溶解度诸因素,设计分离溶剂,然后按分离溶剂的比例,配置20mL分离溶剂,分别吸取分离溶剂的上下相各1mL,加入待分离样品1mg,充分振摇,静置分层,分别取上下层溶液,用高效液相色谱法测定上下层溶液所含甘草查尔酮A~E的浓度,即可求得其在该分离溶剂中的分配系数K,K=Cs/Cm,其中Cs表示溶质在上相的质量浓度,Cm表示溶质在下相的质量浓度;选取K值在0.5~1.5范围内的分离溶剂作为分离制备***;采用正己烷∶乙酸乙酯∶甲醇∶水(1.0∶2.5∶1.5∶0.1,v/v/v/v)作为两相溶剂体系,将配置的上述分离溶剂2L置于分液漏斗中充分振摇后静置12h,分层,取上相作为固定相,下相作为流动相;采用上海同田生物技术有限公司生产的TBE-300A型制备型逆流色谱仪,逆流色谱仪由柱塞泵、进样阀、紫外检测仪、记录仪和色谱分离柱组成,色谱分离柱是由聚四氟乙烯管多层缠绕形成的螺旋管柱,其容量为230 mL,连接顺序为:柱塞泵、进样阀、色谱分离柱、紫外检测仪、记录仪;首先使进样阀处于进样状态,将固定相用泵以30mL/min流速灌满半制备型逆流色谱仪的色谱分离柱,开启速度控制器,使色谱仪的洗脱模式调为反接正转,转速达850r/min时,转速稳定后设置流动相流速为1.5mL/min,恒温水浴温度为25℃,开始将流动相泵入螺旋管中,待流动相流出色谱分离柱时,继续泵入流动相平衡30min,称取一定量样品放入上相、下相的混合液中溶解,用注射器注入逆流色谱仪进样阀的贮液管中,旋转进样阀为接柱状态,使样品进入色谱分离柱,并开始计时,根据检测器紫外光谱图,对分离的每个峰进行收集,用高效液相色谱测定纯度,收集光甘草查尔酮A~E含量均大于98%。
所述Fr.7部分,浓缩成浸膏,加水溶解,用大孔吸附树脂吸附,以体积分数70~80%的甲醇作为洗脱剂进行洗脱,洗脱液浓缩成浸膏,所得浸膏经硅胶柱层析,以氯仿与异丙醇的体积比依次为20∶1、10∶1、 5∶1、1∶1、0∶1,进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过微乳电动毛细管色谱,分离得到异甘草苷0.183g、甘草苷0.257g、新甘草苷0.054g、新异甘草苷0.026g。所述微乳电动毛细管色谱,当微乳体系为50mmol/L硼酸缓冲液(pH95)、10%(体积分数)正丁醇、80mmol/L正庚烷、120mmol/L十二烷基硫酸钠和5mmol/L磺酸化β环糊精,分离电压为20kV,柱温为35℃时,建立了分离异甘草苷、甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷的微乳电动毛细管色谱法,在30min内实现样品溶液中这4个组分的分离。
取正丁醇部分浸膏5g,溶解后用粒径48~75μm的硅胶拌样,干法上柱进行硅胶柱层析,以氯仿-甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为30∶1、20∶1、10∶1、5∶1、3∶1、1∶1、0∶1,将对应洗脱液通过薄层色谱检识合并后共得到6个部分Fr.I~Fr.VI;
所述Fr.I部分,通过硅胶柱色谱,以乙酸乙酯-甲醇体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶20、100∶ 50、100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,再次进行硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为1 00∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,在氯仿与甲醇的梯度体积比为100∶10处得到芹糖基异甘草苷0.034g,含量大于98%。使用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱 (2.1mm×100mm,1.7μm),以乙腈(A)-0.05%磷酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速为0.3mL·min-1,检测波长分别为360nm,柱温40℃。所述Fr.II部分,先用氯仿-甲醇进行硅胶柱层析,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶40、100∶100、0∶10 0,将洗脱液经薄层色谱检识,用葡聚糖凝胶柱Sephadex LH20,以体积分数依次为10%、15%、20%的甲醇进行梯度洗脱,将洗脱液经薄层色谱检识,得到异甘草素-4′-O-芹糖(1→2)葡萄糖苷0.029g,含量大于9 8%。所述Fr.III部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、1 00∶25、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将洗脱液经过薄层色谱检识,再进行硅胶柱色谱,均以氯仿-甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,其中氯仿与甲醇的体积比为100∶10,得到芹糖基甘草苷0.056g,含量大于98%。使用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm),以乙腈(A)-0.05%磷酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速为0.3mL·min-1,检测波长分别为276nm,柱温40℃。所述Fr.IV部分不需分离。
取DES提取后的滤渣I 100g,加入pH值9~10的碳酸钠或碳酸氢钠溶液1~2倍量(w/w),加热煮沸30~80min,抽滤,得清夜和滤渣II,滤饼用水洗,直至流出液清亮,洗液与滤液合并,得到不溶性膳食纤维提取液;所述木质素提取液,减压浓缩至相对比重1.10~1.20,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调节 pH值1~3,沉淀,压滤,滤饼烘干,得到不溶性膳食纤维43.6g;滤渣II加入pH11~13的氢氧化钙溶液 4~8倍量(w/w),搅拌下加入3~10%(w/v)双氧水或次氯酸钠溶液,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调p H11~12,压滤,水洗至流出液中性,烘干,得到可溶性膳食纤维35.2g。低共熔溶剂的再生提取完有效成分的低共熔溶剂加入活性碳,加热至40~70℃,保温30min,过滤,滤液真空度72.6~83.8KPa,温度60~70℃下浓缩,得到再生低共熔溶剂。
Claims (10)
1.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,将甘草全株分为甘草根、茎;甘草叶和甘草种子三部分,分段全产业链提取,包括下列步骤:(1)甘草种子提取角鲨烯、蛋白、多糖,油脂等成分;(2)甘草叶提取挥发成分、叶绿素、茶多酚类、黄酮、多糖等成分;(3)甘草根、茎提取多酚、甘草皂苷、甘草黄酮、甘草葡聚糖、甘草多糖、蛋白质、木质素、纤维素等成分。
2.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利1中步骤(1)甘草种子提取角鲨烯、蛋白、多糖,油脂等成分,其特征在于,包括清理除杂、浸泡调质和粗破碎,真空挤压膨化,收集油脂和膨化物;
所述清理除杂,选取甘草种子,除去秸秆、砂石、金属块等杂物;
所述浸泡调质,清理后的甘草种子在亚硫酸溶液中浸泡一段时间,浸泡时间10~14h,温度30~50℃,浸泡液亚硫酸浓度0.1~0.2%;
所述粗破碎,浸泡后的甘草种子进入破碎机破碎;
所述真空挤压膨化,其特征在于,所述的真空度-(0.057~0.067)MPa;所述的物料含水率15~20%;所述的套筒温度87~98℃;所述的挤压机螺杆转速100~150rpm;所述的模孔孔径17~22mm;所述的挤压温度120~150℃,挤压压力10MPa,挤压时间3min;所述的挤压机磨头孔径的形状为圆形或矩形;所述的膨化物粉碎物料粒度D95≤125μm。
3.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利1中步骤(2)甘草叶提取叶绿素、酚酸、黄酮、挥发成分、多糖等成分;
第一步:机械化学法辅助提取甘草叶,用行星式球磨机进行磨粉,将甘草叶与球磨助剂混合球磨;
所述球磨助剂为碳酸钠和硼砂与β-环糊精,碳酸钠和硼砂的质量比为1∶2;所述球磨助剂的质量为甘草叶质量的6.0~7.0wt%;
所述最优工艺参数为球磨时间30min、球磨转速300rpm以及填充率26.2%,物料粒度D95≤37μm;
第二步:机械化学法处理的甘草叶以体积分数30~50%的乙醇提取,采用罐组式动态逆流提取,采用三级四罐式逆流提取方式,将等份的甘草叶分别放入4只提取罐,每罐依次循环提取3次,动态提取的搅拌频率为20~200rpm;
所述第一批料第一提取罐第一次提取的提取液过滤后放入储液罐备用,第一提取罐第二次提取的提取液作为第二提取罐第一次提取的溶剂,提取后将提取液过滤备用,第一提取罐第三次提取的提取液作为第二提取罐第二次提取的溶剂,提取所得提取液作为第三提取罐第一次的提取溶剂,即每只提取罐第N次提取所加溶剂均为上一提取罐第N+1次的提取液;自第二批料起,第一提取罐第一次提取来自第四提取罐第二次提取液,依次循环;
所述每个提取罐的第一次提取的提取液收集;
所述第一批料第一提取罐第一次提取加入5~8倍(mL∶g)的30~50%乙醇溶液为提取液,第二次提取加入5~8倍(mL∶g)的30~50%乙醇溶液为提取液,第三次提取加入5~8倍(mL∶g)的30-50%乙醇溶液为提取液;第一批料第二提取罐、第三提取罐、第四提取罐的第一次提取在加入上一提取罐第二次提取液的基础上分别补加30~50%的乙醇溶液,符合提取的料液比;自第二批料起,第一提取罐第一次提取来自第四提取罐第二次提取液,依次循环;
所述第一提取罐、第二提取罐、第三提取罐、第四提取罐第三次提取均加入新溶剂;
所述提取时间,每罐第一次提取60min,第二次40min,第三次30min;
所述每次提取料液比为5~8倍(mL∶g);
第三步:合并上述存储的提取液,离心过滤除去絮状沉淀,获得无沉淀液提取液,提取液进行减压蒸馏,条件为:60~80℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa,在此条件下蒸馏,回收乙醇,减压浓缩至相当于含生药2g/mL的浸膏状,获得甘草叶提取物。
4.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利1中步骤(3)甘草根、茎提取多酚、生物碱、甘草皂苷、甘草黄酮、甘草葡聚糖、甘草多糖、蛋白质、木质素、纤维素等成分;
第一步:蒸汽***处理将甘草根、茎切断至20~40mm为***基质,按照甘草根、茎与水的质量比1∶0~1∶4加入水,用氨水调节pH值9~11,然后常温下浸泡复水处理2~8h,将复水后物料加入夹带剂,用混合机混合均匀并维持30min,置于新型弹射式汽爆设备中,以空气和水蒸气作为汽爆介质;
所述夹带剂为细目金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的复合物,金刚砂与氯化铵、碳酸钠或氢氧化钙粉的质量比值为4∶1~1∶1,以质量百分比计,夹带剂总添加量占***基质的1.5~3%,且分批添加,用混合机混合均匀并维持30min,蒸汽***处理I添加总量的1/3~2/5,蒸汽***处理II添加余量的夹带剂;
所述蒸汽***通过蒸汽***处理I和蒸汽***处理II,双段蒸汽***处理相隔时间为3~6min;
所述蒸汽***处理I的条件为:***腔装料系数为0.8~0.9,先通入空气至汽爆罐内压力为5~10kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~250℃,蒸汽***保压处理5~15min,***时间不高于0.00875s;
所述蒸汽***处理II的条件为:同台***设备的同腔体***处理,通入空气至汽爆罐内压力为5~10kg/cm2,然后迅速通入蒸汽至汽爆罐内压力为10~18kg/cm2,使罐内温度达到130~250℃,蒸汽***保压处理15~45s,***时间不高于0.00875s,然后快速泄压,将汽爆罐中处理的物料释放到常压容器中,即得到汽爆预处理后的物料;
第二步:甘草根、茎总提取物制备:将甘草根、茎和低共熔溶剂(DES)置于超声提取器内,超声提取2~3次,过滤,合并过滤液,得到滤液I和滤渣,滤液I为甘草根、茎的低共熔溶剂提取液;
所述甘草根、茎原料与低共熔溶剂的投料比例为1∶5~10(g∶mL);
所述超声功率为300~500W,超声工作频率为30~60KHZ,提取温度为50~70℃,提取时间0.5~1.5h;
所述低共熔溶剂为氢键受体、氢键供体和水组成;
所述低共熔溶剂中水的含量为10~30wt%;
所述甘草原料和低共熔溶剂的料液比为20~100mg/mL;
所述氢键受体,选自氯化胆碱、甜菜碱或甲基三辛基氯化铵中之一;
所述氢键供体,选自乳酸、尿素、柠檬酸、乙酸、1,4-丁二醇、甘油、丙二酸、乙二醇、1,3丙二醇或正丙醇中之一;
所述低共熔溶剂中氢键受体和供体给体的摩尔比为1∶(0.5~5);
第三步:将处理好的树脂浸泡在滤液I中,并不时用玻璃棒搅拌,吸附2~3次,过滤,得到大孔树脂和滤液II;
所述大孔树脂为D-101、HPD722、HPD-100、HPD-300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、AB-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、HP-20、XDA大孔树脂中之一或二者混合;
第四步:滤液II中加入磷酸二氢钾充分混匀,将磷酸二氢钾完全溶解,静置60~100min,再将溶液离心10~20min,离心转速为3000~5000rpm,形成双水相萃取体系;
所述磷酸二氢钾用量为滤液II的30~60%(g/mL);
第五步:第四步中双水相萃取后的上相,含有甘草蛋白,经反胶团萃取出蛋白,前萃取在滤液II形成的双水相萃取体系中加入反胶束体系,使蛋白质从DES转移到反胶束体系中,在前萃液中加入缓冲溶液,使蛋白质从反胶束转移到水相中从而分离出蛋白质,实现蛋白的反萃取,通过离心分离得到甘草根、茎蛋白的水溶液;
所述反胶束体系由表面活性剂-助溶剂-无机盐缓冲溶液组成;
所述Wo表示反胶束溶液中水与表面活性剂的摩尔浓度比值,Wo=[H2O]/[表面活性剂];
所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化双十八烷基二甲基铵、十二烷基三甲基氯化铵或二辛基琥珀酸磺酸钠(AOT)中之一;
所述助溶剂为甘油、异辛烷或正癸醇中之一;
所述助溶剂的添加量为反胶束溶液总量的0~10%,
所述无机盐为氯化钠或氯化钾;
所述前萃取过程:调节含有甘草蛋白的DES液pH值为4.0~6.0,表面活性剂浓度为0.05~0.08g/mL,料液比为1∶25,盐浓度为0.07mol/L,W0=27,将其与反胶束溶液混合萃取时间为10~35min,温度为40℃,1500~5000rpm离心分层,取上层有机相;
所述后萃取过程:所得上层有机相与氯化钾-磷酸盐缓冲液按体积比1∶(1~2)的比例混合进行后萃,混合5~40min后,1500~5000rpm离心分层,分离得到含蛋白质的水相,对所述含蛋白质的水相进行蛋白质分离,经冷冻干燥得到甘草根、茎蛋白;
第六步:第四步中双水相萃取后的下相,加水稀释,水液通过Sephadex LH20凝胶柱色谱,水洗,得到甘草多糖洗脱液,洗脱液经透析,收集多糖液,浓缩,脱色,醇沉,收集沉淀,干燥,得到粗品甘草多糖,经纯化,得到精品甘草多糖;
所述透析,所用透析袋分子截留量为8000~12000Da,依次在流水和去离子水中透析,收集透析袋中的液体,浓缩;
所述浓缩,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比重1.05~1.10的浓缩液;
所述脱色,加入3~5%(w/w)的H2O2在60℃下加热30min;
所述醇沉,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉物;
所述过滤,移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min;
所述干燥,在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h;
所述粗品甘草多糖经S-8树脂纯化,工艺参数如下:甘草多糖样品浓度为5.23mg/mL,初始pH值为5,流速2.0BV/h;
第七步:上述洗脱了甘草多糖的Sephadex LH20凝胶柱,用10~20%氯化钠溶液洗脱,得到甘草葡聚糖,脱色,过滤,滤液浓缩至干,加入纯化水溶解,过滤,收集滤液,滤液浓缩后加入乙醇沉淀,收集沉淀,干燥,得到甘草葡聚糖;
所述脱色,加入3~5%(w/w)的H2O2在60℃下加热30min;
所述浓缩,在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到相对比重1.05~1.10的浓缩液;
所述醇沉,加入体积分数85~95%的乙醇,使乙醇体积分数达到65~70%,并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉物;
所述过滤,移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min;
所述干燥,在温度50~60℃,真空度为-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h;
第八步:第二步中的滤渣加入pH值9~10的碳酸钠或碳酸氢钠溶液1~2倍量(w/w),加热煮沸30~80min,抽滤,得清夜和滤渣,滤饼用水洗,直至流出液清亮,洗液与滤液合并,得到不溶性膳食纤维提取液;
所述不溶性膳食纤维提取液,减压浓缩至相对比重1.10~1.20,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调节pH值1~3,沉淀,压滤,滤饼烘干,得到不溶性膳食纤维;
第九步:第八步中的滤渣加入pH11~13的氢氧化钙溶液4~8倍量(w/w),搅拌下加入3~10%(w/v)双氧水或次氯酸钠溶液,用盐酸、硫酸或磷酸中之一调pH11~12,压滤,水洗至流出液中性,烘干,得到可溶性膳食纤维;
第十步:低共熔溶剂的再生 提取完有效充分的低共熔溶剂加入活性碳,加热至40~70℃,保温30min,过滤,滤液真空度-(0.06~0.08)MPa,温度60~70℃下浓缩,得到再生低共熔溶剂。
5.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利2中所收集得到甘草种子油脂,分离角鲨烯和其他油脂成分;
第一步:甘草种子油脂中加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,棕色油状物以乙醇溶解,加入10~20%氢氧化钠,皂化反应时间50min,反应温度70℃,料液比为1∶3;
所述浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下;
第二步:皂化液加入石油醚(60~90℃)萃取,所用石油醚与油脂的体积比为1∶1~1∶3;萃取3次,合并上相萃取液,经蒸发浓缩除去溶剂,得棕色油状物,经银化硅胶的制备,装柱,洗脱色素,梯度洗脱,Ag+去除,脱色结晶等;
所述银化硅胶的制备,在避光条件下,将48~75μm硅胶加入到含有8~20%的硝酸银溶液中,充分搅拌成糊状,在90~95℃水浴下加热搅拌20~40min,然后冷却至25~35℃,抽滤,抽滤物在真空干燥箱内活化15~25h,制得银化硅胶,置于阴暗处备用;
所述银化硅胶装柱,置于石油醚中搅拌排除气泡,静置使其充分溶胀,加入层析柱中,层析柱用锡纸包裹,用石油醚洗脱平衡;
所述棕色油状物用石油醚溶解,滴加到银化硅层析柱上端内,打开层析柱下端阀门,让样品液缓缓吸附在银化硅胶,待样品即将吸附完时开始梯度洗脱;
所述梯度洗脱,以石油醚与乙酸乙酯的梯度体积比依次为100∶0、100∶5、100∶8、100∶10、100∶15、100∶20、100∶100,0∶100为洗脱剂进行梯度洗脱,将洗脱液各个流份分别经TLC和HPLC检测分析,合并相同的流份;
所述Ag+去除,将经TLC和HPLC检测分析主要含有角鲨烯的流份合并,得到洗脱液,旋蒸,除去洗脱剂,用正己烷溶解,加入饱和的氯化钠溶液去除Ag+,加入无水硫酸钠脱水,过滤,得到滤液;
所述脱色结晶,滤液减压蒸干,加入无水甲醇溶解,加入凹凸棒脱色30min,抽滤,滤液在真空度为-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃下浓缩,浓缩至原体积1/3~1/4,静置,结晶,得到角鲨烯;
第三步:将上述第二步分离了角鲨烯的洗脱液合并,按料液比1∶10~1∶30(g∶mL)加入凹凸棒石吸附剂,回流脱色30min,抽滤,滤液减压浓缩,得到甘草种子油脂;
所述减压浓缩,真空度-(0.06~0.08)MPa,温度40~50℃条件下浓缩至不再有流出液时放出;
所述凹凸棒石吸附剂为改性凹凸棒石吸附剂,其改性方法是将天然凹凸棒石经过对辊处理,加入5~10倍(mL∶g)纯化水,加入3~8倍(g∶g)的镁盐或铝盐,加入0.1~1%的氯乙酸,充分搅拌均匀,再加入氢氧化钠调节pH值9~11,继续反应5~10h,反应结束后进行固液分离,固体产物在200~500℃下煅烧2~6h,粉碎,过25~75μm筛网,得改性凹凸棒石吸附剂。
6.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利2中所收集得到甘草种子膨化物以亚临界水提取蛋白和多糖,该提取方法中包括下列步骤:
第一步:采用亚临界水提取,亚临界水提取装置中通入高纯氮气,以脱氧蒸馏水为萃取剂,料水比为1∶10~20(g∶mL),提取温度100~150℃,提取时间30~60min,压力控制在3~10Mpa,得到含甘草多糖和蛋白的萃取液及滤渣;
第二步:将得到含甘草多糖和蛋白的萃取液离心,浓缩,醇沉,得到甘草多糖和蛋白粗品,甘草多糖和蛋白粗品用水溶解;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述浓缩,用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/3~1/10;
所述醇沉,将含甘草多糖和蛋白粗提浓缩液加入体积分数90~95%乙醇,使乙醇最终体积分数为70~80wt%,搅拌均匀后,静置沉淀5~10h,抽滤,得到沉淀物,用无水乙醇洗涤1~3次,得到甘草多糖和蛋白粗品;
所述甘草多糖和蛋白粗品用水溶解,将上述粗品加入去离子水溶解,配制成甘草多糖和蛋白总浓度为30~50wt%的溶液,得到含多糖和蛋白溶液;
第三步:甘草多糖和蛋白粗品用水溶解,加入叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,得到上相、中相和下相;
所述叔丁醇和硫酸铵构成三液相体系,含多糖和蛋白溶液与叔丁醇体积比1∶1~1∶3,硫酸铵质量分数30~50wt%,温度35~40℃,时间30min,pH值7;
第四步:得到的下相透析除去无机盐,水浴脱色,浓缩,醇沉,离心,干燥,得到甘草种子多糖;
所述水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前60min以H2O2氧化法脱色,后30min以活性炭吸附法脱色,抽滤,收集滤液;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述浓缩,用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/3~1/10;
所述醇沉,将含甘草多糖浓缩液加入体积分数90~95%乙醇,使乙醇体积分数为70~80%,搅拌均匀后,静置沉淀5~10h,抽滤,得到沉淀物,用无水乙醇洗涤1~3次,得到粗品;
所述离心,以转速3000~5000rpm,离心10~20min;
所述干燥,所述的干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,制得甘草种子多糖;
第五步:得到的中相经水浴脱色,浓缩,醇沉,离心,干燥,得到甘草种子蛋白,甘草种子蛋白以氯化钠溶液溶解,离心,清夜加入硫酸铵沉淀,分离得到甘草种子总蛋白;
所述水浴脱色,水浴温度控制在45~50℃,时长为90min,前60min以H2O2氧化法脱色,后30min以活性炭吸附法脱色,抽滤,收集滤液;
所述浓缩,滤液用10~50kD截留分子量的超滤膜浓缩至原体积的1/2~1/20;
所述醇沉,加入无水乙醇,使乙醇的质量百分比浓度为75~85%,静置5~10h,以3000~5000rpm离心10~15min,得沉淀物,沉淀物以无水乙醇进行洗涤2~3次;
所述氯化钠溶液溶解,甘草种子蛋白中加入3~5倍(v/w)0.15~0.20mol/L氯化钠溶液,溶解后以3000~5000rpm离心10~15min,收集清夜;
所述硫酸铵沉淀,清夜中加入硫酸铵,使其饱和度达到70~85%,析出蛋白,以3000~5000rpm离心10~15min,收集沉淀和清夜,沉淀为甘草种子总蛋白;
所述干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,得甘草种子总蛋白。
7.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利3中获得甘草提取物加水稀释,得到甘草叶提取物稀释液,进行水蒸气蒸馏,馏出液为甘草叶挥发成分和水,蒸馏残余液以石油醚(60~90℃)或正己烷萃取,得到萃取液和萃余液,萃取液为色素,萃余液加水充分稀释,超声促溶,离心,离心液以大孔树脂吸附;
第一步:甘草叶提取物加水稀释,稀释成相对比重1.03~1.05,得到甘草叶提取物稀释液;
第二步:甘草叶提取物稀释液进行水蒸气蒸馏,从蒸馏瓶的底部进行油浴加热,沸腾后蒸馏,得到混合蒸汽;得到的混合蒸汽经过冷凝器进行冷凝,冷凝后得到油水混合物;冷凝得到的油水混合物经过油水分离器进行油水分离,得到桉叶甘草叶挥发成分和水;得到的甘草叶挥发成分再经过萃取罐进行萃取,分层后,分出上层甘草叶挥发成分;
在馏出液中加入少量氯化钠,静置分层,得到上层淡黄色油状液体,无水硫酸钠干燥,干燥后经旋蒸蒸发仪旋蒸提纯产物,收集于烧瓶中;
第三步:蒸馏瓶中的残余物加水稀释,以等体积的石油醚(60~90℃)或正己烷萃取,分别收集萃取液和萃余液,萃取液减压浓缩,得到色素;
所述萃取采用单节、多节或连续逆流萃取;
所述萃取条件为:萃取温度30~45℃;萃取剂与被萃取料液比为0.9~1.2∶1;
所述单节及多节萃取搅拌时间为20~40rpm;
所述逆流萃取对流比为:萃取剂∶被萃取料液=0.9~1.2∶1,流量为:1个萃取床体积45~60min。
所述浓缩,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下进行;
第四步:所述萃余液,加热挥发除去残留萃取剂,大孔树脂湿法装入树脂柱,水洗涤平衡后,将萃余液通入树脂柱,待检测漏出液的黄酮浓度达到初始浓度的5~10%时停止上柱,得吸附饱和的树脂柱,对吸附饱和的树脂柱采用2.0~4.0BV的pH值为4~6、温度为10~15℃的水进行快速涤,得到多糖洗脱液,再用乙醇水溶液梯度洗脱,收集不同洗脱液;
所述梯度洗脱,用2.0~4.0BV的体积分数20%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分1;接着用2.0~4.0BV的体积分数30~50%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分2;再用2.0~4.0BV的体积分数70~80%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分3;再用2.0~4.0BV的体积分数85~95%的乙醇水溶液洗脱树脂柱,得组分4,该洗脱液回收乙醇;
所述组分1,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,得到甘草叶多酚;
所述组分2,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶水溶性黄酮;
所述组分3,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩,浓缩至固形物含量60~70wt%,得到甘草叶异戊烯基黄酮;
所述多糖洗脱液,经截留分子量为100,000的中空纤维膜,透过液再经截留分子量为10,000的中空纤维膜浓缩后得到多糖浓缩液,100mL多糖浓缩液中加入1.5g活性炭和1.5g活性白土脱色30min,过滤。滤液减压浓缩至相对比重1.05~1.20,加入1500~2000mL乙醇,并在0~4℃条件下静置20~40min后,制得醇沉混合物;
所述乙醇的体积分数为70~80%;
所述醇沉混合物,移入离心机的离心管中,在转速4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min后,得到清液和沉淀物,弃去上清液;
所述沉淀物,在温度为50~70℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h,制得甘草叶多糖;
所述大孔树脂为D-101、HPD722、HPD-100、HPD-300、HPD400、HPD-BJQH、LX-60、ADS-17、AB-8、X-5、HZ-835、ADS-F8、SZ6、SP825、DA201、HP-20、XDA大孔树脂中之一或二者混合。
8.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利4中第三步得到的大孔树脂以乙醇提取,提取液减压浓缩,脱除乙醇,加纯化水超声稀释,离心,离心液经聚酰胺树脂吸附,水洗,收集水洗液;聚酰胺树脂以梯度乙醇洗脱,收集洗脱液;
第一步:将大孔树脂置于超声波萃取仪用乙醇为解析剂在超声波作用下解吸附;
大孔树脂以体积分数80~90%的乙醇40~50℃下提取30min,如此反复2~3次,直至提取液清亮,合并乙醇提取液;
第二步:乙醇提取液减压浓缩成含固量50~60wt%的浓缩液,加水超声促溶;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述加水超声稀释,浓缩液中加入纯化水,超声下充分搅匀,形成相当比重1.02~1.05的稀释液;
所述超声频率为25kHz,超声功率为100~300W,超声提取温度为30~55℃,超声提取时间为10~30min,
所述离心,将稀释液移入离心机的离心管中,在转速为4000~5000rpm的条件下离心分离10~20min后,得到离心液;
第三步:离心液经聚酰胺树脂吸附,水洗,收集水洗液,水洗液为甘草皂苷;
所述树脂柱径高比1∶10~1∶20,上样量10~30BV,吸附流速2~10BV/h,吸附完成后,用2~8BV去离子水洗脱,得到甘草皂苷水洗液;
第四步:水洗后的聚酰胺树脂,以梯度乙醇洗脱,用20~30wt%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分A,为多酚类化合物;接着用70~80wt%的乙醇溶液2.0~5.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分B,为黄酮类化合物;
第五步:组分A减压浓缩成含固量60~70wt%,真空干燥,得到甘草多酚;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述真空干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h。
9.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利8中得到的甘草皂苷水洗液,作为初始料液,经过两级泡沫分离,得到第一级消泡液;
第一步:所述第一级泡沫分离在料液初始浓度2.0mg·mL-1,装液量300mL,pH 4.0,浓度2.0mg·mL-1,氮气流速200mL·min-1,电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1,泡沫分离温度60℃;
所述第二级泡沫分离在氮气流速300mL·min-1、电解质氯化钠浓度0.20mol·L-1、泡沫分离温度50℃、装液量为270mL,pH 4.5;
所述第二级泡沫分离是将第一级泡沫分离塔里所剩的残余液作为第二级泡沫分离的进料液进入第二级泡沫分离塔;
所述第二级消泡液与甘草皂苷水洗液混合加入到第一级泡沫分离塔的进料中,进行下一批泡沫分离;
第二步:将所得第一级消泡液,加30~45℃的温水均匀分散成50~100mg/mL的液体,以0.5mL/min的上样速度经大孔树脂吸附,静态吸附30~50min,梯度洗脱,收集洗脱液浓缩,得到浓缩液;
所述梯度洗脱,采用2.0~4.0BV的pH值4~6,温度15~25℃的纯化水洗涤,去除杂质,直至洗脱液清亮;
再用体积分数5~10%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分①;
再用体积分数50~70%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分②;
最后用体积分数80~90%乙醇溶液2.0~4.0BV洗脱大孔树脂吸附柱,得组分③;
所述大孔树脂,AB-8、D101、D140、HPD100、LX-38、LSA-12S、LX-68、S-8、FL-2、DM130、X-5、D201、HZ806、LSA-5B和NAK-12中之一;
第三步:将组分②减压浓缩,真空干燥,得到甘草皂苷;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述真空干燥,在温度50~60℃,真空度-(0.06~0.08)MPa条件下,干燥5~10h。
10.一种甘草有效成分全产业链协同清洁化提取分离方法,其特征在于,权利8中第三步得到的组分B经减压浓缩成浸膏,再加入40~60℃温水充分搅匀,放置室温,用乙酸乙酯和正丁醇分别对其进行萃取,分别收集乙酸乙酯萃取液和正丁醇萃取液,减压浓缩,分别得到乙酸乙酯部分浸膏和正丁醇部分浸膏;
所述减压浓缩,在真空度-(0.06~0.08)MPa,温度50~60℃下浓缩;
所述浸膏含固量70~80wt%;
第一步:乙酸乙酯部分浸膏用用甲醇溶解,过滤,滤液加入1~2倍的粒径48~75μm硅胶,拌匀,挥去溶剂,晾干,粉碎过75μm筛,硅胶色谱柱中加入干燥物II重量15~20倍的粒径48~75μm柱色谱硅胶,进行色谱分离;
所述硅胶色谱柱径高比为1∶10~1∶20,以氯仿-甲醇体积比依次为100∶0、100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,归类合并,得到7个部分Fr.1~Fr.7;
所述Fr.1部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过离心分配色谱法分离得到光甘草素和光甘草定;
所述离心分配色谱,通过对两相溶剂体系、转子转速和流动相流速等参数进行***的优化实验,得到了满意的分离效果,最佳两相溶剂***为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水(1∶5∶1∶5,v/v),上相有机相为固定相,下相水相为流动相,转子转速为1500rpm,流速为3.0mL/min,紫外检测波长为280nm;
所述Fr.2部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶3、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,洗脱液通过TLC检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到异甘草素洗脱液,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶30处得到甘草素;
经薄层色谱检识,上述石油醚与乙酸乙酯的体积比为100∶50的洗脱液进行硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶20处得到含甘草西定洗脱液;在石油醚与乙酸乙酯体积比100∶50处得到光甘草酚;
所述Fr.3部分,通过硅胶柱色谱,以石油醚与乙酸乙酯的体积比依次为100∶10、100∶15、100∶20、100∶30、100∶40、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,洗脱液进行SephadexLH-20羟丙基葡聚糖凝胶柱层析,并以体积比为6∶4氯仿和甲醇为洗脱剂进行洗脱,然后经薄层追踪检测合并相同组分,分离得到甘草黄酮醇和甘草黄酮醇A;
所述Fr.4部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过超临界流体色谱分离,得到甘草宁P、甘草宁N、甘草宁G、甘草宁O、甘草宁I和甘草宁M;
所述超临界流体色谱分离条件:极性色谱柱ZorBaxSB-CN(9.4mm×250mm,5μm)为固定相,以CO2∶甲醇(含0.2%三氟乙酸和0.1%乙醇胺)(90∶10,v/v)为流动相,夹带剂含量13.64wt%,夹带剂(甲醇-0.2wt%磷酸),紫外检测波长为280nm,CO2流量为10~20g·min-1,柱压12~14MPa,进样量为0.05mL,流速2mL/min,柱温:40℃,柱压程序:起始压力8MPa,以300kPa/min的速率升至12~14MPa,进样2μL;
所述Fr.5部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶50、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将梯度洗脱得到的洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过配位色谱分离,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮、甘草异黄烷酮;
所述配位色谱分离,以金属离子为中心离子,制备中心离子含量为7~10%的配位色谱柱,样品上样于配位色谱柱后,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,分离出甘草异黄酮甲、甘草黄酮A、甘草异黄烷甲、黄甘草异黄酮A、甘草异黄酮B、甘草利酮和甘草异黄烷酮洗脱液;
所述金属离子为Se4+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Al3+或Zn2+中之一;
所述Fr.6部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,最终得到甘草查尔酮A~E混合物;
所述甘草查尔酮A~E混合物,经过高速逆流色谱分离纯化,得到甘草查尔酮A~E;
所述高速逆流色谱,采用正己烷∶乙酸乙酯∶甲醇∶水(1.0∶2.5∶1.5∶0.1,v/v/v/v)作为两相溶剂体系,下相作固定相,上相作流动相,反转,转速850r/min,恒温水浴温度为25℃,在流动相的流速1.5mL/min,进样浓度20mg/mL的条件下分离得到甘草查尔酮A~E 5个组分;
所述Fr.7部分,浓缩成浸膏,加水溶解,用大孔吸附树脂吸附,以体积分数70~80%的甲醇作为洗脱剂进行洗脱,洗脱液浓缩成浸膏,所得浸膏经硅胶柱层析,以氯仿与异丙醇的体积比依次为20∶1、10∶1、5∶1、1∶1、0∶1,进行梯度洗脱,洗脱液经过薄层色谱检识,归类合并,通过微乳电动毛细管色谱,分离得到异甘草苷、甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷;
所述微乳电动毛细管色谱,当微乳体系为50mmol/L硼酸缓冲液(pH9 5)、10%(体积分数)正丁醇、80mmol/L正庚烷、120mmol/L十二烷基硫酸钠和5mmol/L磺酸化β环糊精,分离电压为20kV,柱温为35℃时,建立了分离异甘草苷、甘草苷、新甘草苷、新异甘草苷的微乳电动毛细管色谱法,在30min内实现样品溶液中这4个组分的分离;
第二步:正丁醇部分浸膏用粒径48~75μm的硅胶拌样,干法上柱进行硅胶柱层析,以氯仿-甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为30∶1、20∶1、10∶1、5∶1、3∶1、1∶1、0∶1,将对应洗脱液通过薄层色谱检识合并后共得到6个部分Fr.I~Fr.IV;
所述Fr.I部分,通过硅胶柱色谱,以乙酸乙酯-甲醇体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶20、100∶50、100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,再次进行硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶5、100∶10、100∶20、100∶30、100∶100、0∶100,将洗脱液经过薄层色谱检识,在氯仿与甲醇的梯度体积比为100∶10处得到芹糖基异甘草苷;
所述Fr.II部分,先用氯仿-甲醇进行硅胶柱层析,其中氯仿与甲醇的梯度体积比依次为100∶0、100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶40、100∶100、0∶100,将洗脱液经薄层色谱检识,用葡聚糖凝胶柱Sephadex LH20,以体积分数依次为10%、15%、20%的甲醇进行梯度洗脱,将洗脱液经薄层色谱检识,得到异甘草素-4′-O-芹糖(1→2)葡萄糖苷;
所述Fr.III部分,通过硅胶柱色谱,以氯仿与甲醇的体积比依次为100∶5、100∶10、100∶15、100∶20、100∶25、100∶100、0∶100进行梯度洗脱,将洗脱液经过薄层色谱检识,再进行硅胶柱色谱,均以氯仿-甲醇为洗脱剂进行等度洗脱,其中氯仿与甲醇的体积比为100∶10,得到芹糖基甘草苷;
所述Fr.IV部分不需分离。
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