[分享] 从甘草中提取甘草酸不同微型化方法研究

广西师范大学化学化工学院　朱志仁

摘 要:采用微型实验仪器,通过不同的提取溶媒和提取方法对甘草中的有效成分甘草酸进行提取研究，实验结果表明，用微型化学实验仪器从甘草中提取甘草酸是可行的。

微型化学实验(简称M.L.)是近几年来发展很快的一种化学新方法，新技术，被誉为“化学实验的革命”。在化学实验中,将微型化学实验和常规化学实验方法有机结合起来，培养学生的创新思维,充分调动学生的实验兴趣.

甘草是一味重要的中药、系豆科(Leguminosae)甘草属(glycyrrhiza)植物。甘草的主要有效成分是甘草酸, 现代医学研究证明甘草皂甙与5%稀H2SO4在加压下，110—120℃进行水解，生成2分子葡萄糖醋酸及1分子甘草皂甙元(甘草次酸)甘草皂甙与5%的稀硫酸在加压下，110—1200c进行水解，生成两分子葡萄糖醛酸及1分子甘草甙元(甘草次酸)。除医药外,它还被广泛应用于食品添加剂(如低热值甜味剂)、化妆品、烟草、酿造、国防等行业,被列为重要的精细化工产品[1-3],甘草的深度开发加工和综合利用是一项值得重视的课题。本文采用微型化学实验方法探讨了从甘草中提取甘草酸的不同的实验方法。

1 实验部分

1.1仪器与试剂

微型化学实验仪器(云南大学研制);SK3200H超声波清洗器; X—4型数字显示显微熔点仪(北京泰克公司)；SG-350W-2002A型多功能食品加工；JD300-3多功能电子天平。

甘草(购自桂林医药批发站)；氨水(AR)；95%乙醇(AR)；硫酸(CP)。

1.2甘草酸的提取方法

1.2.1用蒸馏水提取

1.2.1.1索氏(SOXHLET)提取法

用电子天平称取烘干至恒重、并过45 目以上的甘草粗粉2.0 g，加入20mL水，在XK-88微型加热磁力搅拌器加热条件下，并控制温度在80℃左右(见文献[3])，索氏提取2一3 .5 小时，蒸发浓缩至原体积的1/5，浓缩液在冰水中冷却后加入0.5体积95%的乙醇，静置冰箱2个小时，滤除植物蛋白、多糖等沉淀物。搅拌下，滤液加3.5mol·L-1的H2SO4调PH=2-3，静置1.5H，甘草酸析出，用离心机旋转析出沉淀，倒出溶液。于70℃恒温干燥，研磨得棕黄色甘草酸粉未。称重，测熔点，mp:213-219℃(文献值[1]：220℃)。

1.2.1.2超声波提取

用电子天平称取烘干至恒重、45 目以上的甘草粗粉2.0 g，加入20mL水，在室温条件下超声波提取直到甘草粉末成糊状，约50min，滤渣用蒸馏水洗涤2次，减压抽滤，合并提取液。蒸发浓缩提取液至原体积的1/5，浓缩液在冰水中冷却后加入0.5体积95%的乙醇，静置冰箱2个小时，滤除植物蛋白、多糖等沉淀物。搅拌下，滤液加3.5mol·L-1的H2SO4调PH=2-3，静置1.5H，甘草酸析出，用离心机旋转析出沉淀，倒出溶液。沉淀于70℃恒温干燥，研磨得棕黄色甘草酸粉未。称重，测熔点，mp:213-219℃(文献值[1]：220℃)。

1.2.2 用0.5%的氨水(含10%的乙醇)提取

1.2.2.1 索氏(SOXHLET)提取法

用电子天平称取烘干至恒重、45 目以上的甘草粗粉2.0 g，加入20mL 0.5%的氨水(含10%的乙醇)，在XK-88微型加热磁力搅拌器加热条件下，并控制温度在80℃左右[3]，索氏提取2—3.5小时，提取液静置滤除植物蛋白、多糖等沉淀物。之后提取液蒸发浓缩至原体积的1/5。搅拌下，加3.5mol·L-1的H2SO4调滤液的PH=2-3，静置1.5H，甘草酸析出，用离心机旋转析出沉淀，倒出溶液。沉淀于70℃恒温干燥，研磨得棕黄色甘草酸粉未。称重，测熔点，mp:213-218℃(文献值[1]：220℃)。

1.2.2.2 超声波提取

用电子天平称取烘干至恒重、45 目以上的甘草粗粉2.0 g，加入20mL0.5%的氨水(含10%的乙醇)，室温超声波提取直到甘草粉末成糊状，约50min，滤渣用蒸馏水洗涤2次，减压抽滤，合并提取液 ，静置提取液滤除植物蛋白、多糖等沉淀物。之后提取液蒸发浓缩至原体积的1/5。搅拌下，用3.5mol·L-1的H2SO4调滤液的PH=2-3，在冰箱中静置2小时，甘草酸析出，用离心机旋转析出沉淀，倒出溶液。沉淀于70℃恒温干燥，研磨得棕黄色甘草酸粉未。称重，测熔点，mp:213-218℃(文献值[1]：220℃)。

2.结果与讨论

2.1相同的溶媒不同提取方法相比较

在实验中采用了水和0.5%氨水(含10%乙醇)两种提取溶媒，在相同的溶媒中分别采用索氏和超声波两种提取方法，对甘草中的有效成分甘草酸进行了提取，其提取效果如下：

表1：水作提取溶媒不同提取方法相比

表2：0.5%氨水(含10%乙醇)作提取溶媒不同提取方法相比

一般地提取效果随提取时间的增长及温度的升高(不超过物质发生性质变化的最低温度)而增加。由上表可知：用相同的提取溶媒，超声波提取在较短的时间(50min)和较低的温度下(室温)却与索氏提取(2—3.5h，温度在80℃)具有相同或相近的提取效率。由此可见，将超声波应用与微型化实验中，也不为是一种简单的提取方法。

2.2不同溶媒的超声波提取方法相比较

提取中药中化学成分的方法很多，有回流法，索氏提取发，室温提取法以及近年来发展起来的超声波提取法，本文采用不同的提取溶媒对甘草中的甘草酸进行了超声波提取，其提取效果如下：

表3：不同的提取溶媒的超声波提取方法比较

通过表3可知：采用超声波提取法，用0.5%氨水(含10%乙醇)作提取溶媒的提取效率明显高于用水作提取溶媒。

2.3与常规实验相比较

与常规实验相比，微型化学实验具有节约药品与试剂，减少实验时间等优点，但因微型化学实验试剂量少，在实验过程中对学生的动手能力的要求更高，特别是天然产物有效成分提取的实验，天然产物中有效成分的含量一般较少，对学生的规范操作和严谨的实验态度提出了更高的要求。在甘草中提取甘草酸的微型化学实验中，由于实验的微型化，所得的沉淀量少，为此，在分离沉淀操作中采用了离心机进行分离操作，这样节约了实验时间，实验效果较好。另外，由于所用的仪器是微型的，为配合操作最好在减压抽滤时装安全装置，以防止局部压强过大而产生倒吸。

3.结论

实践证明：微型化实验应用于天然植物甘草中的有效成分甘草酸的提取是可行的。综合上述最佳提取方案：用0.5%氨水(含10%乙醇)作提取溶媒，用超声波提取可以取得较好的提取效果，而且实验操作简单，实验时间少，对提高学生的兴趣，培养学生创新思维有着积极的作用，可在化学实验教学中推广。

参考文献

[1] 肖崇厚.中药化学，上海：上海科技出版社，1997，413--416
[2] 潘学军，刘会洲等.甘草中提取甘草酸不同提取方法，比较过程工程学报，2001,1：102-105
[3] 王秀兰,常 瑜,常艳红.甘草酸提取工艺的研究，应用科技，2001，12(28)：46-48 (朱志仁)

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