甘草酸提取纯化工艺研究进展
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摘要：甘草酸是甘草的主要有效成分，也是一种天然甜味剂，广泛应用于食品、医药等行业。综述甘草酸提取及纯化工艺的研究进展，介绍热回流提取、醇提取、浊点提取、超声提取等工艺的研究方法及最佳条件，以期为甘草酸的进一步研究提供参考。
关键词：甘草酸;提取;纯化;工艺;研究进展
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2020）05-0062-02
甘草是传统的药食同源植物，其性味甘平，具有补脾益气、袪痰止咳、清热解毒、缓急止痛等功效。甘草酸是甘草的主要有效成分，具有抗炎、抗過敏、抗氧化、免疫增强等作用，同时也是一种天然甜味剂。在查阅收集大量文献的基础上，综述甘草酸提取及纯化工艺的研究进展，以期为甘草酸的深加工和开发利用提供参考。
1 甘草酸提取工艺
1.1 热回流提取
王振强等人研究热回流法提取甘草中甘草酸的最佳工艺条件，在单因素试验基础上，采用正交试验分析提取温度、料液比、提取时间和提取次数对提取效果的影响，得到甘草酸的最佳提取条件为提取温度90 ℃、料液比1∶30（g/mL）、提取时间0.5 h、提取次数5次，此条件下甘草酸得率为2.27%。
谭勇等人采用包括粉碎、热回流提取、浓缩、酸沉、过滤等工序的热回流提取工艺从甘草中提取甘草酸，并采用正交试验考察NaHCO3添加量、乙醇浓度、液料比、提取温度和提取时间对甘草酸提取率的影响，确定甘草酸的最佳提取条件为NaHCO3添加量0.4%、乙醇浓度60%、液料比15∶1、提取温度60 ℃、提取时间2.5 h，此条件下甘草酸平均提取率为33.27%。
1.2 醇提取
陈兵兵等人研究宁夏盐池县区乌拉尔甘草中甘草酸的醇提工艺，通过单因素试验和正交试验考察乙醇浓度、提取时间、固液比和温度等因素对提取率的影响，得到最佳提取条件为乙醇浓度50%、固液比1∶50、提取时间4 h、温度50 ℃，此条件下甘草酸提取量为121.007 3 mg/g，提取率为86.58%。对5份1.00 g甘草进行甘草酸提取，实际提取总量为117.898 2～122.836 2 mg/g，说明该工艺条件稳定。
1.3 浊点提取
宫玺等人采用非离子型表面活性剂Triton X-100浊点萃取甘草中甘草苷。加入Triton X-100（5 g/100 mL），浊点萃取温度75 ℃，萃取时间30 min。选用Kromasil C18色谱柱，在柱温25 ℃下以乙腈—水（18∶82）为流动相进行洗脱，在波长276 nm处检测甘草苷含量。表面活性剂Triton X-100萃取所得甘草苷平均含量为0.307 mg/g，在0.24～2.40 μg内其进样量与峰面积线性关系良好（r=0.999 4），方法精密度、稳定性及重复性良好，平均回收率为100.90%。
1.4 超声提取
段海涛等人研究甘草酸超声提取工艺，选取料液比、提取时间、提取温度3个因素，以甘草酸提取量为响应值，通过单因素试验和Box-Behnken试验确定最佳工艺参数，并利用Design-Expert 10.0.3软件建立二次回归模型。结果表明，最佳提取条件为料液比1∶59（g/mL）、提取温度25.5 ℃、提取时间5.7 min。经反复验证，所得实测值与预测值良好吻合，说明响应面模型的预测能力较好，可用于甘草酸提取值预测。
1.5 酶解协同超声辅助提取
梁霞等人以甘草酸提取率为指标，采用复合酶和超声辅助两步法提取甘草中甘草酸。确定复合酶法提取阶段最佳工艺条件：复合酶中果胶酶与纤维素酶比为1∶3（U/U），复合酶用量为175 U/g底物，pH值为 5.5，时间为1 h，温度为50 ℃，原料粒度为40目，料液比为1∶25 （g/mL）;确定超声辅助提取阶段最佳工艺条件：提取溶剂为20%乙醇，料液比为1∶35（g/mL），超声功率为350 W，时间为15 min，温度为40 ℃。此条件下甘草酸提取率达到90.44%±0.14%。
2 甘草酸纯化工艺
甘草酸提取液经酸沉得到甘草酸粗品，再采用重结晶、大孔树脂吸附等方法进行纯化。
李清潭等人以甘草酸和甘草黄酮的吸附率和解析率为指标，考察6种树脂对二者的吸附和解析性能，研究连续离子交换色谱分离二者的最佳工艺条件。结果表明，D941为分离甘草酸和甘草黄酮的最佳树脂，最佳分离工艺为：上样质量浓度1.0 mg/mL，体积2.7 L，体积流量12.5 mL/min;乙醇洗脱体积分数70%，体积1.8 L，体积流量12.5 mL/min;NaOH洗脱浓度0.5 mol/L，体积0.6 L，体积流量5.0 mL/min。此条件下得到甘草酸纯度为76.53%，得率2.09%;甘草黄酮纯度为67.33%，得率2.68%。说明连续离子交换色谱可以实现甘草酸与甘草黄酮同时分离，提高生产效率。
周博等人采用超滤—络合萃取技术制备甘草酸，研究pH值（pH 4～8）对甘草酸萃取率的影响程度。通过正交试验得到甘草酸络合萃取工艺最佳条件：超滤液pH值为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，此条件下甘草酸平均萃取率达到99.2%。验证反萃取剂种类及浓度对萃取率的影响，确定最佳反萃取工艺条件：反萃取剂为22.5 mmol/L的NaOH水溶液、有机相与反萃取剂体积比为1∶1，甘草酸单次反萃取率高达98.8%，总转移率为98.1%，说明超滤—络合萃取技术可用于制备甘草酸。
牛志超等人以新疆野生甘草为原料，结合超声提取法，采用膜分离技术对甘草酸提取液进行分离纯化，研究适合工业化生产的甘草酸提取纯化工艺。确定超声提取最佳工艺条件为：提取功率180 W，提取温度70 ℃，提取时间75 min，固液比1∶20 （g/mL）;微滤最佳工艺条件为：膜孔径0.10 μm，操作压力0.1 MPa，药液温度30 ℃。该工艺可行性高，成本低廉，适合于工业化运行。
郗万宝等人以甘草酸、不同单体（甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、4-乙烯基吡啶）和交联剂（二乙烯基苯、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（DMF）的混合液中加入引发剂偶氮二异丁腈，采用沉淀聚合法制备一系列分子印迹聚合物（MIPs）。结果表明，当交联剂为二乙烯基苯、单体为甲基丙烯酸、甘草酸（0.16 mmol）与甲基丙烯酸的物质的量比为1∶10、致孔剂为25 mL乙腈和8 mL DMF的混合液时，MIPs对甘草酸的吸附性能最好。在5 g/L的甘草酸溶液中，MIPs对甘草酸的平衡吸附量可达398.5 mg/g，印迹因子为3.73。采用分子印迹固相萃取技术（MISPE）精制甘草提取物，可将甘草酸的质量分数由11.27%提高到73.10%，回收率为86.87%。
3 结语
甘草酸的提取方法包括热回流提取法、醇提取法、浊点提取法、超声提取法、酶解协同超声提取法等;纯化方法包括连续离子交换色谱、超滤—络合萃取、膜分离和分子印迹聚合物技术等。不同的提取、纯化方法各具优缺点，未来还需进一步研究与探索，以提高甘草酸的提取率，降低生产成本，促进甘草酸在工业生产中的应用，创造更大价值。
参考文献
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