甘草酸单胺盐制备工艺研究[毕业设计].doc

1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 甘草酸单胺盐制备工艺研究 所在学院 专业班级 生物工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 :本文用甘草酸粗品为原料合成甘草酸单胺盐，通过单因素试验和正交试验对其最佳工艺条件进行研究。运用液相色谱法对甘草酸（ 单胺盐）进行定性和定量测定。 甘草酸单胺盐合成前，选择了 95乙醇 :丙酮 =2:1(V/v)做为溶解甘草酸的溶剂，超声溶解 2 次，每次的料液比为 l:10，即可使甘草酸全部溶出。在甘草酸单胺盐的合成上，确定甘草酸三胺盐和甘草酸单胺盐合成的 pH 值分别为 7.5 和 4.5。 关键词 : 甘草酸单胺盐 合成 正交试

2、验 II Ammonium Glycyrrhetate synthesis and Technology Abstract: This paper uses glycyrrhizic acid crude products as raw materials synthesis glycyrrhizic acid single ammonium salt,and to study the optimum extraction process of polysaccharide by a single factor experiment and orthognal experiment in di

3、fferent experimental groups.Using liquid chromatographic method for glycyrrhizic acid (single ammonium salt) for qualitative and quantitative determination. Before the synthesis of MAG， 95 ethanol and acetone(v： v=2： 1)were made as the extraction solvent of the GA.GA was extracted twice under ultras

4、onic treatment(each time the ratio of solid to liquid was l：10).The pH of synthesis of triammonium glycyrrkizinate(TAG) and MAG were 7.5 and 4.5. Keywords: monoammonium glycyrrhizinate(MAG); synthesis;orthognal experiment 目 录 摘要 . I Abstract . II 1 绪论 . 1 1.1 选题的背景和意义 . 1 1.2 甘草酸纯化的研究进展 . 1 1.2.1 泡沫

5、分离法 . 1 1.2.2 反复结晶法 . 1 1.2.3 溶剂萃取法 . 2 1.2.4 树脂法 . 2 1.2.5 混合法 . 2 1.2.6 超过滤法 . 2 1.2.7 双相萃取法 . 3 1.3 甘草酸 的 药理作 用 . 3 1.3.1 抗炎 . 3 1.3.2 抗溃疡 . 3 1.3.3 抗病毒 . 3 1.3.4 抗癌 . 3 1.3.5 抑菌 . 3 1.3.6 免疫调节作用 . 3 2 实验部分 . 5 2.1 材料和试剂 . 5 2.1.1 原 材料 . 5 2.1.2 试剂 . 5 2.1.3 仪器 . 5 2.2 实验方法 . 5 2.2.1 实验流程 . 5 2.2

6、.2 甘草酸（单胺盐）的定量测定 HPLC法 . 6 2.2.3 甘草酸的提取 . 6 2.2.4 正交试验 . 7 2.2.5 合成甘草酸三胺盐的 pH 值的确定 . 8 2.2.6 合成甘草酸单胺盐的 pH 值的确定 . 8 3 结果与分析 . 9 3.1 甘草酸的溶解 . 9 3.1.1 溶解溶剂的选择结果 . 9 3.1.2 料液比的选择结果 . 9 3.1.3 超声时间的选择结果 . 10 3.1.4 溶解次数的选择结果 . 10 3.2 超声波法提取甘草酸的正交实验结果 . 12 3.3 合成甘草酸三胺盐的 pH值的确定 . 13 3.4 合成甘草酸单胺盐的 pH值的确定 . 14

7、 3.5 小结 . 14 4 结论 . 15 参考文献 . 16 致谢 . 错误 !未定义书签。 1 1 绪论 1.1 选题的背景和意义 甘草作为一种集药用、饲用、防风固沙为一体的草原植物，其身价越来越高。目前世界上能出口甘草的国家只有伊朗、伊拉克、俄罗 斯、阿富汗、耳其和中国。两伊战争以来，我国甘草更是倍受关注。目前，我国甘草出口 30多个国家和地区，每年出口量达几十万吨，仍然不能满足国际市场的需求，仅日本年需求就达几万吨之多，韩国年需求量也达到万吨以上，我国自己年需求甘草浸膏也有几万吨。我国药用甘草及其制品主要用于出口创汇，以原材料和附加值低的粗加工产品为主，基本没有高附加值的精加工产品的

8、出口。日本以低价购买我国的甘草及粗加工产品，将其加工成精品后再以高价出口欧美及东南亚等国，所以很有必要对甘草进行深加工，开发具有多种药用功能的衍生物，提高资源的利用率和 附加值。而且甘草产区广泛分布于我国西北、华北、东北地区，甘草的深度开发不但对改变食用甜素的结构、增强人民健康有好处，还能为“三北”广大贫困地区开发乡镇工业，具有重要的经济和社会意义。 甘草酸的许多金属盐人体均可适当吸收，不易造成元素的积蓄中毒，常被用来配制成健脾开胃、止咳化痰、顺气止喘、治疗慢性肝炎、降低血脂的良药 1。且能与多种生物碱、抗生素、氨基酸等生成复盐或复方制剂，具有协同、增溶，增加药物稳定性、提高生物利用率及降低毒

9、副作用的功效 2。 有关甘草酸单胺盐精制方法的报道很多，但由于甘草中除甘草酸外 ，还含有大量的物理化学性质相近的有色物质，苦涩味物质及其它成分。如甘草查耳酮、甘草素、甘草异黄酮及阿魏酸等，在提取纯化过程中较难简单的除净。经典的方法有重结晶法，但此方法产品纯度不高，收率偏低。因此本文想进一步研究甘草酸单胺盐，提高其纯度和收率，创造其更大的经济价值。 1.2 甘草酸纯化的研究进展 1.2.1 泡沫分离法 3 泡沫分离是基于表面活性的分离技术口 。它已被成功的用于矿物浮选、废水处理以及蛋白质和表面活性剂的浓缩。泡沫分离的设备简单，造价低廉，即使在工业规模上，完成一次泡 沫分离的时间也比典型的色谱分离

10、少的多。某些草药中的三萜皂苷 4比如甘草酸、人参皂苷具有表面活性，因此它们可以用泡沫分离法来纯化富集。 1.2.2 反复结晶法 5 甘草的水浸提液浓缩后滴入硫酸酸析，加丙酮和氢氧化钾乙醇溶液溶解提取得甘草酸三钾盐，2 然后将甘草酸三钾盐溶于 95以上的冰醋酸中，析出甘草酸单钾盐，提取率可达 95以上。但此方法步骤较多。 1.2.3 溶剂萃取法 5 甘草酸浸提液用盐酸调节 pH至 1.5，磷酸三丁酯、异辛醇、正己醇、异戊醇等萃取，静置后，采用 pH12.0的水 反萃，活性炭脱色，酸化沉淀后得到精制甘草酸。王世润等将甘草的提取液浓缩，95的乙醇沉淀除去植物蛋白、多糖后，用浓硫酸调 pH值，使甘草酸

11、沉淀析出，用 60 70的稀乙醇重结晶，得到含量大于 65的甘草酸。 1.2.4 树脂法 5 由于甘草酸分子中含有 3个羧基而呈弱酸性，所以可以吸附在阴离子交换树脂上，再用弱碱性物质洗脱。日本专利以弱碱树腊 DuoliteA 374纯化甘草酸， 2氨水洗脱即得产品。但离子交换树脂法处理量小，提取率低。大孔树脂法是一种较为经济实用的方法，它具有吸附性能好、效率高、再 生容易等优点。其关键是树脂对甘草酸及杂质的吸附能力差别。杂质如黄酮甙等可被吸附且吸附容量大，而甘草酸分子中由于有两个葡萄糖醛酸，所以亲水性较强而仅呈弱吸附，脱附时首先洗脱下来，从而得以与杂质分开。傅冬和等用 DMl30大孔吸附树脂吸

12、附， 10的乙醇溶液洗脱，得到纯度高达 94.68的甘草酸，得率为 35.31。崔杏雨等先用酸沉淀法制得纯度为 40的粗制甘草酸，然后通过 AB一 8大孔树脂，依次用水、 10乙醇洗脱，洗脱液加适量的活性炭于冰醋酸中脱色重结晶，得纯度 90以上的无色产品，收率达 70 -80。姚德佳 等将用 DA-201型大孔树脂吸附，再以水或低级醇洗脱，得纯度为 91的甘草酸，得率为 45.7；若再过一次 DA20I树脂，可得纯度为 98.3的精制甘草酸。日本专利报道，将粗甘草酸过 XAD4(或 XAD8、 XADll)树脂柱， 20甲醇水溶液洗脱可得纯度为 82.3的甘草酸。虽然大孔树脂的分离效果较好，产

13、品的品质很高，但在操作过程中使用大量的乙醇作为洗脱剂和再生剂，且低浓度的乙醇回收成本高，造成一定的浪费 6。 1.2.5 混合法 5 潘福生等将酸析、聚酰胺吸附和国产 732强酸型阳离子交换 树脂结合制得高纯度的可用于静脉注射原料的甘草酸结晶 (99.5 -100 )。 1.2.6 超过滤法 日本专利 7将 36.6粗甘草酸用 pH9.8的氨水溶解，通过 NTU一 2000在 2kg cm3 压力下进行超滤，除去分子量 100000的杂质，得到 52.3的甘草酸。马明等采用超滤与大孔树脂吸附联合工艺路线提取甘草酸和甘草黄酮类化合物。但超滤法处理量有限，不易进行大规模生产，定期更换膜3 增加了操

14、作费用。 1.2.7 双相萃取法 双水相萃取技术是指亲水性聚合物溶液在一定条件下可以形成双水相，当被提取物进入双水相体系后，由于其表面性质、电荷作用和各种力 (如疏水键、氢键和离子键等 )的存在以及环境因素等的影响，使其在上下相中的浓度不同而达到分离目的。霍清 8等采用环氧乙烷一环氧丙烷共聚物 (Eoeo)磷酸钾 (KHP)体系对甘草酸单胺盐进行提取纯化，最大得率为 68.4。双水相萃取技术的优点是有机溶剂用量少，操作简单。带来的问题是使用磷酸盐对环境造成了一定的污染。 反复结晶法、溶剂萃取法、树脂法、聚酰胺法、超滤法等这些 方法可以制各得到纯度较高的甘草酸， 但是工业规模生产成本很高，人工耗

15、时多，而且要使用大量的有机溶剂，对环境造成污染。以更快速更廉价的方法比如泡沫分离作为柱色谱的前富集方法或柱色谱后的后纯化则是一个有效的途径。 1.3 甘草酸 的 药理作 用 9-11 1.3.1 抗炎 Abe等用甘草酸治疗感染了球蛋白诱导的肝炎的小鼠发现，与空白对照组相比，甘草酸可以促进抗原肝树枝状细胞产生 interleukin(IL)-10，从而减轻炎症。含甘草酸的甘草提取物可以有效治疗过敏性皮炎如湿疹、瘙痒症和皮 肤囊肿。 1.3.2 抗溃疡 甘草酸及其衍生物可以抗由布洛芬引起的大鼠胃溃疡。 1.3.3 抗病毒 甘草酸在临床上已被用于治疗慢性肝炎。甘草酸在体外可明显抑制 HIV阳性病人血

16、单核细胞中 HIV复制。甘草酸还可以减少感染了致死剂量流感病毒的小鼠的发病率和死亡率。 Cinatl等比较了三唑核苷、 6-azauridine、菌酚酸、吡唑呋哺菌素和甘草酸对两种 SARS冠状病毒 FFM一 1和 FFM-2的抑制，发现甘草酸对病毒复制的抑制最强。 1.3.4 抗癌 甘草酸可以通过调节 Th2细 胞达到抑制 B16黑素瘤向肺部转移的效果。 Shiota等发现甘草酸可显著抑制二乙基亚硝胺 (NDEA)介导的肝细胞癌。 1.3.5 抑菌 当甘草甜素的浓度为 O.51时，可以完全抑制牙菌斑的形成。 1.3.6 免疫调节作用 4 甘草酸类具有非特异性免疫调节作用，主要是增强吞噬功能，

17、还可选择性地增强辅助性 T淋巴细胞的增殖能力和活性。 5 2 实验部分 2.1 材料和试剂 2.1.1 原 材料 表 2-1 原材料规格 名 称 规 格 来 源 甘草 饮片 新疆 2.1.2 试剂 表 2-2 试剂种类及规格 名 称 规 格 来 源 冰醋酸 AR 国药集团 丙酮 AR 国药集团 乙醇 AR 国药集团 硫酸 AR 国药集团 冰醋酸 色谱纯 国药集团 甲醇 色谱纯 国药集团 2.1.3 仪器 表 2-3 仪器种类及规格 名 称 型号 来 源 电子天平 AL-204 梅特勒 -托利多仪器上海有限公司 RE-52AAA旋转蒸发仪 RE-52AAA 上海嘉鹏科技有限公司 循环水式多用真空泵 SHB-88 郑州长城科工贸有限公 司 超声波清洗仪器 DL-360A 上海之信仪器有限公司 液相色谱仪 2.2 实验方法 2.2.1 实验流程 甘草经室温干燥后磨成粉末，以适量水浸泡 20h，过滤，滤渣再用适量水浸泡 20h，过滤。合