1、甘草黄酮提取工艺研究进展摘 要：本篇综述主要是讲甘草中重要的甘草黄酮的各种提取方法，包括传统水提法、溶剂萃取法、复合酶提取法、超临界流体提取法等，介绍了其工艺特点、原理、评价等内容，同时简要介绍了目前甘草废渣中提取甘草黄酮的研究情况，从而为找到一种可以提高甘草的综合利用价值，同时大规模工业化生产提取甘草黄酮找到有效快速的途径提供借鉴与参考。关键词：甘草黄酮 提取工艺 研究进展 甘草Liquorice extraction process research progressAbstract: This paper is mainly about the important of licorice
2、 flavonoids in licorice various extraction methods, including the traditional water extraction, solvent extraction, enzyme extraction, supercritical fluid extraction, introduces the technological characteristics, principle, evaluation of content, at the same time, this paper briefly introduces the p
3、resent waste licorice residue extraction of flavonoids of Glycyrrhiza research situation, so as to find a can improve the licorice comprehensive utilization value, at the same time the large-scale industrialized production extraction of licorice flavonoid found effective and fast way to provide refe
4、rence and reference.Key words: liquorice flavone Extraction process of research progress licorice1 前言甘草又名甜草、蜜草、美草等，是一种豆科多年生草本植物，是重要的中草药，民间用于治疗乳腺炎、胃及十二指肠溃疡、慢性气管炎、咳嗽、气喘、慢性咽喉炎、食物中毒等症1，享有“中草药之王”美誉。甘草的化学组成极为复杂 ,大致可分为甘草甜素、甘草次酸及黄酮类等几大类化合物。其中，甘草黄酮是以 C6-C3-C6 为基本母核的一类生物活性较强的天然产物，迄今为止，国内外已从甘草中分离得到 100 多种黄酮类化合
5、物，主要有甘草素、异甘草素、甘草甙、异甘草甙、新甘草甙、新异甘草甙、甘草查尔酮等化合物。研究证明甘草黄酮类化合物具有多种生物活性, 有抗溃疡、抗菌、抗炎、解痉、降血脂、镇痛等作用2，现已被广泛用于医药、保健及美容等行业。另据日本人奥田拓男等教授的研究表明，在甘草中有三种黄酮化合物对爱滋病病毒(HIV)的增殖抑制能力较强,引起世界广泛关注3。因此，近年越来越多的人们掀起了对甘草黄酮类化合物展开药性原理及提取工艺的研究热潮。目前，世界上现有的甘草黄酮提取方法很多，一般有有机溶剂法、碱性溶剂法、超声波提取法、复合酶法等4。这些看似毫无关联的工艺，基本原理都是通过某种物理、化学或是生物的方法破坏甘草的
6、细胞壁，再根据甘草黄酮的极性及溶解性不同，从而达到分离提取的目的。这里主要介绍了近年来甘草中黄酮类化合物的提取工艺的研究进展作简要综述。2 甘草黄酮的提取方法简介2.1 传统水提法过去，甘草黄酮的提取一般采用的是水提法5 ，其主要原理通过甘草粉与水按一定配比，加热混合至 8095浸提甘草粉，利用甘草黄酮的水溶性进而提取甘草黄酮。此法虽然要求设备简单，操作方便，但因提取杂质多、提取时间长、提取液存放易腐败变质、后续过滤操作困难、收率较低等缺点,现已不常使用6。2.2 溶剂萃取法溶剂萃取法可以包括无机溶剂萃取法和有机溶剂萃取法。其主要原理是利用甘草黄酮能溶于碱水或甲醇等有机溶剂的特性来提取甘草黄酮
7、。其中，有机溶剂萃取法是目前国内外提取甘草中黄酮类物质最为广泛的方法，可用冷浸法或加热抽提法提取，乙醇和甲醇是普遍采用的浸提液。但建明、李文娟等人7以 NaOH 水溶液作为浸提液，正交设计提取甘草渣中黄酮类化合物得出，最佳提取工艺为 0.2 mol/LNaOH，料液比为 114，提取温度 90 ，提取时间 0.5 h。刘晓风等8利用乙醇回流法提取市售甘草黄酮，正交试验得到最佳提取工艺为料液比 120，提取温度 85 ，提取时间 3 h，乙醇浓度 75，提取率达到 2.49%。杨慧等9选择 NaOH 和乙醇的混合溶液作为浸提液，利用回流法提取内蒙古产甘草渣中黄酮，试验获得的最佳工艺条件为碱醇（N
8、aOH 浓度 0.4 mol/L，乙醇浓度 75）比为 12，料液比 130，回流时间 3 h，回流温度 95 ，提取率达到 4.21%。田庆来等10 以三烷基氧化磷（TRPO） ，石油醚溶液为浸提液，对市售甘草片进行黄酮提取，正交试验表明，TRPO 浓度影响总黄酮提取率程度大于有机相与水相的体积比（A/O） ，总黄酮提取率随 A/O 的增大而减小，随浸提液浓度的增大迅速提高，通过此法可实现水溶性甘草黄酮和甘草酸的分离。2.3 超声辅助法超声辅助法是利用超声波的振动空化、机械粉碎、搅拌等作用,使植物组织在溶剂中瞬时产生的空化泡崩溃,而使组织中的细胞破裂,利于溶剂渗透到植物细胞内部,使细胞中的成
9、分进入溶剂中,加速相互渗透、溶解,以增加中药材中黄酮类化合物在溶剂中的溶解11。曾超珍等12利用此法通过正交试验提取市售甘草中的黄酮得出，在超声功率 385 W，80%乙醇，料液比 115，提取时间 8 min 的提取条件下，黄酮提取率达到 6.23%。刘红等13研究了超声时间对人工栽培 2 年生乌拉尔甘草中黄酮提取率的影响，结果表明，在室温下超声提取 80 min 较合适。另外，王应强14、何璐15、李炳奇16等分别对不同甘草品种进行超声辅助提取的工艺研究，表明超声技术已广泛应用于甘草黄酮的提取。2.4 复合酶提取法复合酶提取法是在传统的溶剂提取方法的基础上，根据植物药材细胞壁的构成，利用酶
10、反应所具有的高度专一性等特点，选择相应的酶，将细胞壁水解或降解，使有效成分充分暴露出来，溶解、混悬于溶剂中，从而达到提取细胞内有效成分的目的。复合酶法利用酶解作用破坏细胞壁结构会使其提取结构阻力减少，利于中药有效成分的提取，是一种安全、有效、对环境无污染的提取方法。在我国，高保英等17通过试验对复合酶法及微波法进行了比较，结果以纤维素酶、果胶酶组成的复合酶法提取率与微波法相当，但复合酶法仅以水为溶剂，在温和的反应温度下即可达到微波提取的效果，且提取成本及耗能均较微波法低。接着，王芸芸等18采用纤维素酶和果胶酶对甘草渣进行酶解，从中提取甘草总黄酮，并与常规醇提法进行比较，结果复合酶法提取的游离总
11、黄酮含量提高了 5 倍。除了提取时间相对较长这个明显不足以外，复合酶提取法的提取条件温和、操作简单，克服了活性成分在高温下易分解破坏的缺点，且无污染，对生产设备没有特殊要求，可作为提取甘草黄酮的一种新方法，值得进一步推广应用。2.5 闪式提取法闪式提取法的主要原理是在适当溶剂存在条件下，利用高速机械剪切力和搅拌力，迅速破坏植物细胞组织，使细胞组织内部的有效成分与溶剂充分接触，快速溶解转移，在短时间内达到内外溶解平衡。邓引梅等19对比研究了闪式提取、索氏抽提、搅拌提取、超声波提取对胀果甘草叶总黄酮的提取效果，并利用正交试验对提取工艺进行了优化，结果表明，用闪式提取法提取时间短，提取溶剂用量少，最
12、佳提取工艺为：料液比 140，乙醇浓度 70%，提取时间 6 min，黄酮提取率为 2.917%。此后，邓引梅等20又在单因素试验基础上探索了响应面法确定闪式提取甘草叶中总黄酮的最优提取工艺参数的可行性，最佳工艺条件为：料液比140.3，乙醇浓度 70.2%，提取时间 5 min，在此工艺条件下，总黄酮的提取率达到 2.91%，与模型预测值基本相符。2.6 超临界流体提取法近 10 年来，超临界流体提取(SFE)技术的迅速发展21，因为超临界萃取不但可使植物细胞壁高度破碎，增加黄酮类物质与溶剂的接触面积和萃取通道，提高萃取率，同时还可使黄酮与纤维素结合力降低，具有提取效率高、溶剂用量少、无溶剂
13、残留、天然植物中活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点22。赵春建等23以萃取温度、萃取压力、夹带剂用量、CO2 流量、分离压力和分离温度作为指标，确定超临界 CO2 萃取乌拉尔甘草23中黄酮的最佳工艺条件，并以此最佳工艺与乙醇提取法进行比较，结果表明，超临界 CO2 萃取法的甘草黄酮提取率24 比溶剂提取法高 2.2 倍。另外，付玉杰等25采用单因素试验对甘草地上部分，也就是茎叶的超临界 CO2提取工艺进行了研究，以总黄酮提取率和含量为指标，总黄酮提取率达到 2.09，黄酮含量为 5.42，为工业化 SFE- CO2 法生产粗甘草黄酮提供了有价值的工艺参数。3 甘草废渣中提取甘草黄酮的研
14、究简介我国对于甘草的应用研究，多数只是甘草酸在方面，现在发现更具有价值的甘草黄酮，使得人们开始寻找最佳的，既可以提取甘草酸，又能够获得甘草黄酮，或者说是在提取完甘草酸的废渣中，再提取甘草黄酮，这样将具有较好的社会效益和经济效益。对于这个问题，但建明7等研究后发现，利用甘草废渣中提取甘草黄酮最佳提取工艺条件为:氢氧化钠的浓度为 0.2mol/L,甘草渣提取剂为 114,提取温度为 90,提取时间为0.5h,此提取条件下的提取率高达 96%，而且工艺简单可行。王芸芸18等则是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,通过单因素实验,确定最佳酶法提取工艺为:固液比 150,50 UmL-
15、1，纤维素酶用量 08 mL(每克甘草渣用量),120 Ug-1 果胶酶用量 30 mg(每克甘草渣用量) 26,乙醇质量分数 95%,温度 50,酶解时间 3 h,pH 值45。这种方法与常规醇提法相比,游离总黄酮含量提高了 1.5 倍27 。4 小结甘草作为药物，在我国使用已有千年的历史，可是对其生物活性物质研究时间较短28 ，而且甘草有效成分提取主要是甘草酸类物质29 ，而较少的研究甘草黄酮。近年来人们发现甘草黄酮的重要作用，使其分离提纯技术得以快速发展。目前所采用的方法各不相同，原理、步奏也不相同，各有各的优缺点，而且在原料上，人们也开始从新鲜的甘草发展到利用废弃的甘草残渣来制备甘草黄
16、酮30 ，两者结合起来，必能为工业化生产提取甘草黄酮找到有效快速的途径。参考文献1新疆中草药编委会.新疆中草药M. 乌鲁木齐: 新疆人民出版社,1976:246-2472 李铁民,梁再赋.甘草提取物及其衍生物的抗病毒研究现状 J.中草药,1994,(12):655-658.3 胡金锋,沉凤嘉.甘草在医药等方面的深度开发及综合利用 J.中草药,1995,26(1): 39-444乔仲和,胡之如.甘草中大量黄酮类化合物的分离及甘草的综合开发研究 J.中草药,1997,28(9):522-524.5 Niemira B A，Sites J. Cold plasma inactivates Salmo
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