1、 1 毕业论文 开题报告 生物工程 甘草酸单胺盐制备工艺研究 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。近年来，随着生态环境的恶化，甘草已被列入国家重点保护的野生药材。因此，国内外对甘草的研究主要集中在药源开发方面。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
2、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。 2 相关研究的最新成果及动态 甘草的主要有效成分为草酸 (glycyrrhizic acid)或甘草甜素 (glycyrrhizin)及甘草次酸(gly-cyrrhetinic acid)等三萜类 1-2化合物、甘草黄酮类化合物以及甘草多糖等。此外，国内外对甘草及其制剂药理与临床应用方面也进行了研究。 1989年 日本 Toshio从黑龙江产乌拉尔甘草的地上部分分离得到 1个香豆素类成分，后来又分离到 5个其他酚类衍生物 3。贾世山等从内蒙古自治区西部地区产乌拉尔甘草叶分离
3、到 1个酚酸甙类成分。据日本学者报道，甘草黄酮能加强人体免疫缺陷病毒 (HIV)对 ATL2IK(来源于成人 T细胞性白血病患者的细胞株 )的拮抗作用，其中 2种新甘草查儿酮低浓度时显示出HW增殖的抑制作用。带抗菌功效的原料是目前美白化妆品的重耍原料，甘草黄酮美白去斑效果显著，在未来化妆市场会有很大的发展前景。在消炎和抗变态作用上，甘草黄酮比磺胺和抗生素的药效要好 ，此外，甘草黄酮还有抗肿瘤、抗诱变等广泛的药理作用。近年来医药界对甘草中的黄酮类化合物兴起了研究热潮，新黄酮类化合物不断被研究发现 4。 1986年史勇等方对甘草多糖对小鼠淋巴细胞的激活增殖效应，及其免疫学活性进行了报道。近年来，植
4、物中活性多糖受到人们的青睐，从甘草药材中也提取分离出一种活性多糖，其多糖由鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖组成。药理作用初步研究显示甘草多糖具有免疫调节、抗肿2 瘤、抗病毒作用、无细胞毒性 5。 在甘草酸提取工艺研究上，也有很大进展。 1998年李巧玲等采用超临界流体萃取的方法提取甘 草酸，根据甘草酸极性的特点，加入乙醇、甲醇等改性剂，可明显促进甘草酸的提取6。 2000年赵茜等利用超声波辅助提取甘草酸，利用超声波的空化作用，对样品进行破坏，从而促进成分的提取，发现与传统的提取方法相比，超声 60min即可达到在较短时间内得到较高得率的目的 7。 2010年陈双华在甘草酸提取工艺优化文中指出微
5、波提取法的提取率最高，索氏提取法次之，超声提取法较低。索氏提取法由于保持较高的浓度差，所以提取率较高，但提取时间长，溶剂用量大。比较超声提取与微波提取，超声提取时间长，功率消耗大。而微波提取热效率高 ，耗时短，提取率也较高，说明微波提取具有快速、节能的优势。通过比较确定微波提取法为甘草酸的最佳提取方法 8。同年，张小江等在甘草中甘草酸的提取工艺研究中表明低浓度氨水 ( 0. 1%和 0. 3% )溶液的提取率显著高于高浓度氨水 (0. 5% )溶液 ( P 0. 05 ) 。因此，此文作者认为氨水的浓度不宜过高，从节约成本角度出发，建议选取 0. 1%氨水和 10%乙醇溶液作为提取甘草酸的溶媒
6、 9。 对于甘草酸单铵盐的 提取， 2001年王金秋等发现用乙醇方法大大优于采用丙酮的传统萃取法 ,对于无水乙醇与 95 % 乙醇比较 , 虽然得率相差不大 (112 %) ,但得率及质量稳定性方面 ,95 %乙醇均优于无水乙醇 ,无水乙醇价格比 95 %乙醇高 ,回收后要进行脱水才能继续使用 ,因此生产成本比 95 %乙醇高出许多 ,两者综合考虑 ,选用 95 %乙醇作为萃取剂是最合适的 10。2010年任美荣等通过对中药复方不同提取方法药效成分动态变化研究指出 不同提取方法对复方中化学成分的含量和组成是有较大影响的 11。 3 课题的研究内容及拟采取的研究 方法、研究难点及预期达到的目标
7、3.1 课题研究内容 1、甘草酸粗品的制备工艺研究 2、甘草酸三胺盐的制备工艺研究 3、甘草酸单胺盐的制备工艺研究 3.2 研究方法 1、采用冷水浸提，乙醇沉淀除甘草多糖，上清液浓缩至无醇味，加浓硫酸调节 pH 制备甘草酸粗品，考察料液比、 pH、提取次数、提取时间对产率的影响。 2、甘草酸粗品采用有机溶剂热回流提取，过滤，浓缩，加浓氨水调节不同 pH 制备三胺3 盐，考察对产率的影响。 3、考察冰醋酸溶解所需 pH，冷却放置沉淀， 50%乙醇重结晶制备得甘草酸单胺盐，考察对产率的影响。 3.3 研究难点 在实验过程中，各个单因素所对实验产率的影响各有差异，在做各个单因素实验的同时，必须保持统
8、一条件。而且在各个单因素选择上，必须做出可行性的判断。其能影响整个实验的结果。 3.4 预期目标 摸索出一条切实可行的甘草酸单胺盐的制备工艺，满足社会对甘草酸系列产品的需求。 4 论文详细工作进度和安排 2010.10.23 2010.11.16 下达任务书，查找相关资料，完成英文文献翻译。 2010.11.17 2010.12.01 完成文献综述和开题报告。 2010.12.02 2011.1.10 开题报告整改，最后定题并答辩；确定实验设计方案。 2011.1.11 2011.5.24 进行实验。 2011.5.24 2011.6.04 指导教师修改，评阅，评阅教师评阅，并整改，定稿，并完
9、成 PPT的制作，准备毕业答辩。 5 参考文献 1 刘育辰 ,王文全 ,郭洪祝 .甘草中三萜类化合物的生物转化研究进展 .中药材J,2010,33(3):477-482 2 Kim DH,Hong SW,Kim BT,et al1 Biotransformation of glycyrrhizin by human intestinal bacteria and its relation to biological activitesJ,Arch Pharm Res1,2000, 23( 2) :1722-1771 3 朱秀萍 .甘草及其衍生物的临床应用 .航空航天医药 J,2010,21(4
10、):580-583 4 胡金锋 ,沈凤嘉 .甘草属植物化学成分研究概况叨 .天然产物研究与开发 ,1996,8(3):77-91 5 史勇 , 杨贵贞 . 甘草多糖对小鼠淋巴细胞的 激活增殖效应 . 中国免疫学杂质J,1986,2(05):295-297 6 李巧玲 ,周明华 ,陈俊南 .超临界流体萃取在甘草酸分析中的应用 .分析测试学 报 ,1998,17(1):37-40 7 赵茜 ,李秉滔 ,刘欣 ,李雁 .超声强化甘草酸提取的研究叨 .食品科技 ,2000,(5):38-39 8 陈双华 .正交试验法优化甘草酸的提取工艺 .光明中医 ,2010,25(6):954-956 4 9 张小江 ,刘永录 ,马新蕾 ,马庆春 ,张国祖 .甘草中甘草酸的提取工艺研究 .中兽医医药杂质J,2010,4:31-33 10 王金秋 ,周维纯 ,宋金表 ,宋强 ,张兴黔 ,姜紫荣 . 甘草酸单铵盐的精制工艺研究 J.林产化工通讯 ,2001.35.(1):8-12 11 任美荣 ,赵瑛 ,凌勇 ,马英丽 .中药复方不同提取方法药效成分动态变化研究 .中医药学报 ,2010,38(3):80-84
