一种提取分离甘草苷和甘草酸的方法与流程

1.本发明涉及甘草苷和甘草酸提取领域，更具体地，涉及一种提取分离甘草苷和甘草酸的方法。


背景技术：

2.甘草是多年生草本豆科植物甘草的干燥根或根茎，是一种补益中草药，具有补脾益气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，调和诸药之功效。
3.现代化学研究表明，甘草中主要含有黄酮苷类成分(甘草苷、异甘草苷等)和甘草酸类成分，其中又以甘草苷和甘草酸的含量最高。甘草苷属于黄酮类化合物，具有神经保护、抗氧化和抗心肌纤维化作用；甘草酸属于三萜皂苷类化合物，具有抗炎、抗病毒和护肝等药理作用。传统的提取甘草苷和甘草酸的方法通常采用有机溶剂或水为提取剂，或将超声提取和微波辅助提取相结合。这些方法会消耗大量的有机溶剂，造成了严重的环境影响。并且传统的固液提取法不能有效分离出甘草苷和甘草酸。有相关文献报道了双水相体系和三液相提取体系同时提取分离甘草苷和甘草酸的新方法，这些方法虽然有效，但也使用大量有机溶剂。高速逆流色谱用于制备甘草苷和甘草酸的分离纯化，设备复杂，成本高，限制了其应用。
4.离子液体是由阴阳离子构成，在室温或室温附近处于熔融状态的一种盐。与传统有机溶剂相比，离子液体具有不挥发、不可燃、提取能力强等特点，因此被认为是一种新型的绿色溶剂。离子液体作为提取剂从天然植物资源中提取和分离生物活性物质的研究越来越多。然而，这些方法存在一个很大的问题。由于离子液体的不挥发性，导致目标产物很难从提取剂中分离出来。因此，使用有机溶剂的反提取和柱层析分离方法仍然被广泛使用。


技术实现要素：

5.基于现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种提取分离甘草苷和甘草酸的方法，通过使用温度响应型离子液体作为提取剂，提取完成后再改变体系温度，即可实现甘草苷和甘草酸的分离，而且方法简单，所使用的离子液体还可以进行回收并重复利用，绿色环保。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
7.一种提取分离甘草苷和甘草酸的方法，包括以下步骤：
8.s1、将离子液体与甘草粉末混合，进行提取；
9.s2、提取完成后，固液分离，取上清液，加入naoh溶液，然后升温至65～80℃，得到含有甘草苷的离子液体相和含有甘草酸的水相，分离水相和离子液体相；
10.其中，所述离子液体为温度响应型离子液体。
11.温度响应型离子液体是一类特殊的离子液体，具有通过改变外界环境温度而发生状态或性质改变的特点。温度响应型作为离子液体作为一类新型的绿色溶剂，能够代替传统挥发性有机溶剂应用于天然产物活性成分的提取分离。
12.本发明利用温度响应型离子液体可根据温度发生状态或性质改变的特点，将其作为提取剂对甘草进行提取，以实现甘草中的甘草苷和甘草酸的提取分离。
13.在一些实施方式中，所述离子液体为四丁基磷对苯甲磺酸盐。
14.在一些实施方式中，步骤s1中，所述离子液体浓度为20～80％。
15.在一些实施方式中，步骤s1中，提取温度为40～60℃。
16.在一些实施方式中，步骤s1中，固液比为1g:20～100ml。
17.在一些实施方式中，步骤s1中，提取时间为10～60min。
18.在一些实施方式中，步骤s2中，加入naoh溶液后形成的混合溶液中，所述naoh的浓度为0～2％。
19.在一些实施方式中，还包括以下步骤：
20.s3、在所述离子液体相中加入单宁酸水溶液，然后固液分离，得到甘草苷和离子液体。
21.在一些实施方式中，所述单宁酸水溶液浓度为0.95～7.5％。
22.在一些实施方式中，所述单宁酸水溶液浓度为3.33～7.5％。
23.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
24.本发明创造性地将温度响应型离子液体作为提取剂对甘草进行提取，然后加入氢氧化钠溶液，改变溶液体系温度，以实现水相和离子液体相分离，从而实现甘草苷和甘草酸的提取分离。
25.本发明的方法可有效分离甘草苷和甘草酸，而且所使用的离子液体还可以通过简单方法进行回收并循环利用，节约成本且绿色环保。
具体实施方式
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
28.下述实施例中所使用的离子液体为四丁基磷对苯甲磺酸钠，四丁基磷对苯甲磺酸钠是温度响应型离子液体的一种，该离子液体在低温能够与水均相，升高温度则与水分成两相。该离子液体由以下方法制备：
29.将四丁基溴化磷和对甲苯磺酸钠按摩尔比为1:1的比例在水中混合，磁力搅拌并加热至70℃进行反应24h，然后将水分蒸干后剩余液体为离子液体四丁基磷对苯甲磺酸钠。
30.下述实施例中的提取分离甘草苷和甘草酸的方法，包括以下步骤：
31.s1、将离子液体与甘草粉末混合，进行提取；
32.s2、提取完成后，固液分离，取上清液，加入naoh溶液，然后升温至65～80℃，得到含有甘草苷的离子液体相和含有甘草酸的水相，分离水相和离子液体相。
33.实施例1
‑534.采用上述步骤s1的方法对甘草进行提取，实施例1
‑
5中，其他提取条件相同，具体
为：固液比1g:40ml、提取温度50℃、提取时间30min，区别在于，离子液体的浓度不同。提取结束后，分别对甘草苷和甘草酸的提取效果进行检测，具体如表1所示。
35.表1不同浓度的离子液体对甘草苷和甘草酸的提取率的影响
36.实施例离子液体浓度(％)甘草苷提取率(mg/g)甘草酸提取率(mg/g)1205.5215.002405.7115.303505.7919.824606.6125.045806.2218.79
37.实施例6
‑
10
38.采用上述步骤s1的方法对甘草进行提取，实施例6
‑
10中，其他提取条件相同，具体为：离子液体浓度60％、提取温度50℃，提取时间30min，区别在于，固液比不同。提取结束后，分别对甘草苷和甘草酸的提取效果进行检测，具体如表2所示。
39.表2不同固液比对甘草苷和甘草酸的提取率的影响
40.实施例固液比(g/ml)甘草苷提取率(mg/g)甘草酸提取率(mg/g)61:1007.8125.4771:5011.2725.5881:408.1020.3891:257.2116.46101:207.1314.30
41.实施例11
‑
15
42.采用上述步骤s1的方法，对甘草进行提取，实施例11
‑
15中，其他条件相同，具体为：离子液体浓度为60％、固液比为1g：50ml，提取时间为30min，区别在于，提取温度不同。提取结束后，分别对甘草苷和甘草酸的提取效果进行检测，具体如表3所示。
43.表3不同提取温度对甘草苷和甘草酸提取率的影响
44.实施例温度(℃)甘草苷提取率(mg/g)甘草酸提取率(mg/g)11409.4123.33124510.7823.94135011.2224.8914559.6528.2915608.6126.78
45.实施例16
‑
20
46.采用上述步骤s1的方法，对甘草进行提取，实施例16
‑
20中，其他条件相同，具体为：离子液体浓度为60％、固液比为1g：50ml，提取时间为55℃，区别在于，提取时间不同。提取结束后，分别对甘草苷和甘草酸的提取效果进行检测，具体如表4所示。
47.表4不同提取时间对甘草苷和甘草酸提取效果的影响
48.实施例时间(min)甘草苷提取率(mg/g)甘草酸提取率(mg/g)16109.6522.41
17209.7224.3218309.6328.5119409.1325.7520609.2025.59
49.由上述实施例1
‑
20可知，选用四丁基磷对本甲磺酸钠作为离子液体作为提取剂对甘草中的甘草苷和甘草酸进行提取，提取效果受离子液体浓度、固液体、提取温度和提取时间的影响，当离子液体浓度为60％、固液比为1g：40ml、提取温度为55℃、提取时间为30min时，对甘草苷和甘草酸的提取效果最好。
50.实施例21
‑
24
51.采用上述步骤s2的方法进行甘草苷和甘草酸的分离，具体操作为：提取完成后，采用离心进行固液分离，取上清液，加入naoh溶液，然后升温至70℃，得到含有甘草苷的离子液体相和含有甘草酸的水相。实施例21
‑
24的区别在于，加入的naoh溶液不同，具体如表5所示。
52.表5不同naoh浓度对甘草苷和甘草酸提取分离的影响
53.实施例naoh浓度(％)甘草苷分配系数甘草酸分配系数体系选择性系数21011.170.090.96220.54.222.369.952313.194.1613.272422.093.567.45
54.实施例25
‑
29
55.采用上述步骤s2的方法对甘草苷和甘草酸进行提取分离，实施例25
‑
29中，加入的naoh溶液的浓度均为1％，区别在于，提取温度不同，具体如表6所示。
56.表6不同提取温度对提取分离甘草苷和甘草酸的影响
[0057][0058][0059]
由实施例21
‑
29可知，加入的naoh溶液浓度为1％、提取时间为70℃时，甘草苷和甘草酸的分离效果最佳。
[0060]
将离子液体相和水相分离后，在离子液体相中加入单宁酸，单宁酸可与离子液体相中的甘草苷络合形成沉淀，将甘草苷从离子液体中析出，固液分离后，可得到甘草苷和离子液体。在加入单宁酸之前，可先将离子液体稀释5倍。考察不同单宁酸浓度对甘草苷分离效果的影响，具体如表7所示。
[0061]
表7不同单宁酸浓度对甘草苷分离效果的影响
[0062]
单宁酸浓度(％)甘草苷分配系数0.9523.183.3367.414.6271.515.7176.746.6787.387.5088.08
[0063]
综上所述，本发明的方法中，最优选的实施方案为：
[0064]
s1、将浓度为60％的离子液体与甘草粉末按固液比为1g：50ml混合，在55℃的温度下进行提取30min；
[0065]
s2、提取完成后，固液分离，取上清液，加入1％的naoh溶液，然后升温至70℃，得到含有甘草苷的离子液体相和含有甘草酸的水相，分离离子液体相和水相。
[0066]
在离子液体相中加入浓度为7.5％的单宁酸将甘草苷从离子液体相中析出，得到甘草苷和离子液体。分离得到的离子液体可循环用于甘草苷和甘草酸的提取。
[0067]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0068]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。