一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺
阅读说明：本技术 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺 (Production process for combined separation of multiple active ingredients of liquorice ) 是由 张继义 罗兴平 张丹 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺,该工艺包括以下步骤：⑴生产甘草酸单铵盐后的母液粉和溶剂,室温下搅拌提取,得到提取液和溶剂不溶部分；⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎,得到产物A；产物A中加入纯化水,经加热搅拌提取后,得到上清液和产物B；上清液经减压浓缩后加95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶,即得含量>90%的甘草苷；⑶溶剂不溶部分经真空干燥、常压加热,得到产物C,该产物C经干燥、粉碎,即得甘草酸含量为10%以上的脱苦甘草甜味素；⑷产物B经真空干燥、粉碎,即得含量在8～15%的甘草素和异甘草素的粗品。本发明工艺简单、成本低、安全性高,适用于工业化规模生产。(The invention relates to a production process for jointly separating multiple active ingredients of liquorice, which comprises the following steps: the method comprises the steps of stirring and extracting mother liquor powder and a solvent after production of mono-ammonium glycyrrhizinate at room temperature to obtain an extracting solution and a solvent insoluble part; filtering, recovering, dissolving, drying and crushing the extracting solution to obtain a product A; adding purified water into the product A, and heating, stirring and extracting to obtain a supernatant and a product B; concentrating the supernatant under reduced pressure, adding 95% ethanol, and heating to dissolve; then sequentially adding activated carbon for decolorization, filtering, standing for crystallization, separating and recrystallizing to obtain liquiritin with the content of more than 90%; carrying out vacuum drying and normal-pressure heating on the solvent-insoluble part to obtain a product C, and drying and crushing the product C to obtain the debitterized liquorice monosodium glutamate with the glycyrrhizic acid content of more than 10%; and fourthly, drying and crushing the product B in vacuum to obtain crude products of liquiritigenin and isoliquiritigenin with the content of 8-15%. The method has the advantages of simple process, low cost and high safety, and is suitable for industrial mass production.)
技术领域
本发明涉及食品和医药领域，尤其涉及一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺。
背景技术
甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）为豆科甘草属植物，全球共有29种6个变种，其中我国有18种3个变种，广泛分布于我国西北、华北、东北等地区，同时，乌拉尔甘草，胀果甘草及光果甘草为药材甘草的基原植物之一，在医药、食品、化妆品等行业有广泛应用。
甘草提取物主要活性成分包括甘草皂苷类的甘草酸及其多种类似物，甘草黄酮类的甘草总黄酮类、如甘草苷、甘草素、异甘草素、光甘草定等，以及甘草多糖。
其中甘草苷(Liquiritin)是黄酮类化合物中重要的单体活性成分，具有很强的药理活性，已有研究表明，甘草苷具有显著的抗抑郁作用，对神经细胞损伤具有神经保护作用，对心脏系统和肝脏毒性具有保护作用，除此之外，甘草苷具有抗病毒和抗炎多种活性，近期北大研究团队最新研究成果显示甘草苷可抑制新型冠状病毒复制，并有望开发成为抗SARS-CoV-2的新药。甘草素 ( liquiritigenin ) 是存在于甘草中的二氢黄酮单体化合物，具有抗癌、抗溃疡、抗炎、保肝等生理功效。异甘草为器官移植抗排斥药“雷帕霉素”在天然产物中的“强烈类似物”。甘草酸具有抗炎抗病毒作用，还具有抗菌、抗癌、抗过敏作用，抗凝血活性，去除局部多余脂肪等药理作用。甘草酸也可作为原料，制备出甘草甜味素，广泛用于食品领域。
青海湖药业有限公司申请了一项名为 “一种甘草苷的分离纯化方法”的专利（申请号：201610229840.4），该专利工艺采用2次提取液提取富集、硅胶柱柱层析分离及结晶，得到高纯度的甘草苷。但该工艺所用的提取液为甲醇、氯仿及二氯甲烷等，层析柱纯化时所用的苯及甲苯等溶剂，这些有机溶剂具有强毒性，使用均会带来溶剂残留而影响甘草苷品质；该工艺用硅胶柱分离纯化，硅胶因为不易再生而限制了其使用次数，不能多次重复利用，故生产成本高；层析分离使用的乙酸乙酯其闪点低，存在安全隐患；只有甘草苷一种产品，没有综合利用氨化母液霜中甘草甜味素和总黄酮，生产成本高，造成浪费，并且污染环境。
天津市尖峰天然产物开发有限公司申请了一项名为 “从甘草中提取甘草苷的方法”的专利（申请号：201110287907.7），该专利工艺是将甘草粉碎，用去离子水提取，过滤，得到甘草苷粗提液，然后将粗提液上混合树脂柱分离纯化及重结晶，制备获得甘草苷。但该工艺只从甘草中提取分离甘草苷，而丢弃了甘草中的其他重要功能成分，如甘草酸和总黄酮没有综合利用，只有理论意义，没有市场前景。
江苏天晟药业有限公司申请了一项名为 “甘草苷及其制备方法”的专利（申请号：201010579521.9），该专利工艺先将甘草酸粉经氨化，萃取得到甘草总黄酮，然后用聚酰胺柱分离纯化、结晶得到甘草苷。该工艺只从甘草中提取分离了甘草苷，而丢弃了甘草中的其他重要功能成分，如甘草酸和总黄酮没有综合利用。同样生产成本高昂，无市场竞争力。
中国科学院大连物理化学研究所申请了一项名为 “一种甘草苷的制备方法”的专利（申请号：200710011041.0），该专利工艺将甘草药材水提醇沉、先后经过分子膜分离仪、大孔树脂、高效工业色谱柱分离，冷冻干燥得到甘草苷，该工艺复杂，对设备要求高，操作难度大，耗时长，不适用于工业大生产。
甘肃泛植药业有限公司申请了一项名为“一种自甘草酸单铵盐母液膏中联合分离高纯度甘草苷、去苦味甘草甜味素及甘草总黄酮的工艺”(申请号：202011128456.8)，该专利将甘草酸单铵盐母液膏，通过不同型号的树脂洗脱得到甘草苷，同时联产甘草甜味素和甘草黄酮共三种产品，虽然做到了对原料能进行充分有效利用，但未对与甘草苷并存的甘草素、异甘草素等黄酮成分进行分类收集，且大孔树脂洗脱溶剂消耗量大，操作繁琐不便于大规模生产。
综上所述，现有存在技术工艺复杂，对设备要求高，操作难度大，使用各种易引起安全隐患的有机溶剂，未对原料进行充分有效利用，附加值低，生产成本较大等诸多缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、安全性高的联合分离多种甘草活性成分的生产工艺。
为解决上述问题，本发明所述的一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在反应容器中，分别加入生产甘草酸单铵盐后的母液粉和溶剂，室温下搅拌提取2~3次，分别得到提取液和溶剂不溶部分；
⑵所述提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到产物A；所述产物A中加入其质量4~15倍的纯化水，经加热搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B；所述上清液经减压浓缩至60℃比重为1.15~1.20后，加体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得含量>90%的甘草苷；
⑶所述溶剂不溶部分经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得甘草酸含量为10%以上的脱苦甘草甜味素；
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得含量在8~15%的甘草素和异甘草素的粗品。
所述步骤⑴中溶剂是指乙酸乙酯、甲酸乙酯或二者的混合液中的一种。
所述步骤⑴中溶剂的体积为所述母液粉的3~5BV。
所述步骤⑵中加热搅拌提取的条件是指温度为40~100℃，提取次数为2~3次，每次提取1~2小时。
所述步骤⑵中乙醇添加量为所述上清液的0.2~6BV。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、资源利用率高，产品附加值高：
本发明采用科学可行的方法从甘草酸铵盐母液粉中经过不同溶剂溶解联合分离，结晶，重结晶等步骤，分离制备出高纯度甘草苷（含量90%）、去黄酮甘草甜味素（甘草酸含量>10%）及粗品甘草素、异甘草（含量为8~15%）。与之前的工艺相比，得到的甘草苷纯度高，同时联产去黄酮甘草甜味素和粗品甘草素、异甘草素三种产品，做到了对原料能进行充分有效利用。
2、生产安全性高：
本发明中只使用了食用级别的溶剂乙酸乙酯、乙酸甲脂、乙醇两种有机溶剂，没有使用其他易燃易爆闪点低的有机溶剂，并避免了其他有机溶剂残留，可降低生产过程中的安全隐患。
3、生产成本低：
本发明中所使用的溶剂均能均能回收使用，减少了排放，降低了生产成本。
4、适合大规模工业生产：
本发明工艺简单，操作简便，容易实现标准化，自动化，适用于进行工业化大规模生产。
具体实施方式
一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在反应容器中，加入生产甘草酸单铵盐后的母液粉和溶剂，室温下搅拌提取2~3次，分别得到提取液和溶剂不溶部分。
其中：溶剂是指乙酸乙酯、甲酸乙酯或二者的混合液中的一种。溶剂的体积为母液粉的3~5BV。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到产物A；产物A中加入其质量4~15倍的纯化水，于40~100℃加热搅拌提取，提取次数为2~3次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.15~1.20（60℃）后，加0.2~6BV体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得含量>90%的甘草苷。
⑶溶剂不溶部分经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得甘草酸含量为10%以上的脱苦甘草甜味素（即：去黄酮甘草甜味素）。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得含量在8~15%的甘草素和异甘草素的粗品。该粗品可作为制备高含量甘草素、异甘草素的原料。
实施例1 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在夹层锅中，加入10kg生产甘草酸单铵盐后的母液粉，每次加入乙酸乙酯50L，室温下搅拌提取3次，分别得到提取液和乙酸乙酯不溶物。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到3.5kg产物A；产物A加入夹层锅中，每次加纯化水12L，于100℃加热搅拌提取3次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.15（60℃）的清膏2.5kg，加5BV体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得白色固体甘草苷306g，含量为92.7%，重量收率为3.06%。
⑶乙酸乙酯不溶物经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得6.5kg脱苦甘草甜味素，甘草酸含量为12.42%，重量收率为65.0%。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得2.8kg含甘草素和异甘草素的粗品。其中：甘草素含量为11.20%，异甘草素含量为11.6%，重量收率为28.0%。
实施例2 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在夹层锅中，加入10kg生产甘草酸单铵盐后的母液粉，每次加入乙酸乙酯30L，室温下搅拌提取3次，分别得到提取液和乙酸乙酯不溶物。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到2.8kg产物A；产物A加入夹层锅中，每次加纯化水0.4L，于60℃加热搅拌提取3次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.20（60℃）的清膏2kg，加3BV体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得白色固体甘草苷280g，含量为96.5%，重量收率为2.80%。
⑶乙酸乙酯不溶物经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得7.5kg脱苦甘草甜味素，甘草酸含量为11.38%，重量收率为75.0%。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得2.24kg含甘草素和异甘草素的粗品。其中：甘草素含量为12.60%，异甘草素含量为10.8%，重量收率为22.4%。
实施例3 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在夹层锅中，加入10kg生产甘草酸单铵盐后的母液粉，每次加入乙酸乙酯40L，室温下搅拌提取2次，分别得到提取液和乙酸乙酯不溶物。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到2.2kg产物A；产物A加入夹层锅中，每次加纯化水8.8L，于40℃加热搅拌提取1次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.18（60℃）的清膏1.5kg，加1L体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得白色固体甘草苷180g，含量为91.56%，重量收率为1.80%。
⑶乙酸乙酯不溶物经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得8.2kg脱苦甘草甜味素，甘草酸含量为10.38%，重量收率为82.0%。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得1.85kg含甘草素和异甘草素的粗品。其中：甘草素含量为10.60%，异甘草素含量为11.23 %，重量收率为18.5%。
实施例4 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在夹层锅中，加入10kg生产甘草酸单铵盐后的母液粉，每次加入甲酸乙酯60L，室温下搅拌提取2次，分别得到提取液和甲酸乙酯不溶物。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到2.6kg产物A；产物A加入夹层锅中，每次加纯化水10.4L，于80℃加热搅拌提取2次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.18（60℃）的清膏1.8kg，加0.36L体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得白色固体甘草苷160g，含量为92.22%，重量收率为1.60%。
⑶甲酸乙酯不溶物经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得7.2kg脱苦甘草甜味素，甘草酸含量为10.68%，重量收率为72.0%。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得1.95kg含甘草素和异甘草素的粗品。其中：甘草素含量为12.60%，异甘草素含量为11.58%，重量收率为19.5%。
实施例5 一种联合分离多种甘草活性成分的生产工艺，包括以下步骤：
⑴在夹层锅中，加入10kg生产甘草酸单铵盐后的母液粉，每次加入甲酸乙酯：乙酸乙酯=1:1的混合溶剂50L，室温下搅拌提取3次，分别得到提取液和甲酸乙酯-乙酸乙酯混合溶剂不溶物。
⑵提取液经过滤、回收溶解、干燥、粉碎，得到3.2kg产物A；产物A加入夹层锅中，每次加纯化水10.4L，于80℃加热搅拌提取2次，每次提取1~2小时。搅拌提取后，静置沉淀，分别得到上清液和产物B。产物B即水不溶部分。
上清液经减压浓缩至比重为1.17（60℃）的清膏2.1kg，加0.36L体积浓度为95%的乙醇加热使其溶解；然后依次加活性炭脱色、过滤、静置结晶、分离、重结晶，即得白色固体甘草苷188g，含量为93.50%，重量收率为1.88%。
⑶甲酸乙酯-乙酸乙酯混合溶剂不溶物经真空干燥、常压加热至其中的溶剂挥尽，得到产物C，该产物C经干燥、粉碎，即得7.7kg脱苦甘草甜味素，甘草酸含量为13.68%，重量收率为77.0%。
⑷产物B经真空干燥、粉碎，即得1.65kg含甘草素和异甘草素的粗品。其中：甘草素含量为10.60%，异甘草素含量为12.58%，重量收率为16.5%。