甘草黃酮類活性成分的化學(xué)轉(zhuǎn)化研究

摘要：以甘草總黃酮提取物為原料，采用正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在堿性條件下進(jìn)行超聲反應(yīng)，以甘草苷及異甘草素的含量為指標(biāo)，優(yōu)化得到異甘草素的最佳轉(zhuǎn)化條件為，加入堿的濃度為２．０ ｍｏｌ／Ｌ，甘草總黃酮提取物原料的質(zhì)量濃度為３０ ｇ／Ｌ，在７０ ℃下超聲反應(yīng)１．５ ｈ。在此條件下，提取異甘草素的含量可達(dá)０．８４％。該方法簡(jiǎn)單、易行，重復(fù)性好。

關(guān)鍵詞：甘草黃酮；甘草苷；異甘草素；轉(zhuǎn)化

中圖分類號(hào)：Ｒ２８４．３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０11）11－2321-02

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ Fｌａｖｏｎｏｉｄｓ

ＣＯＮＧ Ｊｉｎ－xｉａｎｇ１，ＴＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｄａｎ１，ＷＡＮＧ Ｓｈａｏ－ｙａｎ１，ＺＨＵ Ｌｅｉ１，ＨＵ Ｊｉａｎ－ｊｉａｎｇ２

（１．Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ａｎｓｈａｎ １１４０５１， Ｌｉａｏｎｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ；

２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ， Ｓｉｎｏｓｔｅｅｌ Ａｎｓｈａｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｈｅｒｍｏ－ｅｎｅｒｇｙ Ｃo．， Ｌｔｄ．，Ａｎｓｈａｎ １１４０４４， Ｌｉａｏｎｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ａｌｋａｌｉｎｅ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｆ ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ with the concentrations of liquiritin and isoliquiritigenin as the indices． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｉｓｏｌｉｑｕｉｒｉｔｉｇｅｎｉｎ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｋａｌｉ ｗａｓ ２．０ ｍｏｌ／Ｌ； ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗａｓ ３０ ｇ／Ｌ； ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ ｗａｓ １．５ ｈ； ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ７０ ℃． Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｉｓｏｌｉｑｕｉｒｉｔｉｇｅｎｉｎ ｒｅａｃｈｅｄ ０．８４％． Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｓｉｍｐｌｅ， ｅａｓｙ， ａｎｄ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｌｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ； ｌｉｑｕｉｒｉｔｉｎ； ｉｓｏｌｉｑｕｉｒｉｔｉｇｅｎｉｎ； ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ

甘草黃酮（Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ，ＦＧ）是從甘草提取物中得到的一類生物活性較強(qiáng)的成分。迄今為止，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已從甘草中分離鑒定出３００多個(gè)黃酮類化合物［１］。甘草黃酮類化合物成分不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，藥效活性差別也很大，一些苷元類成分的活性遠(yuǎn)高于其苷的活性。如甘草素與甘草苷，異甘草素與異甘草苷等。然而，在甘草原料中，苷元的含量很低。據(jù)報(bào)道，甘草中甘草苷含量約為３．６％，而甘草素、異甘草素的含量?jī)H為０．１％左右［２］，有些甘草甚至檢不出這兩種成分。如何有效地利用甘草資源，分離提取這些低含量但高藥效的活性成分已成為研究中普遍關(guān)注的問題。

異甘草素是甘草黃酮中重要的藥物活性成分，具有抗氧化、抗病毒、抗腫瘤等多種重要的藥理作用［３，４］，應(yīng)用前景廣泛。在酸或堿存在的條件下，黃酮類物質(zhì)中的苷可轉(zhuǎn)化成苷元，從而提高某些成分的含量［５］。為此，本研究在堿性條件下，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和超聲輔助提取技術(shù)，研究了甘草苷向異甘草素的轉(zhuǎn)化，優(yōu)化異甘草素的提取條件，從而為快速有效地提取異甘草素活性成分提供參考。

１材料與方法

１．１儀器與試劑

ＬＣ－１０ＡＴｖｐ高效液相色譜儀（日本島津公司），ＳＰＤ－１０Ａｖｐ紫外檢測(cè)器（日本島津公司），Ｎ２０００色譜數(shù)據(jù)工作站（浙江大學(xué)智達(dá)信息工程有限公司）。ＨＨ－５數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠），ＢＳ２１０Ｓ電子天平（德國(guó)Ｓｔａｒｔｏｒｉｕｓ公司），ＡＴ－８３０色譜柱恒溫箱（天津自動(dòng)科學(xué)儀器公司），ＳＢ２２００超聲器（上海申波超聲公司）。

甘草總黃酮提取物購(gòu)于內(nèi)蒙古自治區(qū)伊泰藥業(yè)圣龍分公司。甘草苷及異甘草素標(biāo)樣對(duì)照品為實(shí)驗(yàn)室自制，ＨＰＬＣ檢測(cè)純度均為９９％。乙腈、氫氧化鈉均為分析純；水為雙蒸水。

１．２實(shí)驗(yàn)方法

１．２．１色譜分析條件色譜柱：Ａｇｉｌｅｎｔ ＸＤＢ Ｃ１８柱；流動(dòng)相：體積比為１∶４的乙腈－水混合溶液，流速為０．７ ｍＬ／ｍｉｎ；甘草苷的紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為２７６ ｎｍ，異甘草素的紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為３６０ ｎｍ；檢測(cè)溫度為２５ ℃，進(jìn)樣體積為１０ μＬ。

１．２．２標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作準(zhǔn)確稱取異甘草素及甘草苷對(duì)照品各１０．００ ｍｇ，分別用流動(dòng)相定容于１０ ｍＬ容量瓶中，作為儲(chǔ)備液。分別吸取異甘草素儲(chǔ)備液或甘草苷儲(chǔ)備液２，４，６，８，１０，１５和２０ μＬ，在１．２．１的色譜檢測(cè)條件下進(jìn)行分析。根據(jù)濃度與峰面積的關(guān)系繪制甘草苷及異甘草素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

１．２．３轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)稱取一定質(zhì)量的原料，在一定的堿濃度及溫度下，進(jìn)行超聲反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)后料液中甘草苷及異甘草素的含量變化情況。按Ｌ９（３４）的正交設(shè)計(jì)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察加入堿濃度、超聲反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度及原料質(zhì)量濃度４個(gè)因素對(duì)甘草苷和異甘草素含量的影響，各因素的各水平如表１所示。

１．3含量的測(cè)定

正交實(shí)驗(yàn)中，甘草苷或異甘草素的含量（ｗ）通過下式計(jì)算：

ｗ＝×１００％ （１）

式中，Ｃ為通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的甘草苷或異甘草素濃度，Ｖ為實(shí)驗(yàn)配置的溶劑體積，ｍ是稱取樣品的質(zhì)量。

２結(jié)果與分析

２．１異甘草素及甘草苷的標(biāo)準(zhǔn)曲線

以異甘草素的峰面積Ｙ為縱坐標(biāo)，以其濃度Ｃ為橫坐標(biāo)，經(jīng)線性回歸，得到異甘草素的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：Ｙ＝２０７．００Ｃ＋２．２８，相關(guān)系數(shù)ｒ＝０．９９５。使用同樣方法得到甘草苷標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為：Ｙ＝２１７．００Ｃ＋４．４８，相關(guān)系數(shù)ｒ＝０．９９９。所得結(jié)果表明在所選范圍內(nèi)，兩種樣品的濃度與各自峰面積呈良好的線性關(guān)系，可用于定量分析。

２．２正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過色譜分析檢測(cè)不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的甘草苷及異甘草素濃度，進(jìn)而通過式（１）求得其含量，見表２。

由極差Ｒ的分析結(jié)果可知，各因素對(duì)甘草苷含量的影響大小次序?yàn)椋?、Ｃ、Ｂ、Ｄ，若以提取甘草苷為目?biāo)，則最佳方案為Ａ２Ｂ１Ｃ２Ｄ１。而對(duì)異甘草素含量的影響因素中，因素Ａ的影響最大，其次為Ｄ、Ｃ，因素Ｂ影響最小，提取異甘草素的最佳方案為Ａ３Ｂ２Ｃ２Ｄ３。

圖１是不同因素水平對(duì)甘草苷及異甘草素含量的影響圖，從圖中可以看出，甘草苷含量少的因素水平所對(duì)應(yīng)的異甘草素含量并不是最高，這說明在相應(yīng)的堿性條件下，甘草苷沒有完全轉(zhuǎn)化為異甘草素。甘草總黃酮提取物原料成分十分復(fù)雜，其他成分也有可能轉(zhuǎn)化為異甘草素。轉(zhuǎn)化過程中，使用超聲波輔助提取可以有效地破壞細(xì)胞壁，大大減少轉(zhuǎn)化反應(yīng)時(shí)間，提高異甘草素的提取效率。

２．３驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

分別按正交設(shè)計(jì)得到的最佳條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)３次，結(jié)果見表３。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甘草苷和異甘草素兩種活性成分檢測(cè)的含量相對(duì)誤差均小于１．３％，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較好。

３結(jié)論

在堿性條件下，使用超聲提取技術(shù)，研究了甘草總黃酮原料的轉(zhuǎn)化條件，以苷元異甘草素的含量為目標(biāo)，采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化轉(zhuǎn)化條件，得到了異甘草素的最佳提取工藝條件為：原料濃度為３０ ｇ／Ｌ，在７０ ℃下超聲反應(yīng)提?。保?ｈ，加入堿的濃度為２．０ ｍｏｌ／Ｌ。異甘草素在最佳提取條件下，含量得到了提高，可達(dá)０．８４１ ２。該法簡(jiǎn)單、效率高，為異甘草素的進(jìn)一步精制奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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