甘草酸

甘草酸来源于豆科植物甘草的根和根茎，是甘草中最主要的活性成分，含量约10%。甘草酸又称甘草皂甙、甘草甜素，它是由甘草次酸及2分子葡萄糖醛酸所组成的苷。白色至微黄色结晶性粉末，没有气味，有特异的甜味，甜度约为蔗糖的200倍。其甜味与蔗糖等的甜味剂不同，入口后要略过片刻才有甜味感，但留存时间长。少量甘草苷与蔗糖并用可少用20%蔗糖而甜度不变。虽无香气，但有增香效能。水溶液呈弱酸性，2%溶液的pH值为2.5~3.5。难溶于水、稀乙醇。易溶于热水，冷却后呈粘稠状胶冻。甘草酸为三萜皂甙。此外还有甘草甙、异甘草甙等。豆科植物甘草(Glycyrrhiza sp.)是一味重要的传统中药，《伤寒论》的110个处方中有74个用它。甘草酸由甘草提取制备，具有特殊的甜味，主要用于食品，另外在医药、化妆品及卷烟等其他行业也有应用。因甘草酸在临床上应用时常伴有假醛固酮增多症，专家对其进行了大量的化学合成和结构改造，甘草酸类衍生物具有广泛的临床应用。
以上信息由Chemicalbook的彤彤编辑整理。甘草为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.的根及根状茎。多年生草本。根和根状茎粗壮，皮红棕色。茎直立，有白色短毛和刺毛状腺体。羽状复叶；小叶7～17，卵形或宽卵形，长2～5厘米，宽1～3厘米，先端急尖或钝，基部圆，两面有短毛和腺体。总状花序腋生；花密集；花萼钟状，外面有短毛和刺毛状腺体；花冠蓝紫色，长1.4～2.5厘米。荚果条形，呈镰刀状或环状弯曲，外面密生刺毛状腺体；种子6～8粒，肾形。花期6～7月；果期7～9月。
生长环境：生于向阳干燥的钙质草原、河岸沙质土等地。
产地：分布于东北、华北、西北等地区。
甘草也是食品工业的重要原料，可用来加工高档蜜餞、糖果、饮料、酒类、肉制品、冷食、酱菜、调味品等诸多食品。不但国人自古食用甘草，而且还远销海外。20世纪80年代以来，随着天然保健食品热的兴起，国内外以甘草为原料开发的保健食品也渐多起来。如，以甘草为原辅料加工的具有保健功用的甘草茶、保健醋、甘草饮料、甘草甜味素等30多种产品也问世。
甘草的根和茎含三萜皂甙甘草酸，即甘草甜素（Glycyrrhizin），是甘草次酸的二葡萄糖醛酸甙，为甘草的甜味成分，含量达3.63～13.06%。经过对18种国产甘草验样分析表明：含水溶物18.7～40.54%，甘草酸3.63～13.06%，还原糖3.38～13.06%，淀粉及胶质2.04～6.32%，水分6.04～8.44%，灰分3.35～6.68%，等。

图1为甘草植物图片甘草酸在临床上已被用于治疗慢性肝炎。甘草酸在体外可明显抑制HIV阳性病人血单核细胞中的HIV复制。甘草酸还可以减少感染了致死剂量流感病毒的小鼠的发病率和死亡率。Cinatl等比较了三唑核苷、菌酚酸、吡唑呋喃菌素和甘草酸对两种SARS 冠状病毒FFM-1和FFM-2的抑制，发现甘草酸对病毒复制的抑制最强。甘草酸在各个行业的应用比例如下：用于医药化妆品占26%，用于食品的占70%，用于卷烟及其他的占4%。
在食品方面：
1.酱油：甘草酸除了可改善咸味以提高酱油固有味道外，还可消除糖精的苦味，对化学调味剂有增效作用。
2.咸菜类：与糖精并用腌制咸菜的卤法中，可消除糖精的苦味。在腌制过程中，可克服少加糖而出现的发酵败、变色、硬化等缺点。
3.调味：本品可添加腌渍调味液，调味粉或饮食时的临时调味，可增加甜味，降低其他化学调味剂的怪味。
4.豆酱：腌制小酱鲱鱼采用本品可起到增加甜味、使味道均匀的作用。
在医药化妆品方面：
1.甘草酸为天然表面活性剂，其水溶液有弱起泡性。
2.具AGTH样生物活性，有很强的抑菌和抗炎功能，常用于治疗粘膜方面的疾病，在口腔卫生品使用能防止龋齿、口角溃疡等。
3.有广泛的配伍性，在护肤用品中使用可增强其它活性物在防晒、增白、止痒、调理、愈疤等方面的疗效。
4.与七叶树皂角素、七叶苷等组成复方，用作高效止汗剂。1.粉碎：取甘草根、茎在粉碎机中粉碎，过20目筛备用。
2.提取：取上述甘草粗粉200kg，放入2000L的搪瓷反应釜中，加水1200kg，缓缓加温到85～100℃，搅拌提取2h，过滤，滤渣 再加水1000kg，按上法提取2次，合并3次滤液。
3.浓缩：将提取液用泵抽入搪瓷蒸发器中进行浓缩，当浓缩 到原体积的1/5时，趁热过滤。
4.分离：滤液冷至室温加95%乙醇使提取液中的乙醇含量 达65%，静置24h，然后过滤，除去植物蛋白、多糖。
5.沉淀：取甘草滤液，放入沉淀池，加入浓硫酸调pH=3，甘 草酸则沉淀析出，过滤，用去离子水洗2次，然后真空抽干。
6.精制：在甘草酸沉淀中加3倍量的丙酮，加热回流提取 3h，过滤、残渣再反复回流草取2次，合并3次回流提取液，过滤， 回收丙酮，得甘草酸湿品。
7.干燥：将干草酸湿品放入烘房干燥，开始控制温度在 45℃，干燥1h，缓慢升温到85～95℃，近烘干时，升温到100℃，最 后在105℃烘烤5min。
8.粉碎：将烘干的甘草酸放入粉碎机中粉碎，过60～80目筛，即得甘草酸粉末。

图2为甘草提取甘草酸的工艺流程图1.定性鉴别：
①取样品1～2mg，置白瓷板上，加4%硫酸溶液 4滴，逐渐变为橙黄色至橙红色。
②取样品1g，加水10ml，搅拌溶 解，分为2等份，取一份置试管中，强力振摇，产生持久性泡沫， 一份加稀H2SO4，即生成大量沉淀，再加过量氨溶液沉淀又复溶解。
2.定量鉴别：
取样品6g，精确到万分之一，加蒸馏水50ml溶 解后，移于100ml容量瓶中，用乙醇稀释到刻度，搅匀，静置12h， 用吸液管取上清液25ml，置烧杯中，加氨试液3滴，置水浴上蒸发至稠膏状，加水30ml溶解，缓慢加入3%盐酸5ml，在冰水中静置 30min左右，过滤，沉淀物用冰水洗涤4次，每次用冰水5ml，弃去洗液及滤液，收沉淀物在滤纸上放置2～3h后，干燥称重。在甘草酸的糖配体上引入甘氨酸乙酯，其凝血素和溶血素分别提高了近3倍和2倍，而保持30位羧基裸露，在糖苷上引入缬氨酸叔丁基后，其溶血素类水平比30位羧基保护提高了50%，甘草酸的糖配体上引入氨基酸和短肽后其抗SARS病毒的效果比甘草酸平均提高10倍左右，特别是在糖苷键引入甘氨酸和赖氨酸短肽，其抗 SARS 病毒的效果比甘草酸提高70倍。

图3为甘草酸的氨基酸衍生物结构图天然品，无毒。有解毒保肝作用，LD50 805mg/kg(小鼠，腹腔)。甘草末为淡黄色粉末，味甜，略带苦味，含6%～14%的甘草酸。纯品甘草酸为结晶性粉末，味极甜，甜摩为蔗糖的200～250倍，甜味存留时间长。熔点212～217℃。易溶于热水，不溶于醚，难溶于丙二醇、乙醇。对热、碱和盐稳定，pH 54、于3时，溶液会出现沉淀。小白鼠经口LD₅₀大于10g/kg。ADI延期确定(FAO/WHO，1994)。甘草是我国传统的调味料和中药，安全性高。有特殊的风味，与蔗糖、糖精配合使用效果较好。我国规定可用于饼干、肉禽罐头、调味料、糖果、蜜饯、凉果和饮料，按生产需要适量使用。作为药物，具有抗炎、抗变态反应；作为甜味剂，广泛用于各类食品甘草酸又称甘草皂苷，是从天然植物甘草中提取的，是甘草的主要活性成分。甘草酸具有抗炎、抗病毒和保肝解毒及增强免疫功能等作用。甘草酸具有肾上腺皮质激素样作用，能抑制毛细血管通透性，减轻过敏性休克的症状。可以降低高血压病人的血清胆醇。由于甘草酸有糖皮质激素样药理作用而无严重不良反应，在临床中被广泛用于治疗各种急慢性肝炎、支气管炎和艾滋病。还具有抗癌防癌、干扰素诱生剂及细胞免疫调节剂等功能。一种从天然植物甘草中提取的，是甘草的主要活性成分。本品具有特殊的甜味，其甜度约砂糖的250倍，从甘草中提取出来的甘草酸钠盐，即使稀释4000倍的水溶液也有甜味。但直接作为食品的甜味剂，对某些食品不合适，一般可与砂糖，葡萄糖、糖稀等天然糖类并用或与糖精、甘氨酸、丙二醇等适当配合，方可获得较为可口的甜味。日本1978年生产甘草酸240吨，原料甘草从我国和俄罗斯进口，最高年份，进口甘草12000吨，1978年销售总量中，用于医药、化妆品的占26%，用于食品的占70%，用于卷烟及其他的占4%，在食品方面主要用途是：1.酱油 除了可改善咸味以提高酱油固有味道外，可消除糖精的苦味，对化学调味剂有增效作用。2.咸菜类 与糖精并用腌制咸菜的卤法中，可消除糖精的苦味。在腌制过程中，可克服少加糖而出现的发酵败、变色、硬化等缺点。3.调味 本品可添加腌渍调味液，调味粉或饮食时的临时调味，可增加甜味，得到敌视芭的咸味，季低其他化学调味剂的怪味。4.豆酱 腌制小酱鲱鱼采用本品可起到增加甜味、使味道均匀的作用。在甘草提取的过程中，得到甘草酸铵溶解在含有讲学算量碳酸钠的水溶液中，减压浓缩即得甘草酸二钠（C42H60Na3O16）、甘草酸三钠（C42H59Na3O16）。也用作食品添加剂，作为豆酱、酱油的甜味剂。二钠盐对小鼠腹腔注射LD50为1.44克/公斤，三钠盐对小鼠皮下注射LD50为1.54克/公斤。将甘草的根茎干燥后粉碎至0.833mm的粉末(保留纤维部分)，取粉末及纤维200kg，加水1200kg，在85～100℃下浸提2h。过滤后滤渣再用1000kg水提取2h，过滤后滤渣再重复浸提1次。合并3次滤液，在搪瓷蒸发器中浓缩至]/5的体积。冷却后加入95%的乙醇，使乙醇浓度达65%，静置24h，过滤除去植物蛋白、多糖等杂质。滤液中加入硫酸，调pH值至3，甘草酸沉淀析出。过滤、洗涤后，加入3倍的丙酮，加热回流3h，倾出丙酮提取液，残渣再反复回流提取2次。合并3次提取液，过滤后回收丙酮，即得湿甘草酸，于45℃干燥1h，缓缓升温至85～95~C，快烘干时，升至100～105℃，烘5min，经粉碎后即得成品。可由化学合成，但目前采用由甘草提取（见甘草次酸，前条）