一种甘草酸单铵盐的制备方法与流程

本发明涉及化合物制备技术领域，尤其是涉及一种甘草酸单铵盐的制备方法。

背景技术：

甘草酸单铵盐是以种植甘草为原料，经提取、酸化、铵化、重结晶等工序，精制而成的一种重要的食品、医药、化妆品原料，其应用涵盖食品、医药、化妆品、高级卷烟和牙膏等行业。

在食品工业中，甘草酸单铵盐主要作为甜味剂使用，一方面，它的甜度约为蔗糖的200倍；另一方面，使用甘草酸单铵盐，对食品中食盐的咸味具有调和作用，而且还可以防止有些食品由于大量使用白砂糖而带来的易发酵、腐败、变质、褐变和固化等作用，此外，它还具有增加甜味厚度，呈现鲜味、减轻酸味和生腥味的作用。这样甘草酸单铵盐的应用范围被大大的拓展。试验研究证实，啤酒、饮料、糖果、糕点、焙烤食品、面包、罐头、榨菜、豆制品、酱油、食醋、肉制品、调味品中加入少量甘草酸单铵盐均可以起到明显的改善口味，提高鲜味的目的。

在医药工业和化妆品领域，随着工业化精制纯化技术的进步，甘草酸单铵盐及其系列产品在制药及化妆品领域的应用已经得到不断拓展。在制药领域，甘草酸单铵盐被制作成抗溃疡、解毒、消炎的内服药剂、注射剂、滴鼻液、外用药。而在化妆品领域，则主要利用其消炎作用，被应用于洗涤剂、护发剂、护肤剂、牙膏、洗浴用品等。在烟草工业，甘草酸单铵盐主要作为加香剂，将甘草酸单铵盐加入烟草、雪茄中能明显的抑制毒性，增加香味。

现有技术中甘草酸单铵盐制备和纯化工艺大都采用水煮、醇沉提取结合多次结晶纯化的方式，不仅方法复杂，同时成品纯度不够，收率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种甘草酸单铵盐的制备方法，本发明提供的甘草酸单铵盐的制备方法纯度高，收率高。

本发明提供了一种甘草酸单铵盐的制备方法，包括：

A)将甘草用有机溶剂提取，酸沉，得到粗品甘草酸；

B)将粗品甘草酸用有机溶剂提取，脱色、氨化得到氨化液；

C)将氨化液超滤，得到甘草酸单铵盐。

优选的，所述步骤A)中有机溶剂选自甲醇、乙醇和丙酮中的一种。

优选的，所述有机溶剂的浓度为80％～100％。

优选的，所述步骤A)中酸沉中的酸为盐酸或硫酸。

优选的，所述酸的浓度为2％～8％。

优选的，所述步骤A)中提取为加热超声提取。

优选的，所述加热温度为40℃～80℃。

优选的，所述步骤B)中氨化具体为：用氨水调节pH值为4.8～5.3。

优选的，所述步骤C)超滤中膜材质为聚醚砜超滤膜。

优选的，所述步骤C)超滤膜的截留分子量为2500～3000。

与现有技术相比，本发明提供了一种甘草酸单铵盐的制备方法，包括：A)将甘草用有机溶剂提取，酸沉，得到粗品甘草酸；B)将粗品甘草酸用有机溶剂提取，脱色、氨化得到氨化液；C)将氨化液超滤，得到甘草酸单铵盐。本发明创新性的采用有机溶剂提取，酸沉的方式处理甘草，相对于现有技术可以更有效的提取甘草酸，相对于加碱提取的方式可以减少碱溶性杂质的产生。本发明氨化后直接生成甘草酸单铵盐，可以直接进行析晶，无需再次酸化结晶，简化了制备工艺，同时结合超滤提取，使得本发明制备得到的甘草酸单铵盐纯度和收率高。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的产物的紫外吸收光谱图；

图2为本发明实施例1制备得到的产物的红外吸收光谱图；

图3为本发明实施例1制备得到的产物的¹H核磁共振谱图；

图4为本发明实施例1制备得到的产物的¹³C核磁共振谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种甘草酸单铵盐的制备方法，包括：

A)将甘草用有机溶剂提取，酸沉，得到粗品甘草酸；

B)将粗品甘草酸用有机溶剂提取，脱色、氨化得到氨化液；

C)将氨化液超滤，得到甘草酸单铵盐。

本发明首先将甘草采用有机溶剂提取，酸沉，得到粗品甘草酸。本发明首先将甘草采用有机溶剂提取。本发明所述甘草优选经过粉碎后提取，本发明对于所述粉碎的方式不进行限定，粉碎成草丝即可，本领域技术人员熟知的粉碎方式即可。所述有机溶剂优选选自甲醇、乙醇和丙酮中的一种；更优选为乙醇和甲醇中的一种。所述有机溶剂的浓度优选为80％～100％，更优选为85％～95％，最优选为90％～93％。在本发明中，所述甘草酸和有机溶剂的质量比优选为1：(6～10)；更优选为1：(7～9)。

在本发明中，所述提取优选为加热超声提取；所述加热的温度优选为40～80℃，更优选为40～70℃；所述提取时间优选为40～60min。所述提取次数优选为1～3次；更优选为2次。本发明对于所述超声使用的仪器不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。所述超声的功率优选为250～1000W。

本发明采用上述高浓度有机溶剂提取的方式，并借助超声，可以更有效的提取甘草中的甘草酸，相对于传统的水溶液加碱提取的方式，可以减少碱溶性杂质的生成，同时提取率更高。

本发明在上述提取后，合并滤液，酸沉，得到粗品甘草酸。在本发明中，所述酸可以为盐酸或硫酸。酸的体积与所述有机溶剂的体积比优选为10～40:100；更优选为15～35:100。所述酸的浓度优选为2％～8％。

经上述酸沉淀后，得到粗品甘草酸。本发明创新性的采用上述醇提、酸沉的配合方式，再加上特定的醇的浓度以及酸的浓度和用量，甘草酸的提取率高，提取效果好。

将粗品甘草酸采用有机溶剂提取，脱色、氨化得到氨化液。此时，所述有机溶剂包括并不限于乙醇。所述有机溶剂的浓度优选80％～100％，更优选为85％～95％，最优选为90％～93％。在本发明的优选实施例中，所述提取可以为套提的方式；所述有机溶剂与粗品甘草酸的重量比优选为6～10:1；更优选为7～8:1；所述套提的次数优选为2次。

套提后，得到醇提液，醇提液脱色，氨化得到氨化液。

在本发明中，所述脱色优选为经过活性炭脱色，本发明对于所述脱色方式不进行限定，本领域技术人员熟知的脱色方式即可。

在本发明中，所述氨化具体为：加入氨水，控制pH值为4.8～5.3。

本发明人创造性的在氨化过程中通过定量加入氨水，控制pH值为4.8～5.3之间，使得甘草酸直接生成甘草酸单铵盐，甘草酸单铵盐常温不溶于水，微溶于乙醇，因此，可直接析晶，无需酸化结晶，相对于现有技术简化了工艺，提高了产率。

将氨化液超滤，得到甘草酸单铵盐。本发明在超滤后优选还包括：结晶干燥、粉碎。

在本发明中，所述超滤中膜材质优选为聚醚砜超滤膜；所述超滤膜的截留分子量优选为2500～3000。

在本发明的一部分实施例中，所述超滤膜温度优选为10～50℃，更优选为30～40℃。在本发明的一部分实施例中，所述进料浓度优选为10～50g/L，更优选为20～40g/L，最优选为30～40g/L。在本发明的一部分实施例中，所述操作压力优选为0.05～0.2Mpa，更优选为0.05～0.15Mpa。

本发明超滤后，优选将滤液结晶、抽滤、干燥、粉碎，得到甘草酸单铵盐。本发明人对于所述结晶、抽滤、干燥、粉碎的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的方式即可。

本发明人创造性的应用上述醇提、酸沉、醇提氨化、超滤工艺结合，相对于传统水煮、醇沉的工艺，无需高温破坏热敏性物质，萃取时间短，成本低；本发明采用膜分离的方式，其能耗仅仅为蒸发或冷冻浓缩的1/3～1/8；并且在常温下进行，有效成分损失少，上述手段结合使用，最终使得本发明甘草酸单铵盐收率高，纯度高。

本发明提供了一种甘草酸单铵盐的制备方法，包括：A)将甘草用有机溶剂提取，酸沉，得到粗品甘草酸；B)将粗品甘草酸用有机溶剂提取，脱色、氨化得到氨化液；C)将氨化液超滤，得到甘草酸单铵盐。本发明创新性的采用有机溶剂提取，酸沉的方式处理甘草，相对于现有技术可以更有效的提取甘草酸，相对于加碱提取的方式可以减少碱溶性杂质的产生。本发明氨化后直接生成甘草酸单铵盐，可以直接进行析晶，无需再次酸化结晶，简化了制备工艺，同时结合超滤提取，使得本发明制备得到的甘草酸单铵盐纯度和收率高。

本发明优选采用以下方式对制备得到的甘草酸、甘草酸单铵盐进行测定：

纯度和收率测定：

仪器：高效液相色谱仪配备紫外检测器

色谱柱：C18(150*4.6mm,5μm)

流动相：乙腈：0.01mol/L磷酸水溶液＝38：62(V/V)

检测波长：252nm

流速：1.0mL/min

进样量：5μl

柱温：30℃

运行时间：至主峰保留时间的4倍

空白溶液：稀乙醇溶液

内标溶液：对羟基苯甲酸正丁酯约70mg，精密称定，置100ml量瓶中，以稀乙醇溶解并稀释至刻度，摇匀。

对照品溶液：取甘草酸单铵盐对照品约20mg，精密称定，置100ml量瓶中，加稀乙醇溶解，并精密加入内标溶液5ml，用稀乙醇稀释至刻度，摇匀。

供试品溶液：取本品20mg，精密称定，置100ml量瓶中，以稀乙醇溶解，并精密加入内标溶液5ml，然后加稀乙醇稀释至刻度，摇匀。

测定法：分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各5μl。

紫外吸收波长检测：SHIMADZU UV-2550检测方法：甲醇溶剂10mm*10mm样品池；

定性测定：

红外：BrukerVertex70FT-IR测检测方法：KBr压片法；

核磁：仪器型号：Varian INOVA-600核磁共振波谱仪；测试条件：溶剂DMSO-d6内标：TMS。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的甘草酸单铵盐的制备方法进行详细描述。

实施例1

称取粉碎的甘草200g，加入91％的乙醇1.6L，60℃超声提取1h，过滤；滤渣再加入91％的乙醇1.6L，60℃超声提取1h，过滤，合并滤液，采用3％硫酸沉淀至pH为2.1，得20.0g粗品甘草酸，经测定和计算，甘草酸提取率92.8％，粗品甘草酸中甘草酸的含量为31.2％。

粗品甘草酸用91％的乙醇150ml进行套提2次，醇提液活性碳脱色后，加入氨水调节pH值为4.8，氨化得氨化液。

氨化液使用截留相对分子质量为2500～3000聚醚砜超滤膜进行膜超滤，温度30℃，压力0.05Mpa，进料浓度30g/L，滤液结晶，抽滤，干燥，粉碎，得到产物。采用紫外吸收光谱、红外吸收光谱、¹H核磁共振、¹³C核磁共振对本发明实施例1得到的产物进行鉴定，结果如图1～图4所示；图1为本发明实施例1制备得到的产物的紫外吸收光谱图；图2为本发明实施例1制备得到的产物的红外吸收光谱图；图3为本发明实施例1制备得到的产物的¹H核磁共振谱图；图4为本发明实施例1制备得到的产物的¹³C核磁共振谱图；由图1～4可以得出，所得产品为甘草酸单铵盐。经计算，结果表明，本发明实施例1制备得到的甘草酸单铵盐纯度为82.6％，收率为85.85％。

实施例2

称取粉碎的的甘草200g，加入丙酮2.0L，50℃超声提取1h，过滤；滤渣再加入丙酮2.0L，50℃超声提取1h，过滤，合并滤液，采用5％盐酸沉淀至pH为1.9，得粗品甘草酸19.8g，甘草酸提取率90.5％，粗品甘草酸中甘草酸含量30.5％。

粗品甘草酸用93％乙醇160mL进行套提2次，醇提液活性碳脱色后，加入氨水调节pH值为5.0，氨化得氨化液。

氨化液使用截留相对分子质量为2500～3000聚醚砜超滤膜进行膜超滤，温度30℃，压力0.10Mpa，进料浓度40g/L，滤液结晶，抽滤，干燥，粉碎，得甘草酸单铵盐。采用本发明所述的方式对制备得到的甘草酸单铵盐的纯度和收率进行测定，结果表明，本发明实施例2制备得到的甘草酸单铵盐纯度为84.6％，收率为95.80％。

实施例3

称取粉碎的甘草200g，加入92％甲醇1.4L，50℃超声提取1h，过滤；滤渣再加入92％甲醇1.4L，50℃超声提取1h，过滤，合并滤液，采用8％盐酸沉淀至pH为2.1，得18.5g粗品甘草酸，甘草酸提取率91.3％，粗品甘草酸中甘草酸含量31.1％。

粗品甘草酸用85％乙醇120mL进行套提2次，醇提液活性碳脱色后，加入氨水调节pH值为5.3，氨化得氨化液。

氨化液使用截留相对分子质量为2500～3000聚醚砜超滤膜进行膜超滤，温度40℃，压力0.05Mpa，进料浓度40g/L，滤液结晶，抽滤，干燥，粉碎，得甘草酸单铵盐，采用本发明所述的方式对制备得到的甘草酸单铵盐的纯度和收率进行测定，结果表明，本发明实施例3制备得到的甘草酸单铵盐纯度为84.8％，收率为85.75％。

实施例4

称取粉碎的甘草200g，加入90％乙醇1.8L，70℃超声提取1h，过滤；滤渣再加入92％甲醇1.8L，50℃超声提取1h，过滤，合并滤液，6％硫酸沉淀至pH为2.0，得21g粗品甘草酸，甘草酸提取率94.3％，粗品甘草酸中甘草酸含量30.2％。

粗品甘草酸用90％乙醇170mL进行套提2次，醇提液活性碳脱色后，加入氨水调节pH值为5.2，氨化得氨化液。

氨化液使用截留相对分子质量为2500～3000聚醚砜超滤膜进行膜超滤，温度40℃，压力0.10Mpa，进料浓度50g/L，滤液结晶，抽滤，干燥，粉碎，得甘草酸单铵盐，采用本发明所述的方式对制备得到的甘草酸单铵盐的纯度和收率进行测定，结果表明，本发明实施例4制备得到的甘草酸单铵盐纯度为85.2％，收率为93.16％。

实施例5

称取粉碎的甘草200g，加入93％乙醇1.6L，70℃超声提取1h，过滤；甘草再用相同条件提取一次，过滤，合并滤液，5％盐酸沉淀至pH为1.9，得20.5g粗品甘草酸，甘草酸提取率95.8％，粗品甘草酸中甘草酸含量31.4％。

粗品甘草酸用93％乙醇185mL进行套提2次，醇提液活性碳脱色后，加入氨水调节pH值为5.1，氨化得氨化液。

氨化液使用截留相对分子质量为2500～3000聚醚砜超滤膜进行膜超滤，温度40℃，压力0.15Mpa，进料浓度30g/L，滤液结晶，抽滤，干燥，粉碎，得甘草酸单铵盐，采用本发明所述的方式对制备得到的甘草酸单铵盐的纯度和收率进行测定，结果表明，本发明实施例4制备得到的甘草酸单铵盐纯度为85.8％，收率为90.12％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。