下载文档原格式
![栀子提取工艺的优化[方案]](https://uimg.taocdn.com/e964540c6ad97f192279168884868762caaebbd5.webp)
栀子提取工艺的优化摘要：目的：研究栀子中有效成分栀子苷最佳提取方法和条件。
方法：以栀子苷含量为考察指标，以H LP C、紫外分光光度法为含量测定方法，对栀子的不同提取工艺进行比较，采用正交设计法优选出栀了苷的最佳提取工艺。
结果：醋酸乙酯提取法对栀子苷的提取量最大，且提取物中栀子黄色素杂质很少，提温度为75℃，料液比为50mL，浸提时间为 3 h，浸提级数为1，栀子苷提取得率为4．12％。
结论：醋酸乙酯提取法为最佳提取方法，浸提温度为75℃，料液比为1：5(g：mL)，浸提时间为 3 h，浸提级数为1为栀子苷提取最佳条件。
关键词：栀子，栀子苷，HPLC，紫外分光光度法，正交试验，提取工艺实验材料栀子，江西省樟树中药饮片厂；UV．2201PC型紫外．可见分光扫描仪(日本岛津)，栀子苷对照品(中国药品生物制品检定所，批号：110749，200309)；其余试剂均为分析纯。
实验方法1 栀子栀子苷的含量测定方法1．1 对照品溶液的配制精密称取栀子苷对照品1 1．83mg，置25mL量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取5mL置50mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，分别精密吸取对照品溶液1、2、4、6、8mL，置lOmL~瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，备用。
1．2 样品溶液的配制精密量取定容后的样品溶液lmL，置20mL量瓶中，用甲醇定容至刻度，摇匀，滤过，精密量取续滤液lmL，置50mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，备用。
1．3 检测波长的确定采用紫外分光光度法，以栀子苷对照品溶液和样品溶液，在200~600nm下扫描，在238nm波长处均具有最大吸收，故确定检测波长为238nm。
紫外扫描图见图1。
图1 对照品和样品的UV扫描图2．1．4 标准曲线的绘制取上述配制的系列对照品溶液，在238nm波长处测定吸光度，结果见表1。
表1 线性关系考察结果栀子苷浓度4.732 9.464 18.928 28.392 37.896（ug/ml）吸光度（OD）值0.166 0.255 0.500 0.750 0.998以对照品浓度为横坐标，吸收度为纵坐标，绘制标准曲线，经回归处理，回归方程为：A=0．0254C+0．0283 R=0．9993由此可见，栀子苷的浓度在4．732-37．8561~g／mL的范围内线性关系良好。
中图分类号：O642；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)02-0009-04大孔树脂分离纯化栀子黄色素的研究梁华正 廖夫生 乐长高（东华理工学院应用化学系，抚州344000）摘 要：本文研究了几种大孔吸附树脂对栀子黄色素的静态吸附特性，筛选出一种吸附性能较好的树脂，并对其进行了栀子黄色素的分离纯化研究。
实验结果表明：HPD100树脂对栀子黄色素的静态吸附率达到98.0％。
适当的提取液浓度、流速及盐浓度均可增大树脂对栀子黄色素的吸附量；采用70％乙醇水溶液洗脱时，只需96ml 就可以达到97.6％的洗脱率，但温度对吸附率和洗脱率的影响都不大。
经过HPD100树脂分离纯化，得到的栀子黄色素色价>400，OD 值<0.4。
关键词：栀子黄色素；分离纯化；大孔吸附树脂栀子黄色素是从茜草科植物栀子果实中提取的天然食用色素，是一种珍贵的水溶性类胡卜素色素，其主要成分是藏红花素。
栀子黄色素能防止亚油酸的氧化，对热和光比较稳定，对蛋白质和淀粉具有良好的染色效果，具有一定的营养和保健价值[1]。
由于提取的色素溶液中含有大量的杂质栀子苷，该物质在ß－葡萄糖酶的作用下水解为苷元，这种苷元能与氨基酸反应生成蓝色色素，导致栀子黄色素在应用过程中发生绿变[2]。
实践证明，当色素溶液中OD 值（栀子黄溶液中栀子苷的最大吸光度值（A 238 ）与栀子黄色素的最大吸光度值（A 440）的比值）小于0.40时，可以有效防止绿变现象的发生。
用于栀子黄色素精制的方法包括：酸碱沉淀法[3]、超临界CO 2流体法[4]、凝胶层析法[5]、无机膜提取法[6]、聚酰胺层析法[7]等，但他们在工业上应用价值都不大。
目前大孔吸附树脂在中药有效成分或天然产物提取分离等方面得到较好的应用[8]，大孔吸附树脂也应用在精制栀子黄色素中[9]，南开大学高分子研究所用吸附树脂法对色素进行精制，色素色价从11.72提高到172.1，OD 值从3.21降低到0.72[10]，同时，浙江工大的计建炳等用NKA 树脂吸附分离栀子黄色素达到较好的效果，色价较高[11]。
栀子黄色素提取工艺及品质评价付满玲; 周科; 刘珉甬; 李亚玲【期刊名称】《《中国民族民间医药》》【年(卷),期】2019(028)021【总页数】3页(P32-34)【关键词】栀子黄色素; 提取工艺; 色价; OD值; 品质评价【作者】付满玲; 周科; 刘珉甬; 李亚玲【作者单位】西南医科大学护理器械研发实验室四川泸州 646000; 四川众鼎中药发展有限公司四川泸州 646000; 泸州岷宏科技有限公司四川泸州 646000;西南医科大学附属医院药学部四川泸州 646000【正文语种】中文【中图分类】R284.2栀子是茜草科(Rubiaceae)植物栀子(Gardenia jasminoides Ellis)的干燥成熟果实，具有护肝、利胆、降压等多种药理作用，是我国传统中药，在我国四川等地广泛分布。
栀子黄色素是从栀子中提取的一种优良水溶性天然色素，属类胡萝卜素，其在栀子成熟果实的含量为3%～8%[1]。
栀子黄色素主要成分是藏花素，其着色自然；具有具有清热去火、利胆护肝、降低胆固醇等功效[2]；在人体内可以转化为维生素A，因此它是一种集着色、营养和保健等功能为一体的天然色素，在医药和食品行业中具有广泛应用[3]。
栀子黄色素粗品在保藏或使用过程中容易发生褪色或绿变现象，其主要原因是色素中存在大量的栀子苷，其在葡萄糖酶或蛋白酶的作用下与氨基酸反应生成栀子蓝色素，从而导致栀子黄色素绿变现象的发生，由此限制了栀子黄色素产品的广泛应用[4]。
因此，研究栀子黄色素的提取和纯化工艺对于提高栀子黄色素的品质，以及实现栀子黄色素的高效优质生产具有重要意义。
1 材料1.1 药材栀子由四川众鼎中药发展有限公司提供，经西南医科大学税丕先教授鉴定为Gardenia jasminoides Ellis的成熟果实。
1.2 试剂 HPD-100A大孔树脂：安徽三星树脂科技有限公司。
1.3 仪器 RE52CS-1旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；SP-1901紫外可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司。
色素精制纯化方法
色素的精制纯化方法有多种，以下是一些常见的方法：
1. 树脂吸附法：根据混合物中各组分性质的不同，选用相应的吸附树脂、洗脱剂，通过吸附解吸来有选择性分离纯化物质。
2. 酶反应法：通过酶反应产生所需要的颜色。
如栀子果实提取的黄色素，在食品加工中经酶处理产生栀子蓝色素、栀子红色素。
3. 压榨法：利用挤压方法，将粉碎的新鲜材料中的天然色素成分挤压出来，此法适宜用于水溶性色素提取。
如：苋菜红色素的提取。
4. 熬煮法：将本来无色的物质或非需要色的物质，经熬煮转化成需要色的物质，如焦糖色素。
5. 超声提取法：是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。
6. 微波提取法：由于吸收微波能，细胞内部温度迅速上升，使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力，细胞破裂。
细胞内有效成分自由流出，在较低的温度条件下萃取介质捕获并溶解。
7. 超临界萃取法：是利用超临界流体的这一强溶解能力特性，从动、植物中提取各种有效成分，再通过减压将其释放出来的过程。
8. 高压提取技术：研究发现在Mpa范围内，高压预处理的压力越高天然植物色素浸取效果越好，处理次数越多浸取效果越好。
9. 酶法辅助提取技术：用合适的酶将细胞壁消化、破碎使色素提取出来，酶法与其他提取技术的联用可以获得更好的效果。
但由于酶一般比较贵，因此制约了此项技术的发展。
这些方法各具特点，可以根据色素的性质、提取效率和成本等因素选择合适的方法。
题 目： 生化分离工程实验 姓 名： 司 仿 学 号： 100820042 学 院： 生物科学与工程学院 专 业： 发酵工程 年 级： 2010 指导教师： 陈剑锋
2010年12月12日 《生化分离工程实验》——栀子黄色素的提取、纯化和测定 1
一、实验目的 1. 了解栀子油活性成分的CO2超临界脱除和有机溶剂脱除工艺的异同点。 2. 了解栀子黄色素的乙醇提取和水提取工艺的异同点。 3. 掌握栀子黄色素成分的分离纯化原理。 4. 掌握栀子黄色素成分的含量测定方法。 5. 了解栀子黄色素成分的稳定性测定方法。
二、实验基础 栀子黄色素是从栀子果实中提取的自然界唯一存在的水溶性类胡萝卜素类天然色素，主要成分是藏花素和藏花酸，成品中还可能存有熊果酸等三帖酸成分、栀子苷和绿原酸。粗加工的栀子黄色素往往因为在保藏或使用过程发生褪色或绿变，其主要原因是色素中大量栀子苷和绿原酸的存在，实践证明，如果能够把色素的OD238/440比值降低到0.4以下，即能够较好的解决这一问题。栀子黄色素在欧美、日本等发达国家颇受欢迎，国际需求量以年均10%的速度在增长。2000年日本的需求量为320 t，在日本天然色素市场中排位第4，栀子黄色素（A238/A440 ≤ 0.40）的售价为4500日元/kg。 本实验通过对高色价栀子黄色素的提取工艺及其稳定性进行系统研究，旨在培养学生的实验设计和解决实际难题的能力。为开发利用天然色素新资源--栀子植物提供参考依据。
三、实验材料和仪器 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 栀子鲜果购自福建省福鼎市医药公司。藏花素标准品（纯度99%），美国Sigma公司。栀子黄色素标准品（色价E1%1cm = 258.33/mg，A238/A440 ≤ 0.38，A320/A440 ≤ 0.12），福州大学中药现代化工程研究室通过层析方式制备。栀子苷、绿原酸和熊果酸标准品（批号分别为0749-200410、0753-200212和0742-200415，纯度均 ≥ 99%），中国药品生物制品检定所。 乙醇、盐酸、硫酸、氢氧化钠、过氧化氢等，均为分析纯，购自广东西陇化工厂。95%食用酒精，市售产品。 UV-1700型紫外分光光度计，日本津岛公司；HH-4型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司。
四、实验方法 1 栀子黄色素的乙醇提取或自来水提取 秋季收获的栀子鲜果 → 迅速干燥进行降低水分和钝化酶活处理 → 机械脱壳 → 果仁破碎至24目左右 → CO2超临界脱油或有机溶剂脱油 → 加入6倍量50％乙醇溶液或者自来水于75℃浸提120 min → 10000 r/min离心过滤除杂 → 滤液取样测定栀子黄色素、栀子苷、绿原酸含量 → 滤液经真空浓缩脱醇 → 喷雾干燥成粉（工业化生产）或冷冻干燥成粉（实验室制备） → 色素粉末粗品 → 分装胶囊后于4℃保存，用于后续栀子黄色素的大孔吸附树脂富集纯化、理化性质评价和 2
稳定性测定。 2.1 栀子黄色素的大孔吸附树脂静态富集纯化 称取HZ801大孔吸附树脂30 ml，10%色素粗品水溶液100 ml → 置于摇床中，100 rpm下室温振荡吸附4 h，每隔0.5 h取样测定其上清液中栀子黄色素、栀子苷含量，绘制各组分的吸附时变曲线（饱和吸附量以30 mg/ml计）。 吸附色素的HZ801大孔吸附树脂 → 加入3倍量的50％乙醇溶液，置于摇床中，100 rpm下室温振荡解吸4 h → 每隔0.5 h取样测定其上清液中栀子黄色素、栀子苷含量，绘制各组分的解吸时变曲线。 收集富含栀子黄色素部分 → 收集液经真空浓缩脱醇（60～70℃，-0.095 Mpa）至1/10体积 → 喷雾干燥成粉（工业化生产）或冷冻干燥成粉（实验室制备）。 2.2 栀子黄色素的大孔吸附树脂动态富集纯化 称取HZ801大孔吸附树脂15 ml置于玻璃层析柱中 → 10%色素粗品水溶液100 ml以1.0 BV/h流速上柱，每隔0.5 h取样测定其上清液中栀子黄色素、栀子苷含量，绘制各组分的吸附时变曲线（饱和吸附量以30 mg色素/ml计）。 吸附色素的HZ801大孔吸附树脂 → 先用2 BV去离子水冲去树脂颗粒间的残留液 → 再用3倍量的50％乙醇溶液，以3~4 BV/h流速洗脱 → 每隔5 min取样测定其上清液中栀子黄色素、栀子苷含量，绘制各组分的解吸时变曲线。 收集富含栀子黄色素部分 → 收集液经真空浓缩脱醇（60～70℃，-0.095 Mpa）至1/10体积 → 喷雾干燥成粉（工业化生产）或冷冻干燥成粉（实验室制备）。 3 栀子黄色素的吸收光谱及色素成分的测定 室温下，将栀子黄色素粉末产品溶于水配成一定浓度的栀子黄色素水溶液，用分光光度计在200～600 nm波长范围内进行扫描，进行吸收峰实验，结果示于图。 栀子黄色素的A238/A440值和A320/A440值采用紫外分光光度计测定。配制1%的栀子黄色素溶液，稀释至一定浓度后，用1 cm光径的比色皿，在紫外分光光度计上扫描，测定440 nm、320 nm和238 nm波长处的吸光度值，计算A238/A440值和A320/A440值，色价用E1%1cm表示。 4 栀子黄色素理化性质和稳定性测定 定量取色素粉末产品，按食品添加剂栀子黄（GB7912-2005）标准所述方法，测定水溶性、A238/A440和A320/A440值（E1％1cm表示）等理化指标和在光、热、氧化剂、还原剂、酸、碱、金属离子、食品添加剂条件下的稳定性指标。 4.1 pH值对色素稳定性的影响 室温下，用不同缓冲溶液控制溶液的pH值，配制一系列相同色素浓度的栀子黄溶液，分光光度计分别测定其吸光度，结果示于表。 4.2 温度对色素稳定性的影响 取10 mL相同色素浓度、相同pH值的溶液（1%的栀子黄色素溶液、pH 4～6），分别于4～100℃恒温水浴保存6 h后测定其吸光度，结果示于表。 4.3 氧化剂对色素稳定性的影响 3
室温下，取20 mL相同色素浓度的溶液（1%的栀子黄色素溶液），分别加入不同浓度的30%过氧化氢，在室内光源照射下放置，定期测定吸光度。
五、实验数据处理与分析 GYP（mg/ml）＝（OD440×稀释倍数）/55.736 GP（mg/ml）=（OD238×稀释倍数）/30.819 1 栀子黄色素的大孔吸附树脂静态富集纯化 1.1 栀子黄色素及栀子苷的静态吸附 表1 静态吸附数据记录及处理 时间/h 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
GP 稀释倍数 2000 2000 1000 1000 1000 500 A238 0.254 0.212 0.416 0.390 0.352 0.741 GP mg/ml 16.48 13.75 13.50 12.65 11.42 12.02
GYP 稀释倍数 1000 500 500 500 500 250 A440 0.158 0.289 0.234 0.196 0.161 0.250 GYP mg/ml 2.83 2.59 2.10 1.76 1.44 1.12 时间/h 3.00 3.50 4.00 4.50 5.50 6.00
GP 稀释倍数 500 500 500 500 500 500 A238 0.711 0.685 0.670 0.630 0.610 0.610 GP mg/ml 11.53 11.11 10.87 10.22 9.90 9.90
GYP 稀释倍数 250 100 100 100 50 50 A440 0.214 0.409 0.350 0.270 0.426 0.383 GYP mg/ml 0.96 0.73 0.62 0.48 0.38 0.34
0.03.06.09.012.015.018.00.01.02.03.04.05.06.0时间/hGP mg/ml0.00.51.01.52.02.53.03.5GYP mg/mlGPGYP
图1 GP及GYP的静态吸附曲线 静态吸附工艺计算： GP静态吸附量=(C吸附前-C吸附后)×V样液/V树脂=(16.48-9.90)×100/30=21.93 mg/mL树脂 GYP静态吸附量=(C吸附前-C吸附后)×V样液/V树脂=(2.83-0.34)×100/30=8.30mg/mL树脂 1.2 栀子黄色素及栀子苷的静态解吸 表2 静态解吸数据记录及处理 时间/h 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 4
GP 稀释倍数 100 200 300 400 500 500 500 500 500 500 A238 0.773 0.639 0.576 0.574 0.502 0.494 0.498 0.530 0.541 0.506 GP mg/ml 2.51 4.15 5.61 7.45 8.13 8.00 8.07 8.61 8.76 8.21
GYP 稀释倍数 50 50 50 100 500 500 500 500 500 500 A440 0.124 0.247 0.316 0.714 0.155 0.150 0.135 0.155 0.158 0.150 GYP mg/ml 0.11 0.21 0.28 1.29 1.41 1.35 1.28 1.39 1.42 1.34
0.02.04.06.08.010.00.01.02.03.04.05.0时间/hGP mg/ml0.00.51.01.52.0
GYP mg/ml
GPGYP
图2 GP及GYP的静态解吸曲线 静态解吸工艺计算： GP静态解吸率=(C解吸后-C解吸前)×V解吸液/V树脂/树脂吸附量×100% =(8.21-2.51)×90/30/21.93×100%=78.00% GYP静态解吸率=(C解吸后-C解吸前)×V解吸液/V树脂/树脂吸附量×100% =(1.34-0.11)×90/30/8.30×100%=44.50% 2 栀子黄色素及栀子苷的大孔吸附树脂动态富集纯化 2.1 栀子黄色素及栀子苷的动态吸附 表3 动态吸附数据记录及处理 时间/h 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4
GP 稀释倍数 50 50 100 100 100 200 1000 A238 0.224 0.250 0.281 0.390 0.744 0.602 0.598 GP mg/ml 0.36 0.41 0.91 1.27 2.41 3.90 19.43
GYP 稀释倍数 1 50 50 50 50 50 50 A440 0.150 0.105 0.170 0.174 0.190 0.174 0.182 GYP mg/ml 0.002 0.09 0.15 0.16 0.17 0.16 0.16 时间/h 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5
