栀子黄色素的提取及精制研究（一）

栀子(GardeniajasminoidesEllis)是茜草科栀子属的一种常绿灌木。其果实作为传统的中药材，味苦，性寒，无毒，具有泻火解毒、凉血散瘀、清热利湿、解热除烦等功能。此外，从栀子中提取天然色素也是其应用的一个重要方面。栀子黄色素是从栀子果实中提取的一种类胡萝卜素色素，主要成分是藏花素和藏花酸。栀子黄色素无特殊气味，极易溶于水，溶液透明清亮，色泽自然，对光、热、金属离子等均具有较好的稳定性，是一种优良的植物色素，被广泛应用于食品、医药和化妆品领域中。栀子黄色素一般用色价来判断其质量高低。此外，国际上常采用OD值比率作为衡量栀子黄色素绿变可能性的指标，即色素溶液中栀子苷的最大吸光度与栀子黄色素的最大吸光度的比值HJ。由于我国国家标准中对栀子黄色素的色价要求较低，所以目前市场上供应的色素产品质量普遍偏低，这不仅影响了栀子黄色素的应用，也限制了其进入国际市场。所以对栀子黄色素进行精制很有必要。

大孔树脂是一种具有大孔网状结构的有机高聚物吸附剂，具有吸附容量大、吸附速度快、选择性好、易于解吸附、机械强度高、再生处理简便等优点，在国内广泛用于药物及天然活性物质的提纯和中草药有效成分的分离纯化。利用大孔树脂精制栀子黄色素也有相关研究，但是精制栀子黄色素的色价普遍不高，树脂的吸附容量也较小。本实验采用超声波提取法，通过正交试验来研究栀子黄色素提取的最佳工艺条件，并且对大孔树脂对栀子黄色素的精制条件和效果进行了研究比较，筛选出适合制备高色价色素的大孔树脂，为栀子黄色素提取工艺的改进，以及大孔树脂在栀子黄色素精制中的工业化应用提供参考。

一、材料和方法

1、仪器、材料和试剂

（1）实验材料和试剂

山栀子干果：产地南京溧水(市售，经南京野生植物综合利用研究院鉴定)。

大孔树脂：D101，D138，DldO(中蓝晨光化工研究院)，X-5，D3520，NKA-9(南开大学化工厂)，CAD40(山东鲁抗医药股份有限公司)；澄清剂(天津振天成科技有限公司)；乙醇(分析纯)。

（2）主要仪器设备

752紫外可见分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)；数控超声波清洗器(熊猫集团南京电子计量有限公司)；离心机(北京医用离心机厂)；粉碎机(天津市第二微电机厂)；RE-52旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；CHA-S气浴恒温震荡器(江苏金坛新-佳仪器厂)；JA3103N电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司)。

2、实验方法

（1）栀子黄色素的提取

去除霉烂的栀子果实，分别粉碎过筛，置于电热鼓风干燥箱中，60℃烘干至恒重后备用。准确称取栀子粉末10g，按1:10料液比加入提取溶剂后封口，固定超声波功率100W，在一定温度下提取。一定时间后，用滤布过滤提取液并定容，稀释适当倍数后，在400nm处测定色素溶液的吸光值。

选定乙醇浓度，提取温度，提取时间进行三因素三水平的正交试验L₉(3⁴)(每个实验组设三个平行，结果取平均值)，确定最佳的提取工艺条件。研究因素及水平见表1。

(2)上样液的制备

称取一定量的栀子粉末，按最佳工艺条件进行提取，提取液经沉淀离心后浓缩至料液比为1:1左右。

(3)树脂的预处理

所有树脂用60％乙醇溶液浸泡过夜，充分溶胀后，用60％乙醇溶液洗至洗出液加等体积的蒸馏水不产生混浊为止，再用蒸馏水充分淋洗至无醇后备用。

(4)树脂的静态吸附率和选择吸附性测定

准确称取处理好的树脂各1g(湿重)，分别置于三角瓶中，每瓶加入50mL约稀释30倍的浓缩液后置于摇床中，120r／h常温震荡15h后，测定上清液在440nm和238nm处的吸光值，按以下公式计算吸附率和选择吸附性：

式中，A、A_440nm、A_238nm是溶液经树脂吸附前在相应波长处的吸光值；A’、A_440nm、A_238nm是溶液经树脂吸附后在相应波长处的吸光值。

（5）D140和D3520大孔树脂精制栀子黄色素

经静态吸附试验，最终选用D140和D3520两种树脂进行栀子黄色素的精制实验。分别称取适量经过预处理的树脂，湿法装柱(φ3cm×15cm)，上样吸附至饱和，上样速度5mL／min，并记录上样体积，按每克树脂吸附的栀子重量换算为吸附容量。完全吸附后，先用少量蒸馏水洗去未吸附的上样液，再各用10倍柱体积的蒸馏水和25％乙醇溶液洗脱杂质，最后用80％乙醇溶液以5mL／min的速度洗脱，收集洗脱液。

将洗脱液旋转蒸发除去乙醇后，60℃真空干燥得到栀子黄色素粉末。按文献的方法计算产品的色价以及OD比值和得率。

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