CN103387489B

CN103387489B - 一种高纯度藏红花素和栀子苷的制备方法

Info

Publication number: CN103387489B
Application number: CN201310290193.4A
Authority: CN
Inventors: 刘江云; 周胜; 冯建勇; 李贺然; 杨世林
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou Qiushi Bencao Health Science & Technology Co ltd
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: CN103387489A

Abstract

本发明公开了一种高纯度藏红花素和栀子苷的制备方法，其主要步骤如下：选取栀子属植物原料，采用水或醇-水混合溶剂进行提取，提取液合并，浓缩，过滤；所得提取液采用大孔树脂进行吸附，再用乙醇-水混合溶媒进行梯度洗脱，分别获得栀子苷和栀子黄精制提取物；所得栀子苷精制提取物采用乙酸乙酯重结晶，即可获得栀子苷成品；所得栀子黄精制提取物进一步采用加压柱色谱，以改性硅胶为填料进行分离，分别获得高纯度藏红花素成品(色价大于600)和绿原酸组分。本发明产品纯度高，工艺简洁、可操作性强、便于自动化；可实现植物资源的综合利用，溶剂便于回收和循环利用，易于实现产业化放大。

Description

一种高纯度藏红花素和栀子苷的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高纯度藏红花素和栀子苷的制备方法，属药品和保健食品领域。

技术背景

藏红花素是一类珍贵的水溶性胡萝卜素衍生物，是名贵药材藏红花中的主要有效成分，具有抗氧化、抗肿瘤等多种功效，还作为天然食用黄色素用于保健食品中。近年来，从中国常用中药栀子中也发现了藏红花素类成分(称为栀子黄)，因而从栀子中提取贵重的藏红花素成为研究热点。栀子中主要含有栀子苷、藏红花素、绿原酸等类成分，其中栀子苷是栀子清热解毒的有效组分之一，同时也可通过和某些氨基酸结合转化为食用色素栀子蓝和栀子红，是有经济价值的组分；绿原酸类组分具有清热解毒、降血脂等功效。但另一方面，栀子苷、绿原酸类组分和藏红花素共存时，会产生色变、褪色等作用，降低藏红花素的应用价值。国际标准中，一般要求栀子黄色价(OD440)大于600，同时色价和杂质栀子苷(OD220)、绿原酸(OD340)比值约小于0.25，对栀子黄产品的提取工艺提出了严格要求。

近年来栀子黄制备工艺的相关研究文献主要集中在我国，涉及溶剂提取方法、萃取技术、树脂精制、膜分离技术、柱色谱纯化等多种技术和方法(叶楠等，栀子黄色素提取工艺的研究进展，化学工程与装备，2011(9)：181)。陈剑锋等(中国专利申请号200710008780.4)公开了“一种从栀子中分离纯化高色价栀子黄色素的方法”，所述工艺主要通过树脂精制获得栀子黄，再经乙酸乙酯萃取、除去栀子苷等杂质，获得高纯度栀子黄(色价大于580)。陈正行等(中国专利申请号200610038494.8)公开了“一种生产高纯度栀子苷及高色价栀子黄色素的提纯方法”，所述高纯度栀子苷及栀子黄产品制备工艺主要通过树脂精制获得栀子苷和栀子黄提取物，再分别经硅胶柱层析制得。李宏龙等(中国专利申请号201110271206.4)公开了“一种栀子黄色素的生产方法”，所述方法主要包括大孔树脂和离子交换树脂联用精制技术。

通过长期研究，目前采用大孔树脂技术纯化栀子黄的工艺较为成熟，但该工艺产品色价一般仅为400以下，难以达到国际产品要求标准。文献报道采用硅胶柱色谱、反相硅胶柱高压制备等多种方法和步骤进一步分离纯化藏红花素单体，但工艺步骤繁杂、产品回收率低、成本高，难以实现工业化生产。探索可行的产业化生产工艺，规模化制备达到国际标准的高纯度藏红花素，同时综合利用药材资源、制备栀子苷和绿原酸等附加值产品，是目前有待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于实现产业化的高纯度藏红花素和栀子苷制备工艺。

本发明提供的制备藏红花素和栀子苷的方法包括以下步骤：

(1)选取栀子属植物原料，采用水或醇-水混合溶剂进行提取，提取液合并，浓缩，过滤，得提取液；

(2)由(1)所得提取液，采用预处理好的大孔树脂进行吸附，再用乙醇-水混合溶媒按水、10-20％、25-35％、60-95％乙醇梯度洗脱，分别收集25-35％、60-95％乙醇洗脱部位洗脱液，浓缩，干燥，分别获得栀子苷(25-35％乙醇洗脱部位)和栀子黄(60-95％乙醇洗脱部位)精制提取物；

(3)由(2)所得栀子黄精制提取物，采用加压柱色谱，以碳十八改性硅胶为填料，适宜比例甲醇-水为流动相进行分离，分别收集含有绿原酸和藏红花素的流份，浓缩，干燥，即可获得绿原酸组分和高纯度藏红花素成品；

(4)由(2)所得栀子苷精制提取物，采用乙酸乙酯或其他有机溶剂重结晶，干燥，即可获得纯度大于90％的栀子苷成品。

所述工艺步骤(1)中所述栀子属植物为栀子、水栀子、大黄栀子等同属植物中的任意一种。提取溶剂为水、乙醇-水中的任意一种。所述提取方法可为回流提取、超声提取、微波辅助提取、逆流提取中的任意一种。

所述工艺步骤(2)中，所述大孔树脂为苯乙烯系或丙烯酸系树脂，其中优选非极性或弱极性大孔树脂。大孔树脂梯度洗脱时优选按水洗、10-15％、25-35％、70-90％乙醇梯度洗脱。

所述工艺步骤(3)中所述加压柱色谱为低压或中压柱色谱，柱长度为10-200厘米范围，优选15-150厘米；柱内径可根据生产需要选择为2-500厘米范围，优选10-100厘米。所述碳十八改性硅胶填料粒径范围20-120μm，优选60-120μm。所述含有绿原酸和藏红花素的流份可采用在线紫外检测，或离线的液相检测，检测波长为328nm和440nm。

本发明通过藏红花素和栀子苷工艺研究，所完成的制备技术路线有以下特色：(1)采用优选的大孔树脂梯度洗脱工艺，有效富集了分别富含栀子苷和栀子黄的组分，简化了后续纯化工艺负担；(2)创新性应用低压或中压反相柱色谱工序，实现了高纯度藏红花素纯化工序的自动化和可操作性，成功获得符合国际标准、色价大于600的藏红花素成品。本发明产品纯度高，工艺简洁、可操作性强、便于自动化；可实现植物资源的综合利用，溶剂便于回收和循环利用，易于实现产业化放大。

本发明内容是通过大量实验研究、工艺优化分析完成的，以下述具体实施例进行说明。

附图说明

图1为采用本发明从栀子中提取的步骤(1)提取液HPLC色谱图。

图2为采用本发明从栀子中提取的栀子苷(特征检测波长218nm，色谱峰保留时间16min) 和藏红花素-1(特征检测波长440nm，色谱峰保留时间27min)混合对照品的HPLC色谱图。

图3为采用本发明从栀子中提取的藏红花素(特征检测波长440nm)的HPLC色谱图。

图4为采用本发明从栀子中提取的绿原酸(特征检测波长328nm)的HPLC色谱图。

具体实施方式

本发明所述的藏红花素和栀子苷是按以下实施例所表示的方法制造，所涉及到的方法是本领域的技术人员能够掌握和运用的技术手段。但以下实施例不得理解为任何意义上的对本领域发明权利要求的限制。

实施例1大孔树脂静态吸附性能考察

称取1kg栀子药材饮片，打成粗粉过60目筛，用40％乙醇浸泡过夜，回流提取2次，每次2h虑过，滤液在65℃下减压浓缩至无醇味，调整药液使每1mL药液相当于0.5g生药，保存于4℃冰箱中，提取液备用。

色谱条件：Cosmosil AR-II C₁₈色谱柱(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：甲醇(A)-1％乙酸水溶液(B)，0-4min，20％A；4-40min，20％A-90％A；流速1.OmL/min；检测波长238nm，440nm；柱温：室温；进样量20μL。

称取各型号树脂相当于干重1.00g，分别置于10个50mL的具塞锥形瓶中，加提取液(0.3g生药/ml)50mL，于恒温振荡箱内25℃条件下振荡6h，振速为120prm，将吸附后的提取液真空抽滤，滤液经适当稀释后用HPLC测定藏红花素及栀子苷含量。吸附饱和的树脂用去离子水水洗3次，减压抽干水分，加入50mL80％乙醇溶液，同样于恒温振荡箱内25℃条件下振荡6h(120prm)，进行解吸附试验。解吸附液经适当稀释后用HPLC测定藏红花素及栀子苷含量。实验重复三次。

通过计算吸附量与解吸率来评价树脂。吸附量计算公式(1)和解吸率计算公式(2)为：

(1)q_e＝(C₀-C_e)V_l/W；

(2)D＝C_dV_d/(C₀-C_e)V_i×100％

式(1)中，q_e为树脂吸附量(mg/g)，C₀溶液初始浓度，C_e吸附饱和后溶液浓度，V_l为样品体积，W为树脂干重。式(2)中D为解吸率，C_d为解吸附后洗脱液待测成分的浓度，V_d为洗脱液体积，C₀、C_e、V_i与上同。

试验结果见表1。

结论：八种树脂对栀子苷和藏红花素都能吸附与解吸附，但以苯乙烯系非极性树脂LX60和D101、中极性树脂X-5较好。

表1各型号树脂对藏红花素和栀子苷的最大吸附量和解吸率

实施例2栀子提取物的精制

称取80kg栀子药材，用40％乙醇浸泡过夜，回流提取2次，每次2h，滤过，合并滤液，旋转蒸发至无醇味，调整药液使每1ml药液相当于0.5g生药，备用。称取120kg(湿重)LX60树脂，装入不锈钢柱(300×2300cm)中，柱体积为150L，上样，吸附1h后，先用水300L、10％乙醇300L去除杂质，用30％乙醇360L洗脱栀子苷，再用75％乙醇360L洗脱藏红花素，最后用95％乙醇再生树脂，流速为150-200L/h，分别将30％、75％乙醇部位浓缩蒸干，依次得栀子苷精制提取物(栀子苷含量83.38％)2.76kg，得率为3.45％；栀子黄精制提取物(色价390，其中藏红花素含量25.61％)1.68kg，得率为2.21％。

取栀子苷精制提取物1g，加入30mL乙酸乙酯加热溶解，过滤，放冷析出栀子苷结晶。

实施例3中压柱制备藏红花素

取实施例2所得栀子黄精制提取物1g，用40％甲醇10ml溶解，采用中压柱系统分离，用碳十八反相硅胶装柱(150×25mm i.d.)，样品液体上样，用43％甲醇10L洗脱，流速50mL/min，紫外328nm和440nm检测，收集栀子苷和绿原酸流份；再用甲醇2L洗脱、收集藏红花素流份；各相同组分流份分别合并，减压浓缩，干燥，分别得栀子苷0.24g，得率2.4％；绿原酸组分1.65g，得率16.5％；藏红花素8.02g，得率80.2％(色价756，其中藏红花素含量61.78％)。

实施例4中压柱制备藏红花素单体

取实施例2所得栀子黄精制提取物10g，用38％甲醇1OOml溶解，采用中压柱系统分离，用碳十八反相硅胶装柱(400×70mm i.d.)，样品液体上样，用38％甲醇3L洗脱，流速50 mL/min，收集栀子苷；再用43％甲醇5L洗脱，收集绿原酸流份；再用45％甲醇6L洗脱，收集藏红花素-1流份；再用60％甲醇3L洗脱，收集藏红花素-2流份；再用70％甲醇2L洗脱，收集藏红花酸流份；各相同藏红花素类组分流份分别合并，减压浓缩，干燥，分别得栀子苷0.23g，得率2.3％；绿原酸组分1.75g，得率17.5％；藏红花素-1为2.46g(色价810，其中藏红花素含量98.5％，得率24.6％)，藏红花素-2为1.85g(色价740，其中藏红花素-2含量97％，得率18.5％)，藏红花酸为1.01g(色价710，其中藏红花酸含量95％，得率10.1％)。

对照实施例：取实施例2所得栀子黄精制提取物1g，加入2g300-400目硅胶拌样，取300-400目的薄层层析硅胶100g，以干法装柱(450mm×35mm)，柱体积120mL，上样后以乙酸乙酯：甲醇：水＝10∶2∶1(900mL)，10∶3∶1(800mL)梯度洗脱，每100mL接收一瓶。在第15份中得到藏红花素溶液，室温下放置析出结晶，过滤，HPLC检测其纯度达到98.7％，得率为21.3％。

Claims

1.一种藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于所述藏红花素和栀子苷的制备方法如下：

(1)选取栀子属植物果实原料，采用水或醇-水混合溶剂进行提取，提取液合并，浓缩，过滤，得提取液；

(2)由(1)所得提取液，采用预处理好的大孔树脂进行吸附，再用乙醇-水混合溶媒按水、10-20％、25-35％、60-95％乙醇梯度洗脱，分别收集25-35％、60-95％乙醇洗脱部位洗脱液，浓缩，干燥，分别获得栀子苷(25-35％乙醇洗脱部位)和栀子黄(60-95％乙醇洗脱部位)精制提取物；所述大孔树脂为苯乙烯系非极性树脂LX60、D101或者中极性树脂X-5；

(3)由(2)所得栀子黄精制提取物，采用加压柱色谱，以碳十八改性硅胶为填料，适宜比例甲醇-水为流动相进行分级洗脱，分别收集含有绿原酸和藏红花素的流份，浓缩，干燥，即可获得绿原酸组分和藏红花素成品；所述碳十八改性硅胶粒径范围20-120μm；所述流动相分级洗脱比例依次为38-43％甲醇、45-100％甲醇；所述柱色谱柱长度为10-200厘米范围；柱内径为2-500厘米范围；所述含有绿原酸和藏红花素的流份采用在线紫外检测；

(4)由(2)所得栀子苷精制提取物，采用乙酸乙酯溶剂重结晶，干燥，即可获得纯度大于90％的栀子苷成品。

2.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于所述栀子属植物为栀子、水栀子中的任意一种。

3.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于其制备方法步骤(2)中乙醇-水混合溶媒按水、10-15％、30-35％、70-90％乙醇梯度洗脱。

4.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于其制备方法步骤(3)中所述加压柱色谱为低压或中压柱色谱。

5.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于其制备方法步骤(3)中所述碳十八改性硅胶粒径范围60-120μm。

6.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于其制备方法步骤(3)中所述柱色谱柱长度为15-150厘米；柱内径为10-100厘米。

7.根据权利要求1所述藏红花素和栀子苷的制备方法，其特征在于其制备方法步骤(3)中所述藏红花素色价大于600。