CN109628215B - 一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法和应用，提炼方法包括取天然栀子果制备栀子毛油并进行脱胶处理，再将脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩后即得，所述提纯浓缩过程包括醇类萃取或碱炼沉淀后，再进行旋蒸浓缩处理；该提炼得到的栀子油中天然藏花酸的含量大于200μg/mL，能广泛应用在化妆品、药品和保健品中。本发明所提供的栀子油的提炼方法，通过对脱胶后的栀子毛油进行醇类萃取或碱炼沉淀后，再进行减压旋蒸浓缩处理，能有效提高天然藏花酸的浓度；具有快速和彻底的优点，操作过程简单，且操作量大，所制得的栀子油不含栀子苷和绿原酸等杂质，且可于直接生产口服软胶囊，可实现工业化大规模生产。

Description

一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法和应用
技术领域
本发明属于天然藏花酸的提取技术领域，具体涉及一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法和应用。
背景技术
藏花素/藏花酸(Crocin/Crocetin)作为鲜明的黄色色素已经在东方被使用了一千多年，该色素通常由干燥的藏红花柱头或由干燥的栀子果实提取得到。
藏花酸，又名西红花酸或番红花酸，是一种具有广泛生理活性的天然的类胡萝卜素二羧酸(8，8′-Diapo-ψ，ψ-carotenedioic acid)；藏花酸为一种具有285℃熔点的砖红色晶体，不溶于水和大多数有机溶剂。化学上，藏花酸是一种多烯二羧酸(8，8′-diapocarotene-8，8′-diolic acid)，其中心单位存在七个共轭双键和四个甲基。藏花酸的化学结构显示如下：
Figure BDA0001927437390000011
藏花酸是藏花素的中央核心，也是提供藏红花颜色的化合物。当藏花酸的端羧基中的一个或者两个与葡萄糖或者龙胆二糖发生酯化，产生藏花酸二酯，其具备两个相同的不同的端基。
根据不同的端糖基，藏花素分为藏花素I-V。作为二羧酸藏花酸和任何糖形成的缩合产物，如下所示：
Figure BDA0001927437390000012
其中，R1和R2为任何一种糖基，不受任何约束，可以相同，也可以不同。
藏花素/藏花酸已经被证明是一种有效的抗氧化剂，并被用于改善很多疾病状况，预防或改善抑郁、睡眠、癌症、妇科炎症、动脉硬化症、心血管疾病、阿尔茨海默症、老年性黄斑病变、肝炎、肝硬化、肝癌、降低高胆固醇、调节胆汁分泌或促进大脑健康。
藏花素是一种独特的水溶性类胡萝卜素，其吸引了许多关于其广泛药理学作用的研究。
当前研究证明，藏花素具有一个不适合活体内吸收的大分子结构，同时发现，藏花素在动物和健康志愿者口服之后不能经胃肠道被吸收(Phytomedicine 14，2007，633-636)；相反，藏花酸尽管难溶于水和常见溶剂，但却可以经胃肠道被吸收。此外，动物药动学研究发现，经灌胃给药，藏花酸吸收良好，生物利用度约60％以上，达峰时间约1小时，体内分布广泛。
另一方面，尽管藏花酸相对藏花素易经胃肠道被人体吸收，但其在水中的低溶解度限制了其在食品、饮料、药物或营养食品上的很多应用。
相对藏花素在藏红花和栀子中的含量，天然的藏花酸在藏红花和栀子中含量很低。商业上的藏花酸则主要通过水解藏花素除去藏花素的龙胆二糖得到，因为牵涉到化学结构的改变，根据中国和美国的相关法规，水解得到的藏花酸不能用于保健品生产，限制了其在保健品领域的应用。
综上所述，在藏花酸的提取加工方法的研究过程中，开发一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，并将其应用于化妆品、药品和保健品中，最大限度地提高天然栀子的加工利用的附加值，有效促进天然藏花酸的天然提取加工业的健康发展，具有巨大的社会和经济价值以及重要的实际意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法和应用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，包括：取天然栀子果制备栀子毛油并进行脱胶处理，再将脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩后即得；
所述提纯浓缩过程包括醇类萃取或碱炼沉淀后，再进行旋蒸浓缩处理。
本发明所用的栀子为天然采摘的茜草科Rubiaceae栀子Gardenia属植物的果实，包括：狭叶栀子Gardenia stenophylla Merr.、匙叶栀子Gardenia angkorensis Pitard、海南栀子Gardenia hainanensis Merr.、大黄栀子Gardenia sootepensis hutchins.、栀子Gardenia jasminoides Ellis等所有栀子属的果实。
在上述技术方案中，所述醇类萃取为多次萃取，具体为，将脱胶后的栀子毛油与醇类溶剂按体积比为1：2-8混合，静置后分别收集下层油相和上层醇相，将醇相离心分离得到醇类萃取层，再往油相中加入醇类溶剂混合均匀后静置分离，重复2-7次，合并醇类萃取层。
进一步地，在上述技术方案中，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和正丁醇中的一种或多种，优选为乙醇。
进一步地，在上述技术方案中，所述脱胶后的栀子毛油与所述醇类溶剂的体积比为1：3-6。
进一步地，在上述技术方案中，所述多次萃取的重复次数为3-5次。
在上述技术方案中，所述碱炼沉淀为往脱胶后的栀子毛油中加入碱液，加热反应后加入去离子水，离心分离取皂化层，随后加入盐酸调节其pH值为3-5，二次离心分离取沉淀，并用有机溶剂溶解，所述有机溶剂为乙酸乙酯、石油醚、环己烷和正己烷中的一种或多种。
进一步地，在上述技术方案中，所述碱液为NaOH溶液、KOH溶液、Na2CO3溶液和Ca(OH)2中的一种，其浓度为10-20wt％，且每100g栀子毛油中碱液的加入量为8-12g。
进一步地，在上述技术方案中，所述碱炼反应的加热温度为60-85℃，反应时间为10-60min。
再进一步地，在上述技术方案中，所述旋蒸浓缩为减压旋蒸处理。
又进一步地，在上述技术方案中，所述富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，包括以下步骤：
S1、取洁净干燥的栀子果，制备栀子毛油；
S2、对步骤S1中制备得到的栀子毛油进行脱胶处理；
S3、对步骤S2中得到的脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩处理后即得富含天然藏花酸的栀子油；
S4、对步骤S3中进行提纯浓缩处理后得到的除富含天然藏花酸的栀子油的其他油进行后处理，即得栀子精炼油，所述后处理包括脱水、脱色、脱臭和结晶过滤。
优选地，在上述技术方案中，所述栀子毛油的制备方法为浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、水汽蒸馏法、升华法、超声波萃取法和超临界CO2流体萃取法中的一种。
优选地，在上述技术方案中，所述脱胶处理为水化脱胶或磷酸水化脱胶。
根据本发明另一方面提供了上述提炼方法提炼得到的富含天然藏花酸的栀子油。
具体地，所述栀子油中天然藏花酸的含量大于200μg/mL。此外，所得到的栀子油通过上述同样的方法再一次浓缩，可得到天然藏花酸浓度大于400μg/mL的栀子油。
此外，富含天然藏花酸的栀子油可进一步处理得到纯度大于95％的天然藏花酸，方法如下：将富含天然藏花酸的栀子油与2-30倍体积的正己烷混合，然后加入适量70wt％甲醇，充分混合，静置分离后取非正己烷层，重复上述操作数次直至非正己烷层基本为无色，随后合并非正己烷层，蒸发至干，溶于适量甲醇，室温结晶即得纯度大于95％的天然藏花酸。
根据本发明又一方面提供了上述的提炼方法或上述栀子油在制备富含天然藏花酸的化妆品、药品和保健品中的应用。
本发明所提供的栀子油中的藏花酸为天然存在于栀子中，非经藏花素水解得来，因此不牵涉到化学结构的改变，可应用于保健品领域，可被用于化妆品、药品、营养食品或作为营养增补剂。
本发明所提供的富含天然藏花酸的栀子油能被用于处理、预防或改善抑郁、癌症、妇科炎症、动脉硬化症、心血管疾病、阿尔茨海默症、老年性黄斑病变、肝炎、肝硬化、肝癌、降低高胆固醇、调节胆汁分泌或促进大脑健康。
本发明所提供的富含天然藏花酸的栀子油可以传统方式配制，应用一种或多种生理学上的可接受的载体、稀释剂、赋形剂或者辅助剂，使该组合物方便进入所述的配制品。
本发明所提供的富含天然藏花酸的栀子油可采取实质上适于服用的任何一种方式的剂型，包括，例如，口服、口腔吸收、内吸收、注射、透皮给药、直肠给药、阴道给药等剂型，或者是适合吸入或吹入的剂型。
本发明的优点：
(1)本发明所提供的富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，通过对脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩，即通过醇类萃取或碱炼沉淀后，再进行减压旋蒸浓缩处理，能有效提高栀子油中天然藏花酸的浓度，使其浓度能达到在化妆品、药品和保健品等中应用的要求；
(2)利用本发明所提供的提炼方法制备得到的栀子油，不含现有技术采用水解藏花素生成藏花酸中无法避免的栀子苷和绿原酸的杂质，且所制得的富含藏花酸的栀子油不需要通过制剂即可生产成可口服的软胶囊，无需另加助溶剂等辅料来助溶；
(3)本发明所提供的富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，具有快速和彻底的优点，减少了现有的提炼方法中的诸多步骤，能有效缩短生产周期，操作过程简单，分离提纯效率高，所提炼得到的栀子油中的天然藏花酸的含量大于200μg/mL，且操作量大，可实现工业化大规模生产，理论和实际意义重大。
附图说明
图1为本发明实施例1采用HPLC法测试所制得的栀子油中的栀子苷(波长238nm)、绿原酸(波长325nm)和藏花酸(波长423nm)的相对量的测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
以下实施例仅用于进一步说明本发明的内容，不应理解为对本发明的限制。
在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
本发明实施例提供了一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，具体步骤如下：
S1、取1500g洁净干燥的栀子果，去壳得栀子籽约1200g，将栀子籽压榨3遍，得到122g栀子毛油；
S2、往步骤S1中制备得到的栀子毛油中加入去离子水36.6g，加热至85℃，搅拌反应30min，随后放置冷却至25℃，离心分离，取上层减压旋蒸除水后，得到一次水化脱胶毛油115g，再次加入去离子水36.6g，重复上述操作得到二次水化脱胶毛油108g；
S3、往步骤S2中得到的108g二次水化脱胶毛油中加入9.38g 15.5wt％NaOH溶液，加热至75℃，搅拌反应30min，反应结束后加入去离子水100mL，离心分离取皂化层，随后加入稀盐酸调节其pH值为3.8，二次离心分离取沉淀，并用正己烷溶解，随后对正己烷溶液进行旋蒸浓缩处理，制得3.8mL富含天然藏花酸的栀子油。
此外，还可以对步骤S3中进行提纯浓缩处理后得到的除富含天然藏花酸的栀子油的其他油进行脱水、脱色、脱臭和结晶过滤处理，制得栀子精炼油。
采用HPLC法分析本发明实施例1中所制得的栀子油中的栀子苷、绿原酸和藏花酸的相对量。
称取1.00g实施例1所制得的栀子油，在50mL比色管中与20mL正己烷混合，然后加入15mL 70％甲醇，分离后取非正己烷层，蒸发至干，加入甲醇溶解，定容至20毫升。
色谱条件：柱温设定在30℃，紫外-可见光谱在220-780nm范围内记录，栀子苷通道A(238nm)，绿原酸通道B(325nm)，藏花酸通道C(423nm)色谱。
注射体积为20μL；0.3％甲酸水溶液(A)和100％乙腈(B)为流动相。
洗脱梯度为：流动相A的初始浓度为90％，B为10％；洗脱时间从0-10min，A从90％到75％，B从10％到25％；洗脱时间在11min，70％A和30％B；洗脱时间在30min，60％A和40％B，洗脱时间在35min，0％A和100％B；洗脱时间在40min，变回90％A和10％B。流速为0.8mL/min。
栀子苷，绿原酸，藏花酸的洗脱时间大约分别为9-10分钟，13-15分钟，35-37分钟。
测试结果如图1所示，结果表明，本发明实施例1中所制得的栀子油中几乎不含有栀子苷和绿原酸。
实施例2
本发明实施例提供了一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，具体步骤如下：
S1、取1000g洁净干燥的栀子籽，粉碎过20-60目筛，加入4000ml石油醚，在功率为250W、频率为50Hz的条件下超声提取40分钟，过滤后再加入4000ml石油醚，重复超声提取3次，合并石油醚，随后减压旋蒸回收石油醚，得到122g栀子毛油；
S2、往步骤S1中制备得到的栀子毛油中加入去离子水39.6g，加热至85℃，搅拌反应30min，随后放置冷却至25℃，离心分离，取上层减压旋蒸除水后，得到一次水化脱胶毛油110g，再次加入去离子水36.6g，重复上述操作得到二次水化脱胶毛油102g；
S3、往步骤S2中得到的102g二次水化脱胶毛油中加入400mL无水乙醇，混合均匀，置于分液漏斗中静置20min后分别收集上层醇相和下层油相，将醇相离心分离得到醇类萃取层，再往油相中加入400mL无水乙醇，混合均匀，置于分液漏斗中静置20min分液，重复3次，合并醇类萃取层，随后对合并后的醇类萃取层进行旋蒸浓缩处理，制得3.5g富含天然藏花酸的栀子油。
采用HPLC法分析本发明实施例2中所制得的栀子油中的天然藏花酸的含量。
称取1.00g实施例2所制得的栀子油，在50mL比色管中与20mL正己烷混合，然后加入15mL 70％甲醇，分离后取非正己烷层，蒸发至干，加入甲醇溶解，定容至20毫升。
色谱条件：
色谱柱为Kromasil C18柱(150mm×4.6mm，5μm)；
流动相：甲醇-水-冰醋酸(72:24:2)；
流速1.0mL·min-1；
柱温：30℃；
检测波长423nm，进样量20μL。
测试结果表明，本发明实施例2中所制得的栀子油中，天然藏花酸的含量为240μg/mL。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种富含天然藏花酸的栀子油的提炼方法，其特征在于，包括：取天然栀子果制备栀子毛油并进行脱胶处理，再将脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩后即得；所提炼得到的栀子油中的天然藏花酸的含量大于200 μg/mL；
所述提纯浓缩过程包括醇类萃取或碱炼沉淀后，再进行旋蒸浓缩处理；
所述醇类萃取为多次萃取，具体为，将脱胶后的栀子毛油与醇类溶剂按体积比为1：2-8混合，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和正丁醇中的一种或多种，静置后分别收集下层油相和上层醇相，将醇相离心分离得到醇类萃取层，再往油相中加入醇类溶剂混合均匀后静置分离，重复2-7次，合并醇类萃取层；
所述碱炼沉淀为往脱胶后的栀子毛油中加入碱液，加热反应后加入去离子水，离心分离取皂化层，随后加入盐酸调节其pH值为3-5，二次离心分离取沉淀，并用有机溶剂溶解，所述有机溶剂为乙酸乙酯、石油醚、环己烷和正己烷中的一种或多种；所述碱液为NaOH溶液、KOH溶液、Na2CO3溶液和Ca(OH)2中的一种，其浓度为10-20 wt%，且每100g栀子毛油中碱液的加入量为8-12 g。
2.根据权利要求1所述的提炼方法，其特征在于，
所述醇类溶剂为乙醇；
所述脱胶后的栀子毛油与所述醇类溶剂的体积比为1：3-6；
所述多次萃取的重复次数为3-5次。
3.根据权利要求1所述的提炼方法，其特征在于，
所述碱炼反应的加热温度为60-85 ℃，反应时间为10-60min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的提炼方法，其特征在于，所述旋蒸浓缩为减压旋蒸处理。
5.根据权利要求1-3任一项所述的提炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取洁净干燥的栀子果，制备栀子毛油；
S2、对步骤S1中制备得到的栀子毛油进行脱胶处理；
S3、对步骤S2中得到的脱胶后的栀子毛油进行提纯浓缩处理后即得富含天然藏花酸的栀子油；
S4、对步骤S3中进行提纯浓缩处理后得到的除富含天然藏花酸的栀子油的其他油进行后处理，即得栀子精炼油，所述后处理包括脱水、脱色、脱臭和结晶过滤。
6.根据权利要求5所述的提炼方法，其特征在于，
所述栀子毛油的制备方法为浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、水汽蒸馏法、升华法、超声波萃取法和超临界 CO2 流体萃取法中的一种；
所述脱胶处理为水化脱胶或磷酸水化脱胶。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的提炼方法提炼得到的富含天然藏花酸的栀子油。
8.权利要求1-6任一项所述的提炼方法或权利要求7所述的栀子油在制备富含天然藏花酸的化妆品、药品和保健品中的应用。
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