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       【关键词】  栀子；,,栀子黄；,,栀子苷；,,超滤；,,大孔吸附树脂
       摘要：目的研究栀子中有效成分联合提取工艺。方法利用超滤、大孔吸附树脂、真空干燥等多种化工分离技术，从栀子中联合提取栀子黄、栀子苷、栀子多糖和绿原酸。结果栀子黄、栀子苷、栀子多糖和绿原酸的产率分别为8.0%，3.1%，4.6%，0.4%，栀子黄的色价＞120、OD＜0.2。结论从栀子中联合提取有效成分的工艺是可行的，该工艺适合于中小型化工企业工业化推广应用。
       关键词：栀子；  栀子黄；  栀子苷；  超滤；  大孔吸附树脂
       Study on Combined Extraction of Gardenia Yellow, Geniposide, Polysaccharide and Chlorogenic Acid from Gardenia
       MA Xinqi, GAO Jingxi, JI Xin, YAO Li, SUN Lili, WU Liyao
       （Institute of Fine Chemistry and Engineering, Henan University, Kaifeng 475001, China）
       Abstract：ObjectiveCombined extraction process of effective ingredients from Gardenia are studied. Methods By various chemical engineering separation ways of ultrafiltration, macroporous adsorptive resin and vacuum filter, gardenia yellow, geniposide, polysaccharide and chlorogenic acid were combined extraction from Gardenia. ResultsThe yields of gradenia yellow,  geniposide, polysaccharide and chlorogenic acid were 8.0%,3.1%,4.6%and 0.4%. respectively, and the color value of gardenia yellow pigment was more than 120, and the OD value was less than 0.2.Conclusion It is practicable to extract effective ingredients from Gardenia. This process is applicable to expansion application of industrialization in mediumsmall chemical engineering factories.
       Key words：Gardenia；  Gardenia yellow；  Geniposide；  Ultrafiltration；  Macroporous adsorptive resin
   
　　21世纪的今天，食品和药品的安全倍受世人瞩目。作为纯天然产物的栀子，是茜草科植物栀子(Gardenia jasminoides Ellis)的干燥成熟果实，它不仅本身可以作为中药具有护肝、利胆、降压、清热、利寒、止泻等功能，而且可以从中分离提取出用于食品着色剂的栀子黄以及用于生产中成药或保健品的栀子苷、栀子多糖、绿原酸、熊果酸等有效成分［1，2］。目前，从栀子中提取栀子色素［3~6］、栀子苷［7，8］、绿原酸和多糖等［9，10］方法的报道很多，但通常是提取单个产品。国内有数十个生产厂家，多数厂处于停产或倒闭状态，原因是：产品品种单一，原料利用率低；生产规模较小，缺乏竞争力；产品中杂质含量偏高，无法满足国内外客户的要求；生产成本较高，经济效益较差。为了解决上述问题，本文从工业生产工艺研究出发，利用超滤、大孔吸附树脂、真空干燥等多种化工分离技术，从栀子中联合提取栀子黄、栀子苷、栀子多糖和绿原酸，余渣可以作为制取饲料添加剂或肥料的原料。工艺技术特点是：产品品种多、质量好，原料综合利用率高，废水排放较少，是一种环保型清洁工艺，经济价值较高。因此，本工艺适合于中小型化工企业工业化推广应用。
       　　1  器材
       1.1  材料和仪器栀子，购于开封市医药公司；AB8大孔吸附树脂（工业）；NKA9大孔吸附树脂（工业）；95％乙醇、氢氧化钠、盐酸、乙酸等材料均为分析纯试剂。吸附柱(ф20×500 mm)，自制；循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；UV7502紫外可见分光光度计，上海欣茂仪器有限公司；NXG101TB电热鼓风干燥箱，南京医疗器械厂；851型电热磁力搅拌器，中外合资深圳天南海北有限公司；PHS29A型酸度计，上海雷磁仪器厂；AVATAR360 FTIR红外光谱仪（KBr压片），美国；Shimadzu UV250紫外可见分光光度计，日本；中空纤维超滤膜组件（膜材料为聚砜，有效面积0.1 m2），中科院大连化物所。
       1.2  工艺流程本工艺从栀子中联合提取栀子黄、栀子苷、绿原酸和多糖的工艺流程图。结果见图1。
       图1  联合提取栀子黄、栀子苷、绿原酸和多糖的工艺流程图（略）
       　　2  方法
       2.1  栀子苷和绿原酸的提取准确称取一定量的栀子碎块（预先已打碎成3~5 mm），置于大烧杯中，加入50％乙醇溶液，浸提8 h（不定期搅拌），过滤；将滤液中的乙醇蒸去，加蒸馏水稀释后，进行超滤（截留分子量为6万的中空纤维超滤膜），得到金红色滤液；将滤液浓缩，上柱Ⅰ（AB8大孔吸附树脂柱），控制流速在0.5 ml/min左右，收集吸附后的液体1＃，再用适量的蒸馏水过柱得洗液2＃，最后用适量30％的乙醇过柱得洗液3＃，将1~2＃和3＃合并，浓缩，即得栀子苷和绿原酸富液。柱Ⅰ上吸附的栀子黄色素待下一步提取。将上述所得栀子苷和绿原酸富液上柱Ⅱ（NKA9大孔吸附树脂柱），控制流速在0.9 ml/min左右，蒸去乙醇，干燥即得栀子苷产品；再用pH＜3的15%酸性乙醇做洗脱剂，上柱Ⅱ洗下绿原酸，蒸去洗脱液中的乙醇，浓缩结晶，过滤即得绿原酸。
       2.2  栀子黄色素的提取用95％的乙醇，洗脱已经提取过栀子苷和绿原酸富液的柱Ⅰ，直至洗脱液无色为止，蒸去洗脱液中的乙醇，真空干燥即得栀子黄色素。
       2.3  栀子多糖的提取将浸提过栀子黄、栀子苷和绿原酸后的滤渣，放入大烧杯中，加入计量的蒸馏水，搅拌煮沸2 h，趁热过滤，将滤液静置冷却至室温，在搅拌下缓慢加入2倍体积的95%乙醇，使多糖沉淀（半透明絮状物），过滤，真空干燥即得栀子多糖。
       2.4  树脂的预处理AB8大孔吸附树脂预处理是将树脂放入盛有蒸馏水的烧杯中搅拌，静置后，树脂沉淀，倒出上层洗液，反复多次；再用工业乙醇洗涤至洗出液无色透明；最后用蒸馏水洗至中性即可装柱。NKA9大孔吸附树脂预处理［6］是用乙醇反复浸泡洗涤，直至洗涤后的乙醇透明无色，再依次用2%（体积分数）的盐酸和5%（质量分数）的氢氧化钠进行洗涤，最后用蒸馏水洗至中性即可装柱。
       2.5  OD值和色价的测定栀子黄色素的OD值和色价E  1%     1 cm，按下列公式计算［11］：E  1%     1 cm=A     M            OD=A238     A440式中，A为吸光度；M为100 ml被测样品溶液中所含的质量(g)；E  1%     1 cm表示样品浓度1%，1 cm比色皿，在440 nm处的吸光度值；A238，A440分别表示栀子苷和栀子黄在238 nm，440nm处的最大吸光度值。
       　　3  讨论
       3.1  浸取工艺条件的影响栀子颗粒大小：栀子粉碎后的颗粒大小，理论上应该是颗粒越小，浸泡的越充分，提取率越高。考虑到工业生产中，颗粒太小时过滤设备不容易选择，造成少部分微粒进入滤液，从而堵塞超滤膜影响超滤过程的正常进行，并且也不利于后面工序对栀子多糖的提取；如果颗粒过大，将会造成浸取不充分，提取率较低的结果。因此，本实验将栀子果实粉碎成3~5 mm的碎块（颗粒）。浸取级数：要想提高栀子中各种有效成分的提取率，显然浸取级数越高提取率越高［2］。但是，在工业生产中考虑到生产成本，是不可能实现的。因此，本实验的浸取级数采用2级浸取。浸取温度和时间：通常浸取温度可以选择常温至60℃，浸取时间可以选择5~36 h。但是温度越高，栀子黄褪色越快；时间越长，栀子黄褪色越多［6］。因此，本实验选择浸提温度为常温，浸提时间8h。
       3.2  除杂与预分离采用超滤工艺可以把分子量大于6万的杂质滤去。实验表明，对浸提液进行超滤后，滤液的颜色变深（金红色），上柱后更容易分离，最终所得到的栀子黄OD值较低（<0.2）；如果不进行超滤，栀子黄OD值较高（>1.0）。原因可能是由于分子量大于6万的杂质颗粒被吸附到柱子上后，影响洗脱效果，并且栀子黄洗脱液中混有这些杂质而使OD值升高。AB8大孔吸附树脂在装柱前必须经过预处理，否则会影响吸附效果。浸提液上柱后，为了把栀子黄全部吸附到栀子上，需要控制流速，实验表明，流速>0.7 ml/min时栀子黄吸附不彻底，影响栀子苷的纯度，而流速太小时效率较低。因此，本研究控制流速在0.5 ml/min左右。为了提高分离的效果，吸附完成后须用蒸馏水洗去吸附到柱子上的栀子苷和绿原酸，最后再用15~30%的乙醇洗涤。得到栀子苷和绿原酸富液。该富液的紫外可见图谱见图2，从图2可以看出，238 nm处有明显的栀子苷吸收峰，325 nm处有一绿原酸宽峰，440 nm处趋于0，表明富液中不含有栀子黄素色素。
       3.3  栀子苷和绿原酸的分离先把NKA9大孔吸附树脂进行预处理，然后让栀子苷和绿原酸富液上柱。为把绿原酸尽可能吸附到柱子上去，应该控制流速，实验表明，流速控制在0.8~1.0 ml/min时具有较好的分离效果。最后得到的栀子苷产率3.1%，其颜色较市售产品颜色浅。绿原酸的洗脱剂，是用盐酸（或硫酸）调节15%的乙醇pH=1~2，若pH值过高、绿原酸洗脱不彻底，若pH值太低、影响绿原酸质量。洗脱液经过蒸浓、过滤得到绿原酸；为了提高绿原酸收率，把过滤母液放入冰箱中24 h,又出现绿原酸结晶，过滤，与上述绿原酸合并，绿原酸最终产率为0.4% 。
       图2  栀子苷和绿原酸富液紫外可见谱图（略）
       3.4  栀子黄色素的洗脱目前，国内生产的栀子黄色素由于残留较多的栀子苷和绿原酸，其OD值高达2.0~3.0，从而导致栀子黄色素在使用过程中容易引起褪色和绿变，而当OD值低于0.4时即可避免上述现象发生［6］。为此，本研究采用超滤大孔吸附树脂等联合分离技术，所制得的栀子黄产品产率8.0%，色价129.7，OD值0.196（低于0.4）。
       3.5  栀子多糖的热浸多糖在水中的溶解度随着温度升高而增大，为了提高多糖的产率，将浸提过栀子黄、栀子苷和绿原酸后的滤渣，加10~15倍水量，在煮沸条件下进行热浸提。实验表明，热浸提时间小于2 h多糖的产率较低，而热浸提时间大于2.5 h，多糖的产率增加缓慢，因此，本实验煮沸浸提时间选择2 h。最终得到的多糖产率为4.6%。
       　　4  结论
       从工业生产工艺研究出发，利用超滤、大孔吸附树脂、真空干燥等多种化工分离技术，从栀子中提取了栀子黄色素，并联产栀子苷、栀子多糖和绿原酸。栀子黄色素、栀子苷、栀子多糖和绿原酸的产率分别为8.0%，3.1%，4.6%和0.4%，栀子黄色素的色价129.7，OD值0.196。本工艺的特点是：生产产品品种多、质量好，原料利用率高，经济效益高，是环保型工艺等。本工艺适合于中小型化工企业工业化推广应用。
       参考文献：
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       (河南大学精细化学与工程研究所，河南 开封  475001）