紅花黃色素的提取與純化工藝研究

牛麗紅， 劉軍凱， 劉 偉

(1.北京化工大學北方學院，河北三河065201;2.北京化工大學化工學院，北京100029)

中藥紅花中所含紅花黃色素為查耳酮類化合物，屬于水 溶性的物質。本文在單因素實驗的基礎上，運用正交實驗法優化水提取工藝條件，確定較適合的提取方案，并對提取液進行分離提純，以期獲得較純的紅花黃色素。

1 方法及原理

1.1 實驗試劑與儀器

721分光光度計(上海第三分析儀器廠)，R-201旋轉蒸發儀(上海申勝生物技術有限公司)，W20113恒溫水浴鍋(上海申勝生物技術有限公司)，紅花(購于成都理工大學校醫院)，羥基紅花黃色素A(中國藥品生物制品檢定所)，大孔樹脂(購于藍光辰業生物制藥有限公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 提取方法 稱取碾磨粉碎過的定量紅花100 g，放入錐形瓶中，加一定體積的水，置水浴鍋，恒溫提取，過濾定容至100 mL。以黃色素溶出量作為評價指標，先采用單因素進行考察(分別考慮水的加入量、煎煮時間、煎煮溫度的單因素條件)，再通過正交實驗確定紅花黃色素(簡稱SY)的較宜提取工藝條件。

1.2.2 除雜方法 以紅花黃色素的純度為考察指標，先后采用醇沉法和大孔樹脂吸附法純化紅花提取液，即將水浸取液經醇沉出的黃色沉淀，再用水溶解，除去不溶物，通過大孔樹脂除雜，乙醇為洗脫劑，反復處理得到純的黃色素粉末。

1.3 分析方法［1］

根據2005版《中國藥典》規定，采用分光光度法測定提取液中紅花黃色素的含量。

1.3.1 最佳波長的選擇 取一定量的紅花提取液，采用分光光度法，選擇波長360～490 nm進行測量，確定紅花黃色素的最大吸收波長為390 nm。

1.3.2 標準曲線的繪制 取紅花黃色素標準品3 mg，溶于10 mL 的量瓶中。分別取0.25，0.5，0.75，1 mL 于 10 mL 量瓶中稀釋，得到濃度為 0.0075，0.015，0.0225，0.03 mg/mL的紅花黃色素標準溶液，在390 mn處測其吸光度。得到標準曲線:C=0.1455A-0.0028，r=0.9991。

2 結果和討論

2.1 紅花黃色素提取工藝研究

2.1.1 單一因素篩選 通過單因素實驗結果，如圖1，2，3可見，浸泡溫度超過60℃，浸提比較完全，浸提溶劑的用量應控制在15倍以上，浸提時間至少1h，浸提時間過長反而會使黃色素損失，這與紅花黃色素的熱不穩定性有關。

圖1 溶液體積對紅花黃色素浸出的影響

2.1.2 正交實驗 根據單因素實驗得到的實驗結果，設計正交實驗 L49(即:水用量(倍)10，15，20，提取次數 1，2，3，浸泡時間0.5，1，2 h)，進一步探討優化紅花黃色素的水提工藝條件，并進行方差分析，結果可知，影響紅花黃色素提取量的條件大小順序為:提取次數＞水用量＞提取時間，以提取次數影響最大。由正交實驗表分析得出水浸泡提取較優的工藝條件為:A2B3C2，即水提取3次，每次加15倍水，每次提取1 h。據此條件，驗證3次，結果表明，該提取工藝條件基本穩定，所得提取液中紅花黃色素的含量為101.16 mg/g紅花。

圖2 浸泡溫度對紅花黃色素浸出的影響

圖3 浸泡時間對紅花黃色素浸出的影響

2.2 紅花黃色素純化工藝研究

2.2.1 乙醇沉降除雜工藝研究 見表1。

表1 乙醇沉降濃度影響結果

從表1可知，紅花黃色素在醇沉除雜時純度都有不同提高，唯在采用90%乙醇沉時，其提取液純度最高(17.76%)，與原料相比，其純度提高了7.91%，且收率也為所有工藝中較優的。

2.2.2 大孔樹脂除雜工藝研究

2.2.2.1 大孔樹脂的選擇 通過靜態吸附，選擇吸附效果比較好的樹脂。(考察指標吸附速度、吸附容量)。

分別取1 g樹脂，加入20 mL紅花黃色素醇沉液(C=5.236 mg/mL)，每隔一定時間測量一次吸光度，直至其飽和為止，實驗結果見圖4，5。

結果表明，D605樹脂與D160樹脂吸附容量與吸附速率均為一般，D101樹脂雖在吸附速率上略差于D140樹脂，但在吸附容量上明顯要優于其他種類的樹脂。故選擇D101樹脂為宜。

2.2.2.2 動態吸附 取已處理過的D101樹脂5 mL，裝柱，加入紅花醇沉液，濃度為20.57 mg/mL。控制工作流速為2BV/h。據圖5可知起先2 mL為濕樹脂中的水被洗脫下來，從2 mL開始紅花黃色素開始少量流出，直至4 mL左右以達到飽和，開始泄漏。可計算得到1 g D101樹脂動態吸附紅花黃色素約為11.8 mg。

圖4 4種樹脂靜態吸附曲線

圖5 D101大孔樹脂動態吸附曲線

2.2.2.3 乙醇洗脫劑濃度的選擇 使用不同濃度的乙醇溶液淋洗樹脂，篩選較優的乙醇濃度。

取已處理過的D101樹脂5 mL，裝柱，加入以上紅花醇沉液5 mL(mSY為55 mg)。控制流速為2BV/h，水洗流速為3BV/h，醇洗脫流速為1BV/h。

1#柱采用60%乙醇淋洗;2#柱采用70%乙醇淋洗;3#柱采用80%乙醇淋洗;4#柱采用90%乙醇淋洗。

結果圖6提示，紅花提取液上柱后，其紅花黃色素的純度都有不同程度的提高，但使用70%的乙醇進行洗脫所得的SY純度最高，其純度達到49.41%。與醇沉液相比，純度提高了31.65%。故選擇70%的乙醇作為洗脫劑。

3 結論

圖6 不同濃度醇沉效果

通過單因素的考察得到結果為浸泡溫度超過60℃，浸提比較完全，浸提水用量應控制在15倍以上，浸提時間至少1 h。

經過正交實驗獲得水浸提取較優的工藝條件為:水提取3次，每次加16倍水，每次提取1 h。按優化工藝提取所得的提取液中紅花黃色素的含量為101.16 mg/g紅花。

除雜較優工藝為先用90%乙醇沉淀，可得到紅花黃色素純度為17.76%，與原料相比，其純度提高了7.91%;再用D101樹脂過柱除雜，得到紅花黃色素純度為49.41%，與醇沉液相比，純度提高了31.65%。

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