栀子苷减压提取工艺优化

王唯一，文连奎，董 昕

（1. 长春雷允上健康养生有限公司，吉林长春 130012；2. 吉林农业大学 食品科学与工程学院，吉林 长春 130118；3. 长春海关，吉林 长春 130033）

0 引言

栀子（Gardenia jasminoides Ellis），别名为黄栀子、山栀、白蟾，是茜草科植物栀子的果实[1]。栀子的果实是传统中药，属卫生部颁布的第一批药食两用资源。现代药理研究表明，栀子具有抗氧化[2]、抗炎镇痛[3-4]、抗微生物[5]等作用。栀子的主要成分栀子苷具有促进胆汁分泌、镇痛抗炎活性、抗肿瘤活性、抗血栓等作用[6]。由栀子开发的食品原料，主要有色素、炼油、茶饮、香料等；栀子作为染料已有2 000 多年的历史，天然水溶性黄色素和栀子蓝色素被广泛应用于化工、食品、饲料和医药等行业。

减压提取的工作原理是采用真空减压，使提取罐内溶液沸点降低，从而实现物料中热敏性成分在较低温度下快速有效的提取[7-8]。近年来，减压提取在植物多糖、生物碱、黄酮、青蒿素等方面报道较多[9-12]，减压提取与传统水提、醇提或超声提取相比，提取效果明显，具有低温高压、提高有效成分得率的特点。

以栀子为原料，采用减压提取，考查提取压力、提取温度、料液比对栀子苷得率的影响，以栀子苷得率为指标，为栀子的有效成分开发利用及工业化生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

栀子，安徽海鑫药业有限公司提供；山栀子果实、栀子苷对照品，上海诗丹德标准技术有限公司提供；乙腈分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供；甲醇分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供。

1.2 试验仪器

ME204 型分析天平，梅特勒托利多仪器设备有限公司产品；LXJ 型离心机，海安亭科学仪器厂产品；玻璃冷凝回流提取装置，自制；SHB-B95 型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司产品；HHS-11-2 型数显恒温水浴锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品；RE5298A 型旋转蒸发器，上海亚松生化仪器厂产品；LC-2010AHT 型高效液相色谱仪。

1.3 方法

1.3.1 栀子苷标准曲线的制备

取栀子苷对照品0.007 2 g，精密称量，用甲醇溶解并定容至10 mL，制成质量浓度为710.64 μg/mL的标准溶液（对照品纯度98.7%），并继续用甲醇稀释成质量浓度为100 μg/mL 的标准溶液，备用。以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈- 水（15∶85） 为流动相；进样量10 μL，于波长238 nm处测定[11]。以栀子苷对照品质量浓度为横坐标（X）、相应峰面积为纵坐标（Y），绘制标准曲线，得栀子苷的回归方程为Y=1.89×104X+1.87×104X，R2=0.999 9，接近于1，表明线性关系良好。

1.3.2 单因素试验设计

栀子经粉碎后，在提取压力为0.07 MPa，提取温度60 ℃，料液比为1∶12（g∶mL），提取次数为3 次减压提取条件下，分别考查提取压力0.05，0.06，0.07，0.08，0.09 MPa；提取温度50，55，60，65，70 ℃；料液比分别为1∶8，1∶10，1∶12，1∶14，1∶16；提取次数1，2，3，4，5 次时，合并提取液，定容至相同体积，取上清液检测栀子苷得率；考查对栀子苷得率的影响。

1.3.3 正交试验设计确定最佳提取工艺

在单因素试验的基础上，确定提取压力、提取温度、料液比、提取次数的取值范围，采用L（934）正交试验进行工艺优化，得到最佳工艺参数。

1.3.4 传统水提方法栀子苷得率的测定[13]

取栀子粉末约0.1 g，精密称定至具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25 mL，称质量，超声处理20 min，放冷，再称质量，用甲醇补足减失的质量，摇匀、过滤。精密称取续滤液10 mL，置25 mL 量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀进行检测，计算得出栀子苷得率。

1.3.5 样品中栀子苷得率的测定[11]

分别精密吸取对照品溶液与试验品溶液各10 μL，以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以乙腈- 水（15∶85） 为流动相，于波长238 nm 处测定，计算即得。

2 结果与分析

2.1 提取压力对栀子苷得率的影响

提取压力对栀子苷得率的影响见图1。

图1 提取压力对栀子苷得率的影响

由图1 可知，随着提取压力的不断升高，栀子得到充分的提取，栀子苷得率不断增加，当提取压力达到0.07 MPa 后，栀子苷得率无明显变化，继续增加压力对栀子苷得率影响不大。因此，选择0.06，0.07，0.08 MPa 进行正交试验。

2.2 提取次数对栀子苷得率的影响

提取次数对栀子苷得率的影响见图2。

图2 提取次数对栀子苷得率的影响

由图2 可知，随着提取次数的增加，栀子苷的含量逐渐增加，提取1～3 次时栀子苷的含量显著增加，当提取次数超过3 次以后，栀子苷的含量增加不明显，说明提取3 次后栀子有效成分得到较完整的提取，因此，提取次数选择1，2，3 次进行正交试验。

2.3 料液比对栀子苷得率的影响

料液比对栀子苷得率的影响见图3。

图3 料液比对栀子苷得率的影响

由图3 可知，随着提取溶剂量的增加，栀子苷的含量逐渐增加，当料液比由1∶8 增加到1∶12时，栀子苷得率增加明显；继续增加提取溶剂的量，栀子苷得率无明显增加，说明当料液比为1∶12 时，栀子苷得到较充分的浸提，因此选择料液比为1∶10，1∶12，1∶14 进行正交试验。

2.4 提取温度对栀子苷得率的影响

提取温度对栀子苷得率的影响见图4。

图4 提取温度对栀子苷得率的影响

由图4 可知，随着提取温度的提高，栀子苷的含量逐渐增加，当提取温度达到60 ℃时，栀子苷得率达到最高值，继续增加提取温度，栀子苷得率降低，温度升高可能使栀子中其他有效成分溶出或栀子苷被破坏，导致栀子苷得率降低，因此选择提取温度为55，60，65 ℃进行正交试验。

2.5 栀子苷减压提取正交试验结果与方差分析

在单因素试验的基础上，选取提取压力、提取温度、料液比、提取次数4 个因素进行L（934）正交试验，以栀子苷得率为评价指标。

正交试验设计及结果见表1。

表1 正交试验设计及结果

由表1 可知，极差RA＞RB＞RC＞RD，得出各因素对于栀子减压提取的影响程度的高低依次为提取压力＞提取温度＞料液比＞提取次数。根据正交试验的设定结果得出，栀子减压提取的最佳工艺为A2B2D2C2。该组合未在正交设计中进行试验，因此需要经过进一步的试验，验证其结果。设定提取压力0.07 MPa，提取温度60 ℃，料液比1∶12，提取次数2 次进行减压提取。经试验后测定，栀子苷的含量为2.59%，优于A1B2D2C2组合，因此确定A2B2D2C2为最佳组合。得出栀子减压提取的最佳工艺为提取压力0.07 MPa，提取温度60 ℃，料液比1∶12，提取次数2 次。

栀子苷在减压提取过程中，提取压力的大小直接影响了提取时提取液的状态，压力降低，使提取液达到沸腾，促进栀子苷的溶出；因此提取压力对栀子苷得率的影响最大；而料液比的需要在温度压力适宜的情况下，提取液充分沸腾的情况下，对栀子苷的含量影响显著，因此对于提取效果的影响，料液比的影响最小。

2.6 减压提取与传统超声提取工艺提取栀子苷的结果比较

通过对栀子进行超声提取方法进行提取，3 次平行样检测，得出栀子苷得率为2.32%，与减压提取栀子中栀子苷得率的比较，得到的栀子苷的含量增加了11.6%，减压提取栀子苷效果优于传统超声提取方法。

3 结论

通过对栀子减压提取过程中提取压力、提取温度、提取次数及料液比的研究，确定了栀子减压提取的最佳工艺为提取压力0.07 MPa，提取温度60 ℃，料液比1∶12，提取次数2 次。获得的栀子苷得率为2.59%。各因素对于栀子减压提取的影响程度的高低依次为提取压力＞提取温度＞料液比＞提取次数。与传统超声提取比较，栀子苷得率提高了11.6%，减压提取工艺的提取效果优于传统超声提取工艺。