梔子的化學成分及含量分析

梔子的化學成分及含量分析

梔子又稱黃梔子、山梔子和紅色枝條。這是紫草科的一種常見的綠色灌木，主要產(chǎn)于江西、浙江、湖南等地。梔子果實系傳統(tǒng)中藥,亦屬衛(wèi)生部頒布的第一批藥食兩用資源,具有護肝、利膽、降壓、止血、清熱等作用。梔子的可利用部分主要為梔子果實和梔子花,梔子果實的化學成分復雜,主要包括藏花素類、甙類和多元酚類,此外還含有果膠、甘露醇以及Fe、Mn、Zn、Cu等20多種微量元素;梔子花含梔子精油,是提煉梔子香精的主要原料。梔子作為傳統(tǒng)中藥材,目前已在天然食用色素(梔子黃色素及梔子藍色素)的生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。我國黃梔子人工栽培主要分布于江西省,黃梔子正發(fā)展成為江西省的一大特色農(nóng)業(yè)龍頭產(chǎn)業(yè)。隨著梔子種植業(yè)的發(fā)展,其產(chǎn)品的深加工問題也日益暴露出來,特別是梔子的綜合利用方面尚未能引起大家的足夠重視。本文將對利用梔子提取精制梔子黃色素、梔子苷、果膠及梔子精油等的方法原理及應用作一些介紹。1天然食用色素市場份額的確定目前,食品著色劑多采用人工合成色素,因為合成色素具有色澤艷麗、性質穩(wěn)定、著色力強、成本低廉、使用方便等優(yōu)點,但由于合成色素多為芳香烴衍生物,有慢性毒性和致癌性,因此,合成色素在世界各國均受到不同程度的限制,尤其是1976年美國禁止使用人工合成筧菜紅后,有些國家如挪威、丹麥則完全禁止使用合成色素,天然色素因其安全無毒,有些還有營養(yǎng)價值和藥用價值而越來越受到人們的青睞,在食用色素中逐漸占據(jù)重要地位。近年來,天然食用色素在國際市場上銷售額的增長率每年都保持在10%以上,正逐漸占領合成色素的市場份額,前景十分看好。梔子黃色素是從梔子果中提取的一種純天然色素,其主要成分為藏花素類,是世界上唯一存在的水溶性類胡蘿卜素,具有無毒、安全性高,并有一定的營養(yǎng)價值和保健作用,廣泛用于糕點、飲料、冰激淋、酒類等食品的著色。在國際市場上,尤其在美、日等國頗受歡迎。從梔子中提取梔子黃色素含有較多的雜質,主要是梔子甙類,雜質的存在不僅影響梔子黃色素的穩(wěn)定,還會引起著色食品發(fā)生綠變。一般認為,OD比值(OD238nm/OD440nm吸光值比值)小于0.4,可以防止綠變現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前梔子黃色素精制的方法包括:超聲提取法、超臨界CO2流體法、凝膠層析法、無機膜提取法等。目前大孔吸附樹脂在中藥有效成分或天然產(chǎn)物提取分離等方面得到較好的應用,大孔吸附樹脂也應用在精制梔子黃色素中,采用吸附樹脂法對色素進行精制,得到色價從337,OD值從0.37的產(chǎn)品。2不同種類的雙水相萃取技術梔子苷,也稱梔子甙(geniposide),是一種環(huán)烯醚萜葡萄糖苷,易溶于水,是梔子中主要成分,含量在5%左右,隨梔子種類和產(chǎn)地的不同而有差異。目前從梔子干果或提取梔子黃色素后的廢液中提取梔子苷,一般采用硅膠柱層析、雙水相分離和大孔樹脂吸附等方法。硅膠柱層析法是在天然化合物中常用的分離方法,分離得到的梔子苷樣品純度較高,可與大部分雜質分離,但每次分離得到樣品較少,產(chǎn)率不高且費時,在工業(yè)上應用的可能性不大。雙水相萃取技術(Aqueoustwophaseextraction,ATPE)利用被提取的物質在兩相系統(tǒng)中分配行為的差異進行分離。由于兩相間的界面張力很小,有效成分在相間的溶解和萃取較快,操作方便,條件溫和。最近,I.HPan等采用雙水相系統(tǒng)從梔子中分離提取梔子苷,該系統(tǒng)包括PE62(20%乙烯氧化物和80%丙烯氧化物的共聚物),KH2PO4和乙醇。在分離提取過程中,溶液中鹽的濃度、PE62的濃度、乙醇的添加量和所要分離樣品的量都分別影響分離效率,增加鹽的濃度和減小PE62濃度都導致萃取效率增加,通過實驗發(fā)現(xiàn),其系統(tǒng)最佳條件是含5%的PE62,7.5%KH2PO4和10%的乙醇添加量的分離效果最佳,通過分離后100g梔子果實可得到近8g梔子苷,純度可達到77%。目前關于大孔樹脂分離梔子中梔子苷的報道很多,北京中藥藥大學呂茂平等采用大孔D301R分離梔子中梔子苷,梔子苷能與梔子黃等雜質較好的分離,得率在65%以上。姚干等利用大孔樹脂從梔子中分離純化梔子苷。大孔吸附樹脂具有吸附容量大,解吸容易,容易再生等優(yōu)點,在中成藥制劑研制中日益成熟,應用前景廣泛,是一種值得深入研究的梔子苷分離方法2.1梔子苷對小鼠血糖的影響梔子在我國是常用中藥之一,其藥理作用研究較深入,對抗炎、降血糖、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、抗腫瘤等均有明顯作用。梔子苷用于抗炎鎮(zhèn)痛方面研究報道較多,方尚玲等研究了梔子苷對二甲苯、醋酸和角叉菜膠引起的小鼠腫脹實驗,結果表明梔子苷具有明顯的抗腫消炎效果。楊奎等研究表明梔子苷具有明顯的降低血腫,對腦出血后的炎癥引發(fā)的腦損傷有明顯的保護作用。在降血糖方面,謝文利等研究了梔子苷對糖尿病小鼠的降血糖作用,結果表明梔子苷可以顯著的使小鼠中血糖含量降低。Suzuki等研究了梔子苷和京尼平對血栓形成和血小板凝聚的影響。在活體內,梔子苷和京尼平能長因光化學引起的腫瘤誘變時間;在體外,梔子苷和京尼平都引起了膠原蛋白變性,但沒有發(fā)現(xiàn)血小板凝聚現(xiàn)象。因而可以肯定地說,梔子苷能抑制血小板凝聚,具有抗腫瘤的作用。與此同時,人們對梔子苷及京尼平的其它藥用方面也做了大量的研究,例如在日本,M.Yamazaki等研究發(fā)現(xiàn)京尼平能防治因Amyloid蛋白質引起的神經(jīng)毒性。隨著生物醫(yī)學技術的不斷發(fā)展進步,異種生物組織、各種生物假體和替代物也逐漸應用到臨床醫(yī)學中,用于各種疾病的治療,但這些生物假體無一例外地需要交聯(lián)處理。傳統(tǒng)的交聯(lián)劑主要是一些非生物物質,如甲醛、戊二醛、環(huán)氧化物等,其細胞毒性大,生物相容性差,容易產(chǎn)生鈣化現(xiàn)象。京尼平作為一種新的生物材料交聯(lián)劑,能形成穩(wěn)定的交聯(lián)制品,具有細胞毒性小,生物相容性好,不發(fā)生鈣化現(xiàn)象和降解等特點,引起廣泛關注。可成為植入式藥物緩釋系統(tǒng)的良好載體,具有廣泛的應用前景。2.2梔子黃廢液中梔子藍的制備梔子苷除了在藥用方面進行了很多研究以外,研究制備梔子藍色素的報道也比較多。凌敏等以梔子黃廢液中梔子苷為原料,利用酶促反應獲得梔子藍,并提純得到色階238,OD值在0.24的梔子藍色素。徐尤智等研究了梔子苷和不同氨基酸反應制備梔子藍,結果表明氨基酸與梔子苷反應獲得的梔子藍色階高,穩(wěn)定性好。2.3農(nóng)作物高效利用的對策梔子苷在其他方面也得到很大的應用。梔子甙具有很強的生理活性,能促進植物生根和農(nóng)作物增產(chǎn),我國人多地少,如何有效利用現(xiàn)有耕地面積,進行農(nóng)作物增產(chǎn)增效一直是個熱點課題。張伯熙等在這方面做了大量的工作,先后對小麥、棉花、黃瓜等農(nóng)作物進行實驗,增產(chǎn)效果明顯,平均增產(chǎn)30%左右,且使用安全方便,其降解產(chǎn)物無毒副作用,因而受到日益關注。2.4氨基酸的測定京尼平除用作食用色素外,還可用作顯色劑測定氨基酸的含量。S.WLee等利用梔子中提取的梔子苷水解為京尼平,建立了一種新的氨基酸的測定方法。京尼平與氨基酸反應呈藍色,與水合茚三酮顯色系統(tǒng)相比,摩爾吸光系數(shù)最大增大了14倍,靈敏度更高,且系統(tǒng)受雜質影響較小,加入低濃度的金屬離子Cu2+、Fe3+,吸光度基本不變。LIchen等利用梔子苷與口腔中的放線菌作用產(chǎn)生綠色化合物,建立了測定口腔放線菌的檢測方法,這種方法專一性強,檢測限低,最低可檢測到每毫升104個放線菌細胞。3梔子多糖糖糖多糖是天然的生物大分子物質,它幾乎存在所有的生物體中,是有機體能量的主要形式之一,它具有多方面的生物功能,已經(jīng)成為“糖生物學”時代生命科學重要課題。中藥來源的多糖,由于資源充足,成本相對低廉,應用于臨床抗腫瘤、抗病毒、抗感染、抗氧化、抗輻射、降血糖和降血脂等方面都取得良好的效果,日益受到科學界的廣泛重視。梔子多糖主要由L-鼠李糖、L-巖藻糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖及D-半乳糖組成。體外實驗表明,梔子多糖對S-180肉瘤細胞和腹水肝癌細胞具有一定的抑制作用。方宏筠等也對梔子多糖抗腫瘤效應進行了研究,分別測定了對三種不同腫瘤細胞抑制情況,結果表明梔子多糖對人紅白血病細胞K562和小鼠肝癌實體瘤的抑制率達到50%以上,具有廣譜的抗腫瘤效果。4表1的類物桅子花為茜草科梔子屬香花作物,栽培適應性強,花白色,香氣濃郁,是我國著名的八大香花之一。梔子每年開花兩次,凋謝后的梔子花一般都未能合理利用。桅子干花及鮮花均可用來加工桅子精油,桅子精油的主要成分(質量分數(shù))為金合歡烯(64.86%)、羅勒烯(29.33%)、芳樟醇(2.74%)和苯甲酸甲酯(0.25%)等,屬名貴的花香香料之一,多用于高級香水、香皂和化妝品香精中,GB2760-86也允許將其用于食品,因此桅子花具有重