全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2007, 19:280-282
文章编号:1001-6880(2007)02-0280-03
　
　
　收稿日期:2006-01-09　　　接受日期:2006-03-20
＊通讯作者 Tel:86-510-85885815;E-mail:agkist@sina.com
藏红花酸及藏红花酸二甲酯的制备与抗氧化性能研究
方志凯 ,王建新＊
江南大学化学与材料工程学院 , 无锡 214036
摘　要:本文首先从栀子果中提取分离出栀子黄色素 , 栀子黄色素分别经过水解 、酯交换反应得到藏红花酸和
藏红花酸二甲酯。将产物分别经过重结晶处理 ,得到纯度为 98.2%的藏红花酸和 98.8%的藏红花酸二甲酯 ,其
IR、UV、1HNMR均与文献报道一致。采用羟基自由基体系和超氧阴离子自由基体系对藏红花酸及藏红花酸二
甲酯的体外抗氧化活性进行研究 ,并与 BHT进行比较。结果表明 , 在试验质量浓度范围内 , 藏红花酸以及藏红
花酸二甲酯的清除羟基自由基与超氧自由基的能力都明显强于 BHT,为优秀的天然抗氧化剂。
关键词:栀子黄色素;藏红花酸;藏红花酸二甲酯;水解;抗氧化
中图分类号:R284.2;O629.4 文献标识码:A
PreparationofCrocetinandCrocetinDimethylEsterand
ResearchofTheirAntioxidativeActivities
FANGZhi-kai, WANGJian-xin＊
SouthernYangtzeUniversity, SchoolofChemicalandMaterialEngineering, Wuxi214036 , China
Abstract:GadeniayellowpigmentwasextractedfromGadenia.Afterhydrolysisandesterchange, crocetinandcrocetin
dimethylesterwereobtained.Purifiedbyrecrystalization, theirpuritywere98.2%and98.8%.TheirdataofIR, UV, 1H
NMRwereaccordwithreferences.Atlast, usingthehydroxylradicalsystem, superoxideradicalsystem, theantioxidation
activitiesofcrocetinandcrocetindimethylesterwerestudiedandcomparedwithBHT.Theresultsshowedthatcrocetin
andcrocetindimethylesterpossessedstrongerscavengingactivityonhydroxylradicalandsuperoxideradicalthanBHT
attheconcentrationofexperiment.Theseresultssuggestedthatcrocetinandcrocetindimethylesterwouldbeefective
naturalfreeradicalscavengers.
Keywords:gardeniayelowpigment;crocetin;crocetindimethylester;hydrolyze;antioxidation
　　藏红花又名西红花 ,其柱头有多种具有药理作
用的物质 ,其主要成分是藏红花酸(crocetin)和藏红
花素(crocin),后者是藏红花酸与不同的糖基结合
而成的甙 ,其结构如图 1。藏红花酸具有保护肝脏 ,
抑制肿瘤 ,抗氧化等多种药理功能 [ 1] ,属于医疗价
值极高 ,售价昂贵的药品 。作为传统中药的栀子中
也含有藏红花素和藏红花酸 ,具有护肝利胆等作用 。
藏红花酸二甲酯也是存在于栀子中的色素成分 ,但
含量极低 ,它是合成多种类胡萝卜素物质的重要中
间体。藏红花酸及藏红花酸二甲酯的天然含量低 ,
提取分离难度大 ,限制了人们对它们的性质研究与
开发利用。本文采用简单的方法 ,制备出藏红花酸
及藏红花酸二甲酯 ,然后对它们进行体外抗氧化性
能研究 ,为充分开发利用这一天然资源提供依据 。
图 1　藏红花素 、藏红花酸及藏红花酸二甲酯结构图
Fig.1　Structuresofcrocin, crocetinandcrocetindimethylester
　　R=龙胆二糖等苷元时为藏红花素;R=OH, 为藏红花酸;R=
OCH3 ,为藏红花酸二甲酯
R=diglucosylester, Crocin;R=OH, Crocetin;R=OCH3 , CrocetinDim-
ethylEster
1　实验部分
1.1　材料与仪器
栀子购于无锡山禾药业集团健康参药连锁公
司。熔点仪 WRS-1A(上海精密科学仪器有限公
司);HPLC液相色谱仪 Waters1525型 C18柱(4.6
DOI :10.16333/j.1001-6880.2007.02.026
×200 mm, 5 μm)(Water公司);红外分光光度计
MB-104(扬州华泰电子有限公司);双光束紫外分光
光度计 TU-1901(北京普析通用仪器有限责任公
司);1HNMRBrukerDPX400(中科院上海有机
所)。其它药品都为化学纯 。
1.2　实验方法
1.2.1　栀子黄色素的提取 [ 2]
取经粉粹的山栀子 20g,用 200mL20%的乙醇
冷浸 24h。过滤 ,取清液。加入醋酸铅溶液除杂 ,抽
滤 。在清液中加入适量饱和 Na2S溶液除去过量的
Pb2+,抽滤 ,将所得滤液减压浓缩 ,蒸去乙醇。在浓
缩液中加入正丁醇萃取三次 ,合并正丁醇萃取液 ,并
减压回收正丁醇至干 ,真空干燥 ,得黄色粉末 1.61
g,提取率为 8.05%。
1.2.2　藏红花酸的制备
称取 10 g栀子黄色素于三颈烧瓶中 ,加入 50
mL10%的 KOH水溶液 ,控制温度为 60 ℃,通入 N2
保护 ,搅拌回流反应 2 h,然后再滴加稀 HCl溶液 ,
调节 pH至 2 ～ 3,得红色沉淀 ,抽滤 ,再用水洗几次 ,
干燥得 0.63 g砖红色固体 。再经甲醇溶解除杂 ,控
制温度 50 ℃,回流 30 min,过滤 ,得红色固体 0.48
g,所得固体再用 N, N-二甲基酰胺重结晶 ,便可得砖
红色藏红花酸晶体 0.39 g。依据文献 [ 3] ,在检测波
长为 420 nm处 ,采用高效液相色谱法测藏红花酸的
含量为 98.2%,收率为 3.9%。
1.2.3　藏红花酸二甲酯的制备:
称取 10 g栀子黄色素于三颈烧瓶中 ,加入 150
mL无水甲醇 ,再加入 50 mL2 mol/L的甲醇钠溶
液 ,通入 N2保护 ,在 70℃下搅拌回流反应 2h,然后
过滤 ,得到灰色固体 ,用水溶解 ,还有少量红色晶体
不溶于水 ,静置 ,抽滤 ,再用冷甲醇(2×10 mL)冲洗
两次 ,得 0.40 g红色固体 ,再用二氯甲烷和乙醚混
和溶剂(体积比为 1:1)重结晶 ,得红色藏红花酸二
甲酯晶体 0.36 g。采用藏红花酸的条件 ,在检测波
长为 426 nm处 ,采用高效液相色谱法测藏红花酸二
甲酯的含量为 98.8%,收率为 3.6%。
1.2.4　样品对· OH自由基的清除作用 [ 4]
取 12支 10 mL比色管 ,分别加入 7.5 mmol/L
的邻二氮菲溶液 0.3 mL, pH=7.47的 Tris-HCl缓
冲液 1.0 mL,充分混匀后 ,加入 7.5 mmol/L的硫酸
亚铁铵溶液 0.3 mL。然后向其中的 10支比色管中
分别加入不同浓度的藏红花酸乙醇溶液 0.3mL(或
藏红花酸二甲酯 、BHT溶液)。另两支比色管为损
伤管和未损伤管 ,不加样品 ,再分别加入 0.2mL7.5
mmol/L的 H2O2溶液 ,未损伤管不加 H2O2 ,再以蒸
馏水定容至刻度 ,在 37℃恒温水浴中保温反应 1h,
在 400 ～ 550 nm之间扫描 ,测得最大吸收波长为
510 nm,并在此波长下测吸光度 。
·OH的清除 =[ (A2 -A1)/(A0 -A1)] ×100%
其中:A0未损伤管的吸光值 , A1损伤管的吸光
值 , A2加样品的吸光值。
1.2.5　样品对 O2-·自由基的清除作用 [ 4]
取 10支比色管 , 加入 5 mLpH=8.2的 Tris-
HCl缓冲液 , 0.3 mL各浓度的藏红花酸溶液(或藏
红花酸二甲酯 , BHT溶液),在 37 ℃恒温水浴中放
置 20 min后 ,加入 0.3 mL7.5 mmol/L的邻苯三酚
溶液 ,迅速混匀 ,在 37 ℃恒温水浴中 ,在 5 min内 ,
每隔 30 s,在 320 nm处测定溶液的吸光度 ,计算吸
光度随时间的变化率 ,同时以 0.3 mL蒸馏水代替样
品 ,测邻苯三酚自氧化速率。
O2-·的清除 =[ (F0 -Fx)/F0 ] ×100%
其中:F0和 Fx分别代表空白溶液和样品溶液
的吸光度随时间的变化率。
2　结果
2.1　结构鉴定
藏红花酸　红色晶体 。 mp.275.3 ～ 275.4 ℃;
UV(甲醇溶液)λmax:445, 420, 312 nm;IR(KBr)
cm-1:2400 ～ 3600(宽峰), 1662, 1610, 1577, 1424,
1368, 1316, 1274, 1243, 1180, 1117, 969(与标准图谱
一致);1HNMR(400MHz, DMSO)δ:12.21(s, 2H),
7.22(d, 2H), 6.85(d, 2H), 6.78(d, 2H), 6.65(d,
2H), 6.48(d, 2H), 1.97(s, 2H), 1.92(s, 2H)。
藏红花酸二甲酯 　红色晶体 。 mp.216.4 ～
218.3 ℃(文献 [ 5]为 215 ～ 218 ℃);IR(KBr)cm-1:
2948, 1697, 1578, 1433, 1384, 1318, 1278, 1228,
1183, 1110, 999, 965 , 745(与文献 [ 6]一致);1HNMR
(400 MHz, CDCl3)δ:7.31(dd, 2H), 6.72(d, 2H),
6.60(d, 2H), 6.55(dd, 2H), 6.38(dd, 2H), 3.77
(s, 6H), 2.00(s, 6H), 1.99(s, 6H)(与文献 [ 3] 一
致)。
2.2　藏红花酸以及藏红花酸二甲酯对 · OH自由
基的清除作用
按 1.2.4所述方法 ,分别作了不同浓度的藏红
花酸 、藏红花酸二甲酯和 BHT对· OH自由基的清
除作用 ,结果如图 2。
281Vol.19 方志凯等:藏红花酸及藏红花酸二甲酯的制备与抗氧化性能研究
图 2　藏红花酸及藏红花酸二甲酯对· OH自由基的清除作用
Fig.2　Scavenging· OHactivityofcrocetinandcrocetindimethyl
ester
　　从图中看出 ,样品随着浓度的增加 ,对 · OH自
由基的清除效果也逐渐增加。藏红花酸和藏红花酸
二甲酯对· OH自由基的清除效果明显优于 BHT,
并且藏红花酸的效果最好 ,在浓度为 10 μg/mL时 ,
对 ·OH自由基的清除率达到 62.72%,而藏红花酸
二甲酯为 53.70%,均高于 BHT的 48.76%。
2.3　藏红花酸以及藏红花酸二甲酯对 O2-·自由
基的清除作用
按 1.2.5所述方法 ,分别作了不同浓度的藏红
花酸 、藏红花酸二甲酯和 BHT对 O2-·自由基的清
除作用 ,结果如图 3。
图 3　藏红花酸及藏红花酸二甲酯对O2 -·自由基的清除作用
Fig.3　ScavengingO2 -· activityofcrocetinandcrocetindimeth-
ylester
　　从图中看出 ,样品随浓度的增加 ,对 O2-·自由
基的清除效果也逐渐增加。但藏红花酸二甲酯对
O2-·清除率效果稍好于藏红花酸 ,在浓度为 10μg/
mL时 ,对 O2-·自由基的清除率达 64.33%,而藏红
花酸为 54.32%,不过 ,都高于 BHT的 42.40%。
3　讨论
栀子作为传统中药 , 其中含有多种有效成
分 [ 7] ,以栀子果为原料 ,提取的栀子黄色素 ,其主要
成分是栀子素 、藏红花素和藏红花酸 ,其中藏红花酸
及藏红花酸二甲酯的含量比较少。对于栀子黄色素
的精制问题 ,可采用大孔吸附树脂等方法分离 [ 8] 。
　　本文从栀子果初步提取栀子黄色素中 ,再经水
解制备出 98.2%的藏红花酸 , 同时 , 还制备出
98.8%藏红花酸二甲酯。藏红花酸二甲酯可作为合
成番茄红素和其它类胡萝卜素类物质的重要中间
体[ 9] 。
以这种方法制备出的藏红花酸及藏红花酸二甲
酯 ,方法简单 ,克服了直接提取分离量少难度大的缺
点 ,又避免了全合成的难度和副作用 ,从而有利于我
国对藏红花酸以及藏红花酸二甲酯的开发与利用 。
4　展望
栀子在我国的种植规模比较大 ,分布也较广 ,以
浙江 、江西 、湖南 、福建为主要生长省份 。这为我国
开发藏红花酸和藏红花酸二甲酯提供了有利保障 ,
同时可促进我国类胡萝卜素类物质的合成及应用 。
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