西紅花苷性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
西紅花苷( crocin)，又稱為西紅花素、藏紅花素， 是西紅花( saffron) 的一種水溶性胡蘿卜素類化合物西紅花酸與不同糖結合而成的一系列酯苷，是西紅花的主要活性成分之一，包括西紅花苷 -1、西紅花苷-2、西紅花苷 -3、西紅花苷 -4 和西紅花酸 ，具有中樞降壓 、防治動脈粥樣硬化、抗血栓、抗血小板聚集、抗心肌缺血以及抗炎和治療軟組織損傷、利膽保肝、抗腫瘤等藥理作用，在食品、藥品、化工等行業(yè)有廣泛的應用，臨床多應用于心血管疾病及脂肪肝患者的治療。
圖1為西紅花苷的結構式
西紅花(saffron) ，別名藏紅花、番紅花，是一種鳶尾科番紅花屬的多年生花卉，其藥用部位為西紅花的干燥柱頭，是我國傳統(tǒng)中藥材，也是一種常見的香料。其主要分布于南歐、伊朗等地，我國有少量栽培。西紅花之名，最初見于《本草品匯精要》，但它的實際應用歷史，遠早于此時期，國外遠在公元前五世紀克什米爾的文獻中就有記載。在我國《本草綱目》列入草部濕草類，譯名" 泊夫藍"、" 撒法郎"，為西紅花英文名的譯音。李時珍謂: " 番紅花出西番回地面及天方國，即彼地紅藍花也。按張華《博物志》言，張騫得紅藍花種于西域，則此即一種，或方域地氣稍有異耳"。傳統(tǒng)中醫(yī)藥認為西紅花具有疏經(jīng)活絡、通經(jīng)化淤、散郁開結、消腫止痛的功效，主要用于治療憂思郁結，胸膈痞悶，月經(jīng)不調(diào)，產(chǎn)后淤血，跌打損傷等。西紅花有“植物黃金”之稱。西紅花的主要有效成分西紅花酸和西紅花苷有抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、抗抑郁、降糖、降血壓等多種藥理活性。西紅花苷類主要是指存在于西紅花中的非四萜類色素, 這類化合物可認為是胡蘿卜烯類化合物在植物體內(nèi)被氧化切斷的產(chǎn)物 , 包括西紅花苷 -1、西紅花苷-2、西紅花苷-3、西紅花苷 -4和西紅花酸。由于西紅花的水溶液具有亮麗的黃色和香味,故西紅花常作為高檔食品添加劑和食用色素, 也可用作絲綢 、棉和羊毛制品的高級染料 。近年對西紅花的藥理研究表明 , 西紅花對于癌癥、冠心病、動脈粥樣硬化 、高血脂癥等多種疾病具有較好的防治作用,有良好的藥用價值。
圖2為西紅花
性狀：紅色晶體。
溶解性：易溶于水成透明黃色溶液，可溶于乙醇和丙二醇，不溶于油脂。
常規(guī)情況下不會分解，沒有危險反應。
色調(diào)幾乎不受pH值的影響，在酸性介質(zhì)和堿性介質(zhì)中都比β-胡蘿卜素穩(wěn)定，堿性時黃色更鮮明。最大吸收波長440nm。耐鹽性、耐還原性、耐微生物性均好，耐熱、耐光性在酸性時差，耐金屬離子（除鐵以外，遇鐵變黑）好。染著于淀粉和蛋白質(zhì)時較穩(wěn)定，在水溶液中不夠穩(wěn)定。
1.鈣拮抗作用 西紅花苷能夠抑制細胞內(nèi)鈣離子的升高 , 具有明顯的鈣拮抗作用。它能夠阻斷細胞膜鈣通道從而抑制細胞外的鈣離子內(nèi)流 , 并能夠調(diào)節(jié)胞漿內(nèi)鈣池的鈣離子釋放, 最終達到降鈣的效果。研究表明無論細胞外有無鈣離子 , 西紅花苷對 H2O2引起的細胞內(nèi)鈣離子濃度升高均有明顯的抑制作用 , 其原因在于西紅花苷能夠抑制胞外鈣離子的內(nèi)流及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上鈣離子的釋放。
2.降糖降脂作用 西紅花苷能夠顯著改善脂肪肝患者的肝功能及血液環(huán)境 ,對于脂肪肝有良好的治療效果。中、高劑量的西紅花苷可明顯降低高脂血 2型糖尿病模型大鼠的血糖、膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白含量, 升高蔗糖糖耐量和高密度脂蛋白含量 。推測西紅花苷用于臨床治療糖尿病及其心血管并發(fā)癥可能有一定作用。
3.抗動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化與內(nèi)皮細胞功能失調(diào)有直接關系。西紅花苷能提高細胞內(nèi) NOS的活性及細胞 NO含量 ,從而保護內(nèi)皮細胞不受損傷。西紅花苷對于不同誘因?qū)е碌膬?nèi)皮細胞損傷均具有保護作用, 其保護機制可能與西紅花苷的抗脂質(zhì)過氧化作用以及調(diào)節(jié) BaxmRNA的表達有關。
4.護肝作用 西紅花能降低外因引起的 ALT、 AST及 MDA的升高 , 對肝損傷有一定的保護作用。
5.抗腫瘤作用 西紅花苷對腫瘤細胞有抗增殖作用,可阻滯腫瘤細胞于 G0/G1期, 影響 RNA的轉(zhuǎn)錄并調(diào)控相關蛋白的合成 ,從而抑制腫瘤細胞的增殖。
6.抗氧化作用 在一定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),藏紅花酸以及藏紅花酸二甲酯清除羥基自由基與超氧自由基的能力都明顯強于 BHT,是優(yōu)秀的天然抗氧化劑。
7.對冠心病的治療作用 西紅花多苷片對心血瘀阻型冠心病具有較好的治療效果, 不僅能夠明顯減少心絞痛發(fā)作次數(shù)和疼痛程度, 還可以同時改善其他癥狀 ,使中醫(yī)癥候改善;西紅花多甙片起效快, 對不同程度心絞痛及不同類型心絞痛均有療效, 是比較理想的血瘀胸痹之新藥。
8.抗細胞凋亡 西紅花苷對由三羥膽甾醇( Triol) 、TNF -α、H2O2等誘導的細胞凋亡具有抑制作用。
9.抑制腫瘤細胞增殖 西紅花苷具有明顯的抗癌抑癌作用，對子宮頸癌、白血病、膀胱癌、結腸癌、直腸癌等細胞株都具有較強的抑制作用。
10.抗氧化與抗自由基 西紅花苷可抑制活性氧的產(chǎn)生，從而具有明顯的抗氧化和抗自由基的作用。
11.抗炎 西紅花苷具有明顯的抗炎作用。西紅花苷體外給藥顯示對 COX -1、COX -2 酶具有雙重抑制作用。體內(nèi)給藥發(fā)現(xiàn)，西紅花苷口服可劑量依賴地抑制二甲苯誘導的小鼠耳廓腫脹和角叉菜膠誘導的大鼠足趾腫脹。
12.其他 西紅花苷對鏈脲佐菌素所致的大鼠高脂血 2 型糖尿病具有降糖作用。此外，西紅花苷有提高學習記憶能力、性激素樣作用與中樞興奮作用等。
有關西紅花苷的概述、理化性質(zhì)、藥理作用、應用等是由Chemicalbook的丁紅編輯整理。（2016-02-02）
梔子黃色素是梔子果中的黃色色素，主要成分為藏花素，還有藏花酸。
1.乙醇提取法
黃梔子經(jīng)除雜、曬干、去皮、粉碎(過0.21mm)，用Bo%的乙醇浸沒并攪拌48h(或浸提4次，每次12h)；過濾，濾液中加入等量的120#汽油，攪拌半小時；靜置分層，取下層液(乙醇層)過濾；濾液減壓蒸餾回收乙醇得含固形物約50%的浸膏產(chǎn)品。
2.水提取法
將黃梔子果烘干、去皮、粉碎，過0.21mm篩，加入10倍的軟水，浸泡3h；過濾，濾渣用等量的清水攪拌洗滌2次，并濾干；合并濾液，靜置4h，先過濾上層清液，再過濾沉淀得清液，控制含干物3.0%～5.0%；常壓濃縮至含干物40%左右，然后減壓(87~96kPa)濃縮，濃縮液中加入一定量的酒精，使果膠等雜質(zhì)沉淀出來；靜置2～3h，過濾得提純液，提純液再經(jīng)無極性多孔聚合樹脂吸附，進一步除去雜質(zhì)得精制液，蒸餾回收乙醇后噴霧干燥得粉末產(chǎn)品，收率8%。
3.將梔子果實粉碎成粉末，或?qū)⒎勰┯盟瞥沙壬后w，或?qū)⑸鲜龈鲗僦参锏幕ǜ稍锖螅靡颐褵峤?，再?%的乙醇冷浸，添加95%乙醇放置后析出的油狀物質(zhì)，用乙醇、乙醚熱溶液處理而得晶體。
1.大孔吸附樹脂法聯(lián)合硅膠層析法：首先用 SX-2樹脂進行提取液的除雜和富集, 得到色價 ≥300, OD值 <0.4的梔子黃色素流分 ,之后進行硅膠柱層析 ,采用不同比例的乙酸乙酯 -甲醇 -水體系進行洗脫, 收集所需流分, 得到了純度 98%以上的西紅花苷 -1,為藏紅花素標準品的制備探索出一條可行路線。
2.采用甲醇 -醋酸體系 ,利用HPLC對西紅花甲醇提取物中的西紅花苷進行了分離。
3.采用低壓制備液相對西紅花苷進行分離 ,可一次性分離出 5種西紅花苷 ,且純度均高于 97%,大大地提高了西紅花苷標準品制備的效率,其采用的制備條件:填料為鍵合正丁烷的苯乙烯 -二乙烯苯聚合物 ,粒度 57～ 76 μm,制備柱50 cm×1.5 cm, 純化柱 60 cm×0.8 cm, 以甲醇 -水體系為流動相梯度洗脫 [ φ(乙腈)∶φ(水 )為 50∶50 ～ 95∶5] , 工作壓力為 2 ×105Pa。
當試樣中加1滴硫酸時，立即從深藍色緩慢轉(zhuǎn)變成紫色，再轉(zhuǎn)變成紅褐色。
當試樣中加0.5%二苯胺化硫酸1ml和水4ml時，應產(chǎn)生如下顏色變化，即黃→藍→紅→褐色。
顯微鏡試驗 于試樣中加磷鉬酸一硫酸混合液(10%磷鉬酸鈉4份加硫酸6份)后在顯微鏡下觀察，可看到藍綠色沉淀。
熔點 藏紅花素為186℃；藏紅花酸為285℃。按常規(guī)方法測定。
溶劑中呈色 在水中使水呈黃色。在乙醚或石油醚中，使之呈淡黃色。
精確稱取一定量的試樣，試樣量以使測得的吸光度在0.2～0.7范圍之內(nèi)為準，加0.1mol/L鹽酸至100ml，必要時可離心分離，取其1ml，再加0.1mol/L鹽酸至100ml，以此作為試樣液。測定其吸光度，在波長440nm附近應有吸收峰。
取試樣0.5g，加濃硫酸2ml后，原來的黃色溶液轉(zhuǎn)為深藍色，并經(jīng)短暫的紫色后變?yōu)楹稚?br>用少量的水濕潤粉末試樣，加三氯化銻試液(TS-33)時，應出現(xiàn)藍至藍綠色。
取一微晶纖維素薄層色譜板，在離一端約20ram處作為中心線，在中心線上將試樣液以，10mm以上的間距標樣(離兩側至少。10mm)，使斑點的直徑約3mm，風干。用異戊醇、丙酮和水的混合液(5：6：5)作為展開溶劑，于室溫下展開。當展開溶劑的前沿上升到離中心線約15cm時，取出薄層板，風干。藏花酸的二龍膽糖酯的R
f值在0.6附近，藏花酸的R
f值在0.9附近，出現(xiàn)黃色斑點。
ADI作為食品配料使用(FAO/WHO，2001)：
LD
5024g/kg(小鼠，經(jīng)口)。
CFR，§73.500，2000：可安全用于一般食品。以GMP為限。
LD
5027g/kg。我國自古用于中藥，供配制黃連解毒湯、加昧逍遙散、梔子柏皮湯等用。
GB 2760-2001(g/kg)：果汁(味)飲料類、碳酸飲料、配制酒、糕點上彩裝、糕點、雪糕、冰棍、果凍、蜜餞、膨化食品、面餅、糖果、栗子罐頭、冰激凌，0.3；燒麥皮1.0(以皮計)；奶黃包餡0.2(以餡計)。
FEMA(mg/kg)：飲料1.3；焙烤食品10；酒精飲料200；肉類260。
1.臨床多應用于心血管疾病及脂肪肝患者的治療。
2.作食品著色劑，我國規(guī)定可用于果汁(味)飲料類、配制酒、糖果、冰棍、雪糕、果凍、蜜餞、膨化食品、糕點、面餅和栗子罐頭，最大使用量為0.3g/kg。
3.藏紅花素抑致體體外癌細胞的生長。具有利膽作用：抑制結扎總膽管家兔中膽紅素的出現(xiàn)。具有明顯的降血脂作用。用作黃色食用色素。
化學性質(zhì)
由梔子(Gardenia in.sminoids L，產(chǎn)于我國云南、貴州、廣東等地)果實、香椿屬植物(Cedrelatoona)的花、毛蕊花屬植物(Verbascumofficinale)的花、藏紅花(Crocus sativus的花等制取的一種食用天然黃色素。其黃色色素為糖苷一藏花素，屬于類胡蘿卜素系中藏花酸(C
20 H
24O
4)的二龍膽糖酯。α-藏花素水解為藏花酸和葡萄糖。最大吸收波長464.4nm。α-藏花素為紅棕色針狀晶體。微臭。熔點180℃。易溶于熱水，成為橙色溶液。微溶于無水乙醇、乙醚及其他有機溶劑。不溶于油脂。
水溶液呈弱酸性或中性為透明鮮艷黃色，最大吸收波長442nm。色調(diào)幾乎不受pH值的影響。耐光、耐熱性在中性或堿性時佳，酸性時差。耐金屬離子性(除鐵以外，遇鐵變黑)好。對蛋白質(zhì)的染色性比對淀粉佳，不受pH值影響(pH4～10)。
用途
食用黃色色素。
用途
食用黃色素；香料。
按日本規(guī)定，可用于糕點、果凍、糖果、面條、冷飲等中，用量0.001%～0.2%。尚可用于香腸腸衣、人造奶油、起酥油、食品商標用色素配料等方面。
用途
作食品著色劑，我國規(guī)定可用于果汁(味)飲料類、配制酒、糖果、冰棍、雪糕、果凍、蜜餞、膨化食品、糕點、面餅和栗子罐頭，最大使用量為0.3g/kg。
用途
在黃色體系的天然色素中，藏花素比較穩(wěn)定，具有耐光、耐熱、耐金屬離子和耐化學品等特點，色調(diào)變化基本上不受pH的影響，尤其是對于蛋白質(zhì)、淀粉，還具有優(yōu)良的染色性，因此，在以面類、糕點、糖煮栗子為主的各種食品方面均有采用。該品安全性高，對小白鼠進行急性毒性試驗，經(jīng)口15g/kg也無死亡例。用添加本色素2%的飼料進行亞慢性毒性試驗，結果亦無任何異常，這個劑量如按人體（以50kg計）換算，相當于每人每天攝取200克。因此在通常使用濃度下可以認為是完全無害的。國內(nèi)對梔子黃色素用于糖果、餅干、蛋卷、桔汁、汽水、冷飲、果酒進行使用試驗，效果較好。
生產(chǎn)方法
將干燥的梔子果實去皮，粉碎，用水或溫水提取，得黃色色素溶液，然后過濾成透明的液體。經(jīng)濃縮、滅菌，可制成以下三種形式的產(chǎn)品。（1）水溶液制品 在其水溶液中添加一定量的丙撐二醇即成。（2）粉末制品 在殺菌濃縮后的色素原液中加入一定量的水溶性糖類，經(jīng)噴霧干燥而成。（3）混合的粉末制品 將色素原液直接噴霧干燥所得的原粉末。與粉末狀糖類物質(zhì)混合調(diào)制而成。
生產(chǎn)方法
梔子黃色素是梔子果中的黃色色素，主要成分為藏花素，還有藏花酸。
乙醇提取法
黃梔子經(jīng)除雜、曬干、去皮、粉碎(過0.21mm)，用Bo%的乙醇浸沒并攪拌48h(或浸提4次，每次12h)；過濾，濾液中加入等量的120
#汽油，攪拌半小時；靜置分層，取下層液(乙醇層)過濾；濾液減壓蒸餾回收乙醇得含固形物約50%的浸膏產(chǎn)品。
水提取法
將黃梔子果烘干、去皮、粉碎，過0.21mm篩，加入10倍的軟水，浸泡3h；過濾，濾渣用等量的清水攪拌洗滌2次，并濾干；合并濾液，靜置4h，先過濾上層清液，再過濾沉淀得清液，控制含干物3.0%～5.0%；常壓濃縮至含干物40%左右，然后減壓(87~96kPa)濃縮，濃縮液中加入一定量的酒精，使果膠等雜質(zhì)沉淀出來；靜置2～3h，過濾得提純液，提純液再經(jīng)無極性多孔聚合樹脂吸附，進一步除去雜質(zhì)得精制液，蒸餾回收乙醇后噴霧干燥得粉末產(chǎn)品，收率8%。
生產(chǎn)方法
鳶尾科多年生草本藏紅花((CrocussatvusL)尚未盛開之際，摘取雌蕊(其柱頭及花柱，稱“藏紅花”)，用熱灰或炭火以約30℃溫度干燥，制成粉末。需15~20萬朵花制成1kg粉末。紅色深并帶光澤者為佳品。近年來日本已用組織培養(yǎng)法制備。
生產(chǎn)方法
將梔子果實粉碎成粉末，或用水或乙醇浸出制成黃色液體，然后濃縮、干燥而成?；?qū)⒉丶t花干燥后，用乙醚熱浸，再用7%的乙醇冷浸，添加95%乙醇放置后析出的油狀物質(zhì)，用乙醇、乙醚熱溶液處理而得晶體。
西紅花苷
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品