Ortogonal deneysel yönteme dayalı olarak gardenya sarısı pigmentinden safran asidi hazırlama sürecinin optimizasyonu
Safran asidi (Şekil 1'de gösterilen yapısal formül), nörolojik hastalıkların tedavisi, anti kardiyovasküler hastalıklar, antioksidasyon ve anti-tümör etkileri gibi farmakolojik etkilere sahip olan İris bitkisi Crocus sativus L.'deki ana aktif bileşenlerden biridir. Çok sayıda çalışma, geleneksel Çin ilacı Gardenia jasminoides Elli'nin aglikon olarak safran asidi içeren safran glikozitleri açısından zengin olduğunu ve bitki kaynaklarının bol olduğunu göstermiştir. Proje ekibi, erken aşamada poliamid kolon kromatografisi kullanarak gardenyadan gardenya sarı pigmentini zenginleştirmek ve çıkarmak için bir hazırlık süreci oluşturdu ve ilk kez gardenya sarı pigmentinin iyi antioksidan, anti hipoksi ve anti yorgunluk biyolojik aktivitelerine sahip olduğunu ve iyi bir geliştirme değerine sahip olduğunu kanıtladı. Bununla birlikte, farmakokinetik çalışmalar safran glikozitlerinin orijinal formlarında kan dolaşımına emilemediğini ve oral uygulamadan sonra biyoyararlanımlarının düşük olduğunu ve sonuçta safran asidine hidrolize yol açtığını göstermiştir. İlgili araştırmaları daha fazla yürütebilmek için yüksek saflıkta safran asidi hazırlamak gerekmektedir. Zhang, safran toplam saponinlerini makro gözenekli adsorpsiyon reçinesi yoluyla ayırmış ve zenginleştirmiş ve ham safran asidi elde etmek için bunları 10% KOH ile hidrolize etmiştir. Fang ve arkadaşları gardenyadan gardenya sarı pigmentini çıkarmış ve ham safran asidi özütü hazırlamak için 10% KOH çözeltisi ile hidrolize etmiştir. Yüksek saflıkta safran asidinin hazırlanması genellikle kolon kromatografisi veya yeniden kristalleştirme gibi daha karmaşık saflaştırma işlemleri gerektirir. Bununla birlikte, safran asidinin suda çözülmesindeki zorluk ve etanol ve metanol gibi genel organik reaktiflerdeki zayıf çözünürlüğü nedeniyle, gerçek saflaştırma işlemi genellikle piridin ve DMF gibi organik reaktiflerin kullanılmasını gerektirir, bu da organik kalıntılardan kaçınmayı zorlaştırır; Aynı zamanda, büyük miktarda organik reaktif kullanımı da ciddi çevre kirliliğine neden olabilir. Mevcut hazırlama süreci karmaşık operasyonel adımlara ve uzun hazırlama döngülerine sahiptir, bu da yüksek saflıkta safran asidinin endüstriyel üretimini zorlaştırmaktadır.

Bu çalışmada, alkalin hidroliz işlem koşullarını sistematik olarak araştırmak için ortogonal bir deney tasarlanmıştır. Krosetin asit içeriği ve verimi, ortogonal tasarım yoluyla gardenya sarı pigmentinin alkalin hidroliz sürecini optimize etmek için değerlendirme göstergeleri olarak kullanılmıştır. Aynı zamanda, alkalin hidrolizden sonra gardenya sarı pigmentinin işleme yöntemi, yüksek verim, yüksek saflık ve daha az adımlı ve artık organik çözücü içermeyen bir hazırlama yöntemi elde etmek için geliştirilmiştir. Bu, gardenyadaki krosetin asidin ekstraksiyonu ve endüstriyel üretimi için bir referans sağlar ve krosetin asidin gıda ve ilaç alanlarında geniş çapta geliştirilmesine ve uygulanmasına yardımcı olur.

Araştırma grubu, erken aşamada poliamid kolon kromatografisi kullanarak gardenyadan yüksek saflıkta gardenya sarı pigmentini hızlı bir şekilde çıkarmış ve zenginleştirmiştir. 440nm'deki absorpsiyon piki HPLC ile tespit edildi ve ana bileşenlerinin krosin-1 ve krosin-2 olduğu bulundu. Buna dayanarak, gardenya sarı pigmenti krosetin asit hazırlamak için hammadde olarak kullanılmıştır.

Şu anda, safran asidi hazırlama yöntemleri çoğunlukla gardenyadaki safran glikozitlerini safran asidine hidrolize etmek için alkali hidroliz kullanır ve safran asidinin daha sonra saflaştırılması genellikle kolon kromatografisi veya yeniden kristalleştirme yöntemlerini kullanır. Bununla birlikte, krosetin çözünmeyen fiziksel özellikleri nedeniyle, kolon kromatografisi veya yeniden kristalleştirme kullanılarak yapılan hazırlama işlemi sadece zahmetli, zaman alıcı, büyük miktarda reaktif tüketen ve çevreyi ciddi şekilde kirleten bir işlem olmakla kalmaz, aynı zamanda DMF gibi organik reaktifler kullanıldığında organik kalıntılardan kaçınmak da zordur.

Bu çalışmada, hidrolize reaksiyon çözeltisi için farklı arıtma yöntemleri kullanılarak krosetin asit hazırlama süreci araştırılmış ve optimize edilmiştir. Optimizasyondan sonra, işlem adımları basitti ve yüksek saflıkta krosetin asit, gardenya sarı pigmentinden tek adımda hazırlandı, kolon ayırma veya yeniden kristalleştirme gibi sıkıcı saflaştırma işlemlerini ortadan kaldırdı, organik reaktiflerin tüketimini ve işlemdeki artık reaktif sorununu önledi. Hazırlama süreci yeşil ve kirlilik içermiyordu ve elde edilen krosetin asit içeriği 95%'nin üzerine çıkabiliyordu. Aynı zamanda, safran asidi verimini artırmak için, gardenya sarı pigmentinin alkali hidroliz süreci, sürecin optimize edilmesi temelinde araştırılmıştır. Malzeme-sıvı oranı, NaOH konsantrasyonu, hidroliz sıcaklığı ve hidroliz süresi seçilerek tek faktörlü araştırma yürütülmüştür. Araştırma sonuçlarına göre ortogonal deneyler tasarlanmış ve değerlendirme göstergeleri olarak içerik ve verim kullanılarak alkalin hidroliz için en uygun koşullar belirlenmiştir.

Bu deneyde, gardenya sarısı pigmentinden safran asidi hazırlama rotası optimize edilmiş ve alkali hidroliz için en uygun koşulları optimize etmek için tek faktörlü ve ortogonal deneyler tasarlanmıştır. Safran asidi hazırlamak için hızlı, yüksek verimli ve yüksek saflıkta bir yöntem elde edildi. Yaygın olarak kullanılan yöntemlerle karşılaştırıldığında, daha sonra saflaştırma işlemi gerektirmez, organik çözücüler içermez, üretim zamanından ve maliyetlerinden tasarruf sağlar ve gardenyadan safran asidi elde etmek ve hazırlamak için iyi bir referans önemine sahiptir.