一種含有黃斑色素的葉黃素組合物的制作方法
【專利摘要】一種葉黃素組合物，其含有包含反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體，即玉米黃素和玉米黃素的黃斑色素，來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂。該組合物具有至少80％的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為約4∶1-6∶1，玉米黃素的異構(gòu)體的比例為約80-20∶20-80。
【專利說明】一種含有黃斑色素的葉黃素組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及含有黃斑色素的葉黃素組合物，其中黃斑色素由反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體組成。

【背景技術(shù)】
[0002]黃斑位于眼睛內(nèi)晶狀體正后方的視網(wǎng)膜中央。它是一塊很微小的黃色區(qū)域，由像葉黃素、玉米黃素和玉米黃素這樣的葉黃素組成，該葉黃素因此稱為黃斑葉黃素。這些色素起抗氧化劑作用，保護視網(wǎng)膜不受氧化降解，并幫助維持視力敏銳，確保清晰地閱讀、書寫、駕駛及看物。一生當中黃斑會受到緩慢、持續(xù)的損害，這可導致老年性黃斑變性和白內(nèi)障。飲食或補充劑中所含的黃斑葉黃素能幫助維持眼睛健康。葉黃素和玉米黃素可來源于水果和蔬菜，而玉米黃素來自海鮮食品或膳食添加劑，或者來自體內(nèi)葉黃素的生物轉(zhuǎn)化。各類色素當中，類胡蘿卜素是自然界分布最廣的色素之一，具有紅色、黃色和橙色，有各種功能，例如在地球上的植物內(nèi)起到捕光和抵御破壞性光氧化的作用。
[0003]在人飲食中通常攝入的40-50種類胡蘿卜素中，葉黃素和玉米黃素沉積在視網(wǎng)膜黃斑區(qū)的量要比沉積在外圍視網(wǎng)膜上的量高達5倍之多。玉米黃素最先聚集在中央凹區(qū)，而葉黃素則富集在凹部周邊的區(qū)域。
[0004]關(guān)于葉黃素在細胞水平的位置，據(jù)報道稱，它與被稱作葉黃素結(jié)合蛋白的特異性蛋白結(jié)合在一起。研究暗示，參與了從血流中吸收葉黃素和玉米黃素以及保持視網(wǎng)膜內(nèi)葉黃素和玉米黃素穩(wěn)定的過程。利用飛秒瞬態(tài)吸收光譜對葉黃素進行的研究顯示，與玉米黃素相比富集玉米黃素更穩(wěn)定，而葉黃素和玉米黃素的光學物理特性通常都是一樣的。有可能內(nèi)消旋型玉米黃素更適于與XBP配合，其中該蛋白質(zhì)保護該葉黃素免受自由基的降解。所以，該復合物可能是比游離葉黃素更優(yōu)的抗氧化物，有助于增強對眼組織的保護，使其不受氧化損害等。
[0005]因此，對工業(yè)和營養(yǎng)產(chǎn)品配方設(shè)計師來說，需要有這樣一種有實用價值的葉黃素濃縮劑，它含有從商業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)工藝中獲取的和用那些與市場上已經(jīng)認可的葉黃素、玉米黃素和玉米黃素制備原料一樣的天然原材料生產(chǎn)的所有黃斑葉黃素。所制備的產(chǎn)品中，葉黃素與玉米黃素的比例為5: 1，與常規(guī)飲食和血漿中的一樣。如此制備的產(chǎn)品還應(yīng)該采用用于生產(chǎn)適于人食用的膳食補充劑的安全溶劑制造，溶劑殘留量最低，葉黃素和玉米異構(gòu)體的規(guī)格應(yīng)考慮視覺功能和市場需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種含有黃斑色素的葉黃素組合物，該黃斑色素由反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體組成，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂，該組合物中至少80%是總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為4: 1-6: 1，玉米黃素的異構(gòu)體比例為80-20: 20-80。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其提供了一種葉黃素組合物，其中，該組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，總?cè)~黃素中反式葉黃素的含量占至少85%，反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為4: 1-6: 1，玉米黃素的異構(gòu)體比例為80-20: 20-80。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，其提供了一種葉黃素組合物，其中，該組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，總?cè)~黃素中至少80%是反式葉黃素，至少6%是玉米黃素。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其提供了一種葉黃素組合物，其中，該組合物含有至少85%的反式葉黃素，至少4% 的玉米黃素。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，其提供了一種葉黃素組合物，其中，該組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，總?cè)~黃素中至少80%是反式葉黃素，其余15%是玉米黃素異構(gòu)體。
[0011]根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，其提供了一種含有黃斑色素的葉黃素組合物的制備方法，該黃斑色素由反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂。該方法包括:
(a)將含有葉黃素酯的植物提取物/油性樹脂與1-丙醇堿性溶液混合，使其中的葉黃素酯同時發(fā)生皂化和部分異構(gòu)化反應(yīng)，其中，堿與1-丙醇的重量/體積比為
I: 0.5-1: 1，在70-100°C，優(yōu)選95°C，加熱所得物質(zhì)，1-5小時，得到皂化/異構(gòu)化濃縮粗品。
[0012](b)將步驟(a)中獲得的皂化/異構(gòu)化濃縮粗品與水按1:2-1:3的體積/體積比混合，得到稀釋的油性混合物。
[0013](C)用醋酸乙酯對步驟(b)中得到的稀釋的油性混合物進行萃取，所用的稀釋的油性混合物與醋酸乙酯的體積/體積比為1: 1.5-1: 2，萃取后得到含有葉黃素組合物的萃取液。
[0014](d)將步驟(C)中得到的組合物蒸發(fā)，除去醋酸乙酯。
[0015](e)將步驟(d)中所得組合物進行純化，即先用非極性溶劑再用極性溶劑先后洗漆，然后過濾；
(f)在40-45°C將所得組合物真空干燥48-72小時；
(g)如果需要的話，用傳統(tǒng)方法回收步驟(c)中使用的醋酸乙酯，必要的話重復利用；以及(h)將所得組合物在_20°C儲存在惰性氣氛中。
[0016]通過調(diào)節(jié)步驟(a)中的溫度、時間和堿量，步驟(b)和(C)中的比例，可以獲得本發(fā)明所需的組合物。
[0017]應(yīng)注意，本發(fā)明想到使用葉類和綠色蔬菜、玉米、水果和萬壽菊作為葉黃素油性樹脂來源。但是，考慮到葉黃素與游離型玉米黃素以及大量葉綠素和其它非所需的類胡蘿卜素一并存在于大多數(shù)水果中，雖然根據(jù)本發(fā)明，使用葉類和綠色蔬菜、玉米和水果并非不可能，但考慮到上述材料中低濃度的葉黃素(lutein)和玉米黃素而且需要精細的純化步驟，不經(jīng)濟，所以優(yōu)選萬壽菊作為原材料用于制備本發(fā)明的組合物。
[0018]具體來說，用己烷萃取法制得的商用食品級萬壽菊油性樹脂可用作原材料來制備含有反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體的葉黃素組合物。萬壽菊花(萬壽菊種)被認為是最有可能提取反式葉黃素的商業(yè)來源，因為它含有作為主要的類胡蘿卜素成分的葉黃素單酯和葉黃素二酯。從萬壽菊干花碎末中制取的萬壽菊提取物/油性樹脂含有約20-40%的葉黃素酯，具體含量依培育的品種和提取工藝而定。除葉黃素外，萬壽菊還含有5%玉米黃素和痕量α -和β -隱黃素和β -胡蘿卜素。
[0019]步驟(a)中使用的堿可選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0020]步驟(d)中使用的非極性溶劑可以是烴類溶劑，可選自戊烷、己烷和庚烷等，優(yōu)選為己烷。
[0021]步驟(e)中使用的極性溶劑可選自低級脂肪醇。儲存制得的組合物所用的惰性氣氛可以是持續(xù)的惰性的氣體，如氮氣。
[0022]生產(chǎn)工藝的詳細說明
本發(fā)明中，將含有葉黃素酯的提取物與1-丙醇混合，其中堿已經(jīng)溶解在1-丙醇中。堿與1-丙醇和植物提取物的比例分別為0.5-1 0.5-1.0和0.5-1: 1.0。將混合物加熱到90°C，維持1-5小時，持續(xù)攪拌。利用分光光度分析法確定反應(yīng)混合物中的總?cè)~黃素，同時對該樣品進行HPLC分析，確定反式葉黃素和玉米黃素的百分比含量等。
[0023]提取物/油性樹脂的皂化反應(yīng)，導致釋放出游離的葉黃素以及脂肪酸的堿式鹽。異構(gòu)化反應(yīng)將萬壽菊中部分葉黃素轉(zhuǎn)化成玉米黃素。采用以下步驟對反應(yīng)混合物中的葉黃素組合物進行分析:用己烷:丙酮:乙醇:甲苯(10: 7: 6: 7，v/v)萃取，然后加入己烷和10%硫酸鈉溶液，對上層進行HPLC分析。
[0024]得到想要的異構(gòu)化程度以及反式葉黃素含量一般約85%的葉黃素組合物后，將反應(yīng)混合物用水稀釋，室溫攪拌均勻，得到黃色油層，其中含有游離的葉黃素以及脂肪酸、月巴皂和雜質(zhì)。
[0025]將該油層轉(zhuǎn)到分液漏斗內(nèi)，然后加入醋酸乙酯和萃取葉黃素。用等體積的去離子水洗滌醋酸乙酯層兩次。這樣就將脂肪酸和肥皂物質(zhì)轉(zhuǎn)移到水中然后廢棄。用減壓蒸餾去
除溶劑的方法對醋酸乙酯萃取液進行濃縮，回收醋酸乙酯，得到葉黃素的濃縮粗品。
[0026]接下來對該葉黃素的濃縮組合物進行純化，即室溫下用己烷攪動，I小時后過濾。
[0027]進一步用乙醇洗滌葉黃素塊，所得橙色結(jié)晶在室溫真空干燥72小時。
[0028]經(jīng)分光光度分析，純化后的葉黃素產(chǎn)物組合物顯示由約80-90重量％的總?cè)~黃素組成，經(jīng)HPLC分析，該葉黃素類胡蘿卜素的組合物由80-85 %的反式葉黃素和一般約15-20%的玉米黃素異構(gòu)體組成。
[0029]本發(fā)明的組合物含有至少80重量％的葉黃素(lutein)，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯的植物提取物/油性樹脂，其安全性已得到確認。剩余的組合物由玉米黃素組成，它同葉黃素一起經(jīng)萃取獲得，在上述研究中其安全性與葉黃素一并得到確認。該組合物的其余組分由玉米黃素的異構(gòu)體組成，它也由葉黃素形成。進一步，制備本發(fā)明的組合物的生產(chǎn)工藝在GMP條件下完成。按照IS022000指南實施該工藝，其食品安全性通過如下所述的HACCP(危害分析和臨界控制點)加以監(jiān)控。
[0030]所以，本發(fā)明的組合物符合所有安全性要求，可以認為人食用該組合物是安全的。如前面段落所解釋的，玉米黃素的(R，S)_異構(gòu)體存在于黃斑內(nèi)，由體內(nèi)酶對葉黃素作用后形成。
[0031]因此，人食用由葉黃素、玉米黃素和玉米黃素組成的本發(fā)明組合物是安全的。
[0032]4、【具體實施方式】實施例1
將含有135.40g/kg葉黃素(經(jīng)分光光度法確定)的萬壽菊油性樹脂與溶解在50ml 1-丙醇中的50g氫氧化鉀混合。加熱反應(yīng)混合物并維持在95°C，2小時。反應(yīng)期間，取樣進行HPLC，分析反式葉黃素和玉米黃素的含量。室溫下往反應(yīng)塊中加入500ml蒸餾水攪拌，將反應(yīng)混合物置于分液漏斗內(nèi)，用等體積的醋酸乙酯萃取。這個步驟進行5次。收集醋酸乙酯層，用蒸餾水洗滌，除去多余的堿、肥皂物質(zhì)和其他水溶性雜質(zhì)。對醋酸乙酯層進行減壓蒸餾，得到72.1Og皂化后的萃取粗品。
[0033]室溫下往上述得到的萃取粗品(72g)中加入360ml己烷，攪拌I小時提純后過濾。得到濕重26.20g的沉淀，再在室溫用262ml乙醇洗滌I小時后，過濾。所得橙色結(jié)晶在室溫真空干燥72小時后，氮氣中儲存。
[0034]該葉黃素組合物的產(chǎn)量為10.40g，其含有93.29重量％的葉黃素(經(jīng)UV/Vis分光光度法確定)。經(jīng)HPLC分析，該產(chǎn)物的組合物中含反式葉黃素80.80%和玉米黃素異構(gòu)體19.2%。手性HPLC分析(Sumichiral 0A-2000色譜柱；溶劑為正己烷:氯仿(48:8))顯示含(R，R)-玉米黃素46.3%和(R，S)-玉米黃素53.7%。
[0035]實施例2
將含有124.10g/kg葉黃素(經(jīng)分光光度法確定)的萬壽菊油性樹脂(50g)與溶解在25ml 1-丙醇中的25g氫氧化鉀混合。加熱反應(yīng)混合物并維持在95°C，I小時。反應(yīng)期間，取樣進行HPLC，分析反式葉黃素和玉米黃素的含量。室溫下加入250ml蒸餾水攪拌反應(yīng)塊，將混合物置于分液漏斗內(nèi)，用等體積的醋酸乙酯萃取。這個操作進行5次。收集醋酸乙酯層，用蒸餾水洗滌，除去多余的堿、肥皂物質(zhì)和其他水溶性雜質(zhì)。對醋酸乙酯層進行減壓蒸餾，得到30g皂化的萃取粗品。
[0036]室溫下往上述得到的萃取粗品(30g)加入150ml己烷，攪拌I小時提純后過濾。得到9g沉淀，再在室溫用90ml乙醇洗滌I小時后，過濾。所得橙色結(jié)晶室溫真空干燥72小時后，氮氣中儲存。
[0037]該葉黃素組合物的產(chǎn)量為4.30g，其含有82.59重量％的葉黃素(經(jīng)UV/Vis分光光度法確定)。經(jīng)HPLC分析，該產(chǎn)物的組合物中含反式葉黃素83.32%和玉米黃素異構(gòu)體 15.32%。
[0038]實施例3
將含有160.07g/kg葉黃素(經(jīng)分光光度法確定)的萬壽菊油性樹脂(50g)與溶解在25ml 1-丙醇中的25g氫氧化鉀混合。加熱反應(yīng)混合物并維持在95°C，2小時。反應(yīng)期間，取樣進行HPLC，分析反式葉黃素和玉米黃素的含量。室溫下加入250ml蒸餾水攪拌反應(yīng)塊。將混合物置于分液漏斗內(nèi)，用等體積的醋酸乙酯萃取。這個操作進行5次。收集醋酸乙酯層，用蒸餾水洗滌，除去多余的堿、肥皂物質(zhì)和其他水溶性雜質(zhì)。對醋酸乙酯層進行減壓蒸餾，得到36g皂化的萃取粗品。
[0039]對所得萃取粗品(36.90g)進行純化，即室溫下加入185ml己烷，攪拌I小時后過濾。得到10.33g沉淀，再在室溫用103ml乙醇洗滌I小時后，過濾。所得橙色結(jié)晶室溫真空干燥72小時后，氮氣中儲存。
[0040]該葉黃素組合物的產(chǎn)量為7.02g，其含有85.59重量％的葉黃素(經(jīng)UV/Vis分光光度法確定)。經(jīng)HPLC分析，該產(chǎn)物的組合物中含86.50%的反式葉黃素和13.2%的玉米黃素異構(gòu)體。
【權(quán)利要求】
1.一種葉黃素組合物，其含有包含反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體，即玉米黃素和玉米黃素的黃斑色素，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂，該組合物包含至少80%的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為約4: 1-6: 1，玉米黃素的異構(gòu)體的比例為80-20: 20-80。
2.如權(quán)利要求1所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素的含量為至少85%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中至少80%是反式葉黃素、至少6%是玉米黃素，至少6%是玉米黃素。
4.如權(quán)利要求1-3之任一項所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85%的反式葉黃素、至少4%的玉米黃素和至少5重量％的玉米黃素。
5.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85%的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中至少80%是反式葉黃素，其余15%是玉米黃素異構(gòu)體，即玉米黃素和玉米黃素。
【文檔編號】A23L1/29GK104432002SQ201310431354
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】侯維 申請人:青島中人智業(yè)生物科技有限公司