專利名稱：一種轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法。
背景技術(shù)：
類胡蘿卜素(Carotenoids)是指胡蘿卜素(Carotene)和葉黃素(Xanthophylls)兩大類色素的總稱。在已知的六百多種類胡蘿卜素中，被多數(shù)國家批準(zhǔn)使用于食品、飼料、藥物以及化妝品的類胡蘿卜素有10多種，其中最主要的有黃體素(Lutein)、玉米黃素(Zeaxanthin)等。
黃體素和玉米黃素互為結(jié)構(gòu)同分異構(gòu)體，同屬于脂環(huán)族葉黃素。它們分別是α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素的3，3’-二羥基衍生物，其結(jié)構(gòu)式分別如下 黃體素和玉米黃素等類胡蘿卜素可以作為飼料添加劑應(yīng)用在動物生產(chǎn)中，動物攝入這類物質(zhì)，可以沉積在皮膚和脂肪中，呈現(xiàn)金黃色，增加了食欲，改善了風(fēng)味。同時葉黃素與玉米黃素還可防止或減輕老年性黃斑脫落和白內(nèi)障的發(fā)生，保護(hù)眼睛等作用。葉黃素和玉米黃素在自然界分布廣泛，含量也較高，一些綠色蔬菜和水果中均富含葉黃素；黃體素是綠葉中主要的類胡蘿卜素；玉米黃素的分布也極其廣泛，它一般與黃體素是伴生在一起的，在大多數(shù)植物中，黃體素的含量均大于玉米黃素。
黃體素在自然界中不穩(wěn)定，它的穩(wěn)定性受物理、化學(xué)及生物因素的影響較大；而玉米黃素的穩(wěn)定性要好于黃體素，動物對其利用率高。玉米黃素不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、丙酮、酯類等非極性溶劑，可被磷脂、單甘酯等乳化劑乳化。玉米黃素分子中擁有11個共軛雙鍵且尾端的集團(tuán)上帶有羥基，這種結(jié)構(gòu)使得它們具有較強(qiáng)的抗氧化能力，這種強(qiáng)抗氧化能力可減少飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)在飼料生產(chǎn)、加工和貯存過程中遭到的氧化損失。同時玉米黃素是類胡蘿卜素中附加值更高的橙色著色劑，其生物活性和生理功效更為突出，玉米黃素添加在飼料當(dāng)中，可以部分替代斑蝥黃質(zhì)(一種紅色素)的作用，可以減少斑蝥黃質(zhì)在飼料中添加，并大大降低飼養(yǎng)的成本。玉米黃素可應(yīng)用在醫(yī)藥當(dāng)中，它可清除過氧亞硝基，在防止動脈硬化過程中起重要作用。鑒于玉米黃素在食品、飼料、藥物的應(yīng)用越來越廣泛，利用傳統(tǒng)的方法從植物中提取玉米黃素的工藝已滿足不了工業(yè)化的需求，因此有必要利用先進(jìn)的工藝擴(kuò)大化生產(chǎn)玉米黃素，以滿足日益增長的社會需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便、快捷的轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法。
本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法，包括如下步驟1)將黃體素原料與醇溶劑的混合溶液加熱到50-55℃，然后，加入強(qiáng)堿溶液，將溫度升至75℃-150℃，保溫進(jìn)行反應(yīng)；2)加水中止反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得到玉米黃素。
其中，混合溶液中黃體素原料與醇溶劑的質(zhì)量比為1∶0.4-0.9。常用的醇選自丙二醇、乙醇。強(qiáng)堿溶液的質(zhì)量百分濃度為30-60％。所述混合溶液與強(qiáng)堿溶液的體積比1∶0.3-0.6。
本發(fā)明的黃體素原料可以是純的黃體素，也可以選用混合有黃體素和玉米黃素的原料，如葉黃素樹脂等。
優(yōu)選的，以葉黃素樹脂為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其步驟包括(1)稱取葉黃素樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入丙二醇并且加熱到50-55℃，形成均勻穩(wěn)定的液體；逐漸少量并且連續(xù)的在該液體中加入0.5體積的45％KOH水溶液；將溫度升至75℃-150℃，并且在此溫度范圍內(nèi)保持約3小時，同時要平穩(wěn)的攪拌；(2)向反應(yīng)液體中加入9體積的70℃蒸餾水，同時不停的攪拌以形成均勻的液體，然后過濾；(3)濾餅用85℃的去離子水洗滌，以徹底除去殘余的化學(xué)物質(zhì)及可能存在的KOH及其各種鹽；(4)然后將濕的濾餅干燥，可用冷凍干燥法或真空旋轉(zhuǎn)或放于氮?dú)庵?，這樣可以得到產(chǎn)物。
黃體素和玉米黃素互為同分異構(gòu)體，二者結(jié)構(gòu)是雙鍵位置存在差異，本發(fā)明通過化學(xué)方法使黃體素發(fā)生[1，3]氫遷移，從而轉(zhuǎn)化為玉米黃素，轉(zhuǎn)化率達(dá)到30％以上，提高了產(chǎn)品的應(yīng)用價值。而且，轉(zhuǎn)化過程不需要使用高純度的黃體素，以萬壽菊花提取的葉黃素樹脂為原料即可以完成轉(zhuǎn)化，原料充足，價格低廉，含量較高；本發(fā)明方法操作簡單，適合大規(guī)模的生產(chǎn)。
具體實施例方式
實施例1、黃體素轉(zhuǎn)化為玉米黃素在本實施例中，黃體素原料使用葉黃素樹脂，其主要成分是黃體素與玉米黃素，通過離子色譜測定分析，黃體素的比例為80％-90％，玉米黃素占5％-8％，其中還大概有3％的環(huán)氧化素和一些其它雜質(zhì)。葉黃素樹脂可以萬壽菊花為原料，經(jīng)過生物發(fā)酵處理、提取得到(CN95108231.0)。
轉(zhuǎn)化過程如下(1)稱取100kg葉黃素樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入60kg丙二醇并且加熱到50-55℃，形成均勻穩(wěn)定的液體；(2)逐漸少量并且連續(xù)的在該液體中加入約有0.5體積的45％KOH水溶液(質(zhì)量)(30分鐘內(nèi)加完)；(3)將溫度升至100℃，并且在此溫度范圍內(nèi)保持約3小時，同時要平穩(wěn)的攪拌；(4)向反應(yīng)液體中加入9體積的70℃蒸餾水，同時不停的攪拌以形成均勻的液體，然后過濾；(5)濾餅用85℃的去離子水洗滌，以徹底除去殘余的化學(xué)物質(zhì)及可能存在的KOH及其各種鹽；(6)然后將濕的濾餅干燥，可用冷凍干燥法或真空旋轉(zhuǎn)或放于氮?dú)庵?，這樣可以得到純?nèi)~黃素晶體；經(jīng)過HPLC測定，其中黃體素占52％，玉米黃素占48％，黃體素轉(zhuǎn)化成玉米黃素的轉(zhuǎn)化率為30％以上。
實施例2、黃體素轉(zhuǎn)化為玉米黃素以葉黃素樹脂(黃體素的比例為80％-90％，玉米黃素占5％-8％)為原料，按實施例1的方法重復(fù)進(jìn)行10次，其中，所用的醇為乙醇，葉黃素樹脂與乙醇的質(zhì)量比為1∶0.5；強(qiáng)堿為NaOH，其濃度為50％(質(zhì)量)；反應(yīng)溫度為150℃。HPLC測定產(chǎn)物中玉米黃素和黃體素的含量，結(jié)果表明，玉米黃素的最終轉(zhuǎn)化率都維持在30％以上，最高能達(dá)60％。
實施例3、黃體素轉(zhuǎn)化為玉米黃素以純的黃體素晶體(黃體素的比例為100％)，按實施例1的方法重復(fù)進(jìn)行10次轉(zhuǎn)化，其中，所用的醇為乙醇，黃體素與醇的質(zhì)量比為1∶0.85；強(qiáng)堿為KOH，其濃度為35％(質(zhì)量)；反應(yīng)溫度為120℃。HPLC測定產(chǎn)物中玉米黃素和黃體素的含量，結(jié)果表明，玉米黃素的最終轉(zhuǎn)化率都維持在50％以上，最高能達(dá)80％。
實施例2和3的結(jié)果表明，本發(fā)明將黃體素轉(zhuǎn)化為玉米黃素方法具有很好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法，包括如下步驟1)將黃體素原料與醇溶劑的混合溶液加熱到50-55℃，然后，加入強(qiáng)堿溶液，將溫度升至75℃-150℃，保溫進(jìn)行反應(yīng)；2)加水中止反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得到玉米黃素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述混合溶液中黃體素原料與醇溶劑的質(zhì)量比為1∶0.4-0.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述醇溶劑選自丙二醇、乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述黃體素原料為葉黃素樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于強(qiáng)堿溶液的質(zhì)量百分濃度為30-60％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述混合溶液與強(qiáng)堿溶液的體積比1∶0.3-0.6。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述步驟包括(1)稱取葉黃素樹脂加入到反應(yīng)釜中，加入丙二醇并且加熱到50-55℃，形成均勻穩(wěn)定的液體；逐漸少量并且連續(xù)的在該液體中加入0.5體積的45％KOH水溶液；將溫度升至75℃-150℃，并且在此溫度范圍內(nèi)保持約3小時，同時要平穩(wěn)的攪拌；(2)向反應(yīng)液體中加入9體積的70℃蒸餾水，同時不停的攪拌以形成均勻的液體，然后過濾；(3)濾餅用85℃的去離子水洗滌，以徹底除去殘余的化學(xué)物質(zhì)及可能存在的KOH及其各種鹽；(4)然后將濕的濾餅干燥，可用冷凍干燥法或真空旋轉(zhuǎn)或放于氮?dú)庵?，這樣可以得到產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法。本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)化黃體素為玉米黃素的方法，包括如下步驟1)將黃體素原料與醇溶劑的混合溶液加熱到50－55℃，然后，加入強(qiáng)堿溶液，將溫度升至75℃－150℃，保溫進(jìn)行反應(yīng)；2)加水中止反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得到玉米黃素。本發(fā)明通過化學(xué)方法使黃體素發(fā)生[1，3]氫遷移，從而轉(zhuǎn)化為玉米黃素，轉(zhuǎn)化率達(dá)到30％以上。而且，轉(zhuǎn)化過程不需要使用高純度的黃體素，以萬壽菊花提取的葉黃素樹脂為原料即可以完成轉(zhuǎn)化，原料充足，價格低廉，含量較高；本發(fā)明方法操作簡單，適合大規(guī)模的生產(chǎn)。
文檔編號C07C403/24GK1915970SQ20061011302
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者陶正國, 陳小兵, 周應(yīng)芳 申請人:廣州立達(dá)爾生物科技有限公司