專利名稱：一種全反式葉黃素粉末的分離純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種從萬壽菊油樹脂中分離提純高含 量全反式葉黃素粉末的方法。
背景技術(shù)：
葉黃素屬于類胡蘿卜素之一，主要存在于萬壽菊、甘藍(lán)、菠菜等植物中。類胡蘿卜 素的主要功能是單線態(tài)氧的有效淬滅劑，能消除羥自由基。另一方面，類胡蘿卜素是脂類過 氧化反應(yīng)的斷鏈抗氧劑。在細(xì)胞和細(xì)胞膜中，類胡蘿卜素和脂類結(jié)合而有效抑制脂質(zhì)的氧 化。葉黃素除了具有類胡蘿卜素的生理活性外，還具有獨(dú)特的護(hù)眼功能，可用于預(yù)防老年性 眼球視網(wǎng)膜黃斑退化引起的視力下降和失明。并可以防止機(jī)體衰老引發(fā)的心血管硬化、冠 心病和腫瘤。1995年，美國FDA已批準(zhǔn)葉黃素作為食品補(bǔ)充劑使用。在食品和保健藥品中 得到越來越廣泛的應(yīng)用。另外，與合成色素(檸檬黃、日落黃等)相比，從天然植物中提取的葉黃素有很多 優(yōu)點(diǎn)它對(duì)人體使用安全、無毒、無害，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品，且具有很好的生物活性和生物利 用度。葉黃素具有3個(gè)手性中心，8種立體異構(gòu)體，其中全反式葉黃素活性最高，它占萬 壽菊中全部葉黃素比例的80% (重量比)左右(《保健食品原料手冊》第二版，605 608 頁，北京，2007. 5)，全反式葉黃素的結(jié)構(gòu)如下
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H 0 人-ζ、目前，已有的全反式葉黃素分離工藝具有產(chǎn)物純度低、收率低等諸多缺點(diǎn)。例如， 美國專利US5648564公開的葉黃素純化方法，皂化反應(yīng)需在70°C下持續(xù)10小時(shí)，易產(chǎn)生葉 黃素高聚體，并易導(dǎo)致葉黃素異構(gòu)化，終產(chǎn)品中葉黃素的含量只能達(dá)到75%，收率約59%。 US5648564公開的葉黃素純化方法需要進(jìn)行重結(jié)晶，操作復(fù)雜，且使用毒性較大的二氯甲 烷，制備得到的葉黃素不適合在食品中應(yīng)用。US6743953公開了從萬壽菊油樹脂中分離葉黃 素的方法，其使用的溶劑種類多(5種)，消耗大，回收困難，且操作步驟繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種操作簡便，所用溶劑毒性低、用量少 且易于回收，適于工業(yè)化生產(chǎn)高純度全反式葉黃素粉末的方法。本發(fā)明所得產(chǎn)品可供食品或藥品使用，總類胡蘿卜素含量可達(dá)98%以上，其中全 反式葉黃素比例大于92%，玉米黃質(zhì)比例約6%，其余為少量其他類胡蘿卜素，符合美國藥 典規(guī)定。
具體地，本發(fā)明涉及一種全反式葉黃素粉末的分離方法，包括下述步驟1)在30°C 55°C下，將萬壽菊油樹脂與非極性溶劑混合，得混合溶液，加入相轉(zhuǎn) 移催化劑，在堿性條件下，在40 65°C下對(duì)該混合液攪拌皂化2 5小時(shí)得皂化液，其中， 萬壽菊油樹脂與非極性溶劑的質(zhì)量比為1 0.1 6，相轉(zhuǎn)移催化劑與所述混合溶液的質(zhì)量 比為 1 10000 5 1000 ；2)將皂化液冷卻至40°C 50°C，按照萬壽菊油樹脂質(zhì)量的1 6倍加入分散溶 劑，升溫至45V 60°C，攪拌10 90分鐘，過濾；3)濾餅用40 65°C水洗滌至洗出液的pH值達(dá)到6.8 7.5，干燥，即得全反式葉 黃素粉末。其中，步驟1)中的非極性溶劑為烷烴、醚類，優(yōu)選正己烷、環(huán)己烷或異丙醚。相轉(zhuǎn) 移催化劑為季銨鹽或季膦鹽，優(yōu)選四丁基溴化銨或四丁基氯化銨。堿性條件為加入質(zhì)量百 分比濃度為40% -50%的堿溶液，其用量為萬壽菊油樹脂質(zhì)量的0. 2 1. 5倍，其中所述的 堿優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀或有機(jī)堿，添加方式可以為一次性加入，優(yōu)選緩慢滴加。皂化 率達(dá)到99%以上為反應(yīng)完全，皂化過程可以通過薄層色譜或高效液相色譜來監(jiān)控。步驟2)中的分散溶劑為水溶性的醇類、酮類，其質(zhì)量百分比濃度為5% 100%， 所述的醇類優(yōu)選為乙醇。過濾采用離心、壓濾等傳統(tǒng)的分離方式，葉黃素等類胡蘿卜素位于 濾餅中，脂肪酸、鹽、皂、水溶性葉綠素等雜質(zhì)位于母液中。步驟3)所述的干燥方式為真空干燥或冷凍干燥，使最后水分小于1%。本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1.工藝簡單，直接經(jīng)皂化、分散、過濾、洗滌等步驟，即可得到 高含量葉黃素，減少了重結(jié)晶工序。2.加入了相轉(zhuǎn)移催化劑有利于脂溶性葉黃素酯與堿液 充分接觸，使皂化更為完全。3.制備工藝中葉黃素反應(yīng)溫度較低，時(shí)間較短，減少了高聚體 和異構(gòu)體的產(chǎn)生。4.溶劑使用種類較少，精餾分離即可回收套用。5.工藝所得葉黃素為粉 末狀，較葉黃素晶體具有更高的堆積密度，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和應(yīng)用。6.適用于工業(yè)規(guī)模化生 產(chǎn)，且最終得到的葉黃素符合美國藥典要求。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例僅用于闡述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。萬壽菊油樹脂購自邯鄲市中進(jìn)天然色素有限公司。其它試劑均為市售。紫外-可見光分光光度計(jì)ULTRASPEC 2000，安瑪西亞公司。高效液相色譜儀996型檢測器，515泵，Waters公司。實(shí)施例1 在30°C下，將IOOOg萬壽菊油樹脂(總類胡蘿卜素——葉黃素、玉米黃質(zhì)以及其他 類胡蘿卜素及它們的脂肪酸酯的含量總和為15.5%，均以皂化后的游離態(tài)計(jì))與IOOOg正 己烷混合，攪拌直至形成一種均一流動(dòng)的溶液，向混合液中加入IOg四丁基溴化銨，邊攪拌 邊緩慢滴加550g質(zhì)量百分比濃度40%的氫氧化鉀溶液，滴加時(shí)間為30分鐘，升溫至55°C， 在此溫度下皂化反應(yīng)4小時(shí)。反應(yīng)液降溫至40°C，加入2000g質(zhì)量百分比濃度50%的乙醇， 升溫至45°C，攪拌60分鐘。離心分離得到濾餅，用50°C去離子水洗滌，直至洗出液體pH值 為7. 2 (消耗去離子水171mL)。將濾餅在45°C下真空干燥，直至水分小于1%。最后得到126g葉黃素粉末，含98. 6%總類胡蘿卜素(用紫外-可見光分光光度計(jì)測定，美國藥典31版)，其中93. 2%為全反式葉黃素，6. 4%為全反式玉米黃質(zhì)(用高效液 相色譜測定，美國藥典31版)，其余為微量其他類胡蘿卜素。總類胡蘿卜素收率為80%。實(shí)施例2在35°C下，將IOOOg萬壽菊油樹脂(總類胡蘿卜素以游離態(tài)計(jì)為15.5% )與IOOOg 環(huán)己烷混合，攪拌直至形成一種均一流動(dòng)的溶液，向混合液中加入2. 5g四丁基溴化銨，邊 攪拌邊緩慢滴加800g質(zhì)量百分比濃度45%的氫氧化鈉溶液，滴加時(shí)間為60分鐘，升溫至 600C，在此溫度下皂化反應(yīng)5小時(shí)。反應(yīng)液降溫至50°C，加入4000g質(zhì)量百分比濃度25%乙 醇，攪拌60分鐘。離心分離得到濾餅，用50°C去離子水洗滌，直至洗出液體pH值為7. 2 (消 耗去離子水180mL)。將濾餅在45°C下真空干燥，直至水分小于1%。最后得到132g成品，含98. 總類胡蘿卜素(用紫外-可見光分光光度計(jì)測定)， 其中93. 為全反式葉黃素，6. 4%為全反式玉米黃質(zhì)(用高效液相色譜測定)，其余為微 量其他類胡蘿卜素?？傤惡}卜素收率為83.5%。實(shí)施例3在45°C下，將IOOOg萬壽菊油樹脂(總類胡蘿卜素以游離態(tài)計(jì)為14. 8% )與1500g 異丙醚混合，攪拌直至形成一種均一流動(dòng)的溶液，向混合液中加入3g四丁基氯化銨，邊攪 拌邊緩慢滴加IOOOg質(zhì)量百分比濃度45%的氫氧化鉀溶液，滴加時(shí)間為60分鐘，升溫至 65°C，在此溫度下皂化反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)液降溫至40°C，加入2000g質(zhì)量百分比濃度60% 乙醇，升溫至45°C，攪拌60分鐘。離心分離得到濾餅，用50°C去離子水洗滌，至洗出液體pH 值為7. 1 (消耗去離子水169mL)。在45°C下真空干燥，直至水分小于1%。最后得到123g成品，含98. 5%總類胡蘿卜素(用紫外-可見光分光光度計(jì)測定)， 其中93. 3%為全反式葉黃素，6. 2%為全反式玉米黃質(zhì)(用高效液相色譜測定)，其余為微 量其他類胡蘿卜素?？傤惡}卜素收率為78%。
權(quán)利要求
一種全反式葉黃素粉末的分離方法，包括下述步驟1)在30℃～55℃下，將萬壽菊油樹脂與非極性溶劑混合，得混合溶液，加入相轉(zhuǎn)移催化劑，在堿性條件下，在40～65℃下對(duì)該混合液攪拌皂化2～5小時(shí)得皂化液，其中，萬壽菊油樹脂與非極性溶劑的質(zhì)量比為1∶0.1～6，相轉(zhuǎn)移催化劑與所述混合溶液的質(zhì)量比為1∶10000～5∶1000；2)將皂化液冷卻至40℃～50℃，按照萬壽菊油樹脂質(zhì)量的1～6倍加入分散溶劑，升溫至45℃～60℃，攪拌10～90分鐘，過濾；3)濾餅用40～65℃水洗滌至洗出液的pH值達(dá)到6.8～7.5，干燥，即得全反式葉黃素粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟1)中的非極性溶劑為烷烴或醚類。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的烷烴或醚類選自正己烷、環(huán)己烷或異丙醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟1)中的相轉(zhuǎn)移催化劑為季銨鹽或季膦鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的相轉(zhuǎn)移催化劑為四丁基溴化銨或四丁基氯化銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟1)中的堿性條件為加入堿的質(zhì)量百分比濃度 為40% 50%，其用量為萬壽菊油樹脂質(zhì)量的0. 2 1. 5倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或有機(jī)堿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，步驟2)中的分散溶劑為水溶性的醇類或酮類，其質(zhì)量 百分比濃度為5% 100%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述的醇類為乙醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟3)所述的水為去離子水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從萬壽菊油樹脂中分離、提純高含量全反式葉黃素粉末的方法，其方法包括如下步驟萬壽菊油樹脂加熱條件下溶于非極性溶劑，加入相轉(zhuǎn)移催化劑，在堿性加熱條件下進(jìn)行皂化，采用極性溶劑或其水溶液進(jìn)行分散，經(jīng)過濾、真空干燥，得到總類胡蘿卜素含量大于98％，全反式葉黃素比例大于92％的葉黃素粉末。產(chǎn)品符合美國藥典標(biāo)準(zhǔn)，且其堆積密度大于葉黃素晶體，便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用，該方法簡便，產(chǎn)品純度高，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C403/24GK101838229SQ20091007395
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者任風(fēng)芝, 劉剛?cè)? 宋霏, 張雪霞, 李寧, 李曉露, 林旸, 王健, 王海燕, 賀建功, 高月麒 申請人:華北制藥集團(tuán)新藥研究開發(fā)有限責(zé)任公司