CN103012228B - 一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法，包括以下步骤：(1)制备银离子螯合氨基化硅胶；(2)在垂直固定的色谱柱内依次加入少量石油醚和石英砂后，再加入石油醚浸泡处理过的银离子螯合氨基化硅胶，使颗粒自由沉降并用石油醚平衡；(3)将虾青素粗提液加入层析柱中；(4)以石油醚洗柱至流出液为无色；(5)以正己烷与丙酮混合液洗脱至流出液变为无色，收集虾青素。本发明步骤简单、时间短、回收率高、有机溶剂消耗少、环境污染小、生产成本低，且易于工业放大。由本发明产生的虾青素可以用于饲料、食品、化妆品、药品等行业。

Description

一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法
技术领域
本发明属于分离富集化学的柱层析工艺技术领域，涉及一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法，具体地说，涉及一种从虾青素粗提液中提取虾青素的银离子螯合氨基化硅胶柱层析方法。
背景技术
虾青素(Astaxanthin，Asta.)是一种具有邻羟基酮结构的类胡萝卜素，最早于1937年从龙虾中分离出来，化学名为3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β’-胡萝卜素，分子式为C40H52O4，相对分子质量596.86，晶体虾青素为粉红色，熔点约为224℃，不溶于水，易溶于绝大多数有机溶剂。
虾青素的来源主要有两种途径，一是人工化学合成，二是天然生物提取。目前，化学合成虾青素在市场上还占据着主导地位，主要供应商有Roche及BASF等公司。但是，采用人工化学合成方法生产虾青素必须面对生产过程中所产生的环境污染问题，另外其产品中还含有不能被人体和动物体所利用的非天然异构体。随着科技的发展、人们生活水平的提高和环保意识的增强，化学合成虾青素在食品、饲料、医药品及化妆品上的应用受到很大的限制，例如美国食品与药物管理局(FDA)仅批准反式结构的虾青素用于水产养殖的添加剂，不允许任何化学合成产品进入保健食品市场。因此，从含虾青素的生物原料中提取天然虾青素已经引起国内外商家的高度关注。
虾青素提取的研究主要涉及破孢、粗提、纯化、皂化和结晶等五阶段。目前，国内虾青素提取的研究主要集中在粗提工艺的探索，而纯化方法主要采用硅胶柱层析法，但该方法选择性较差，吸附量少，纯度较低，因而制约着虾青素的生产。
发明内容
本发明的目的在于克服硅胶柱层析技术的缺陷，提供一种银离子螯合色谱柱分离纯化虾青素的方法，该方法具有操作步骤简单、时间短、回收率高、有机溶剂消耗少，环境污染小、生产成本低的特点，适合推广应用，虾青素可以用于饲料、食品、化妆品、药品等行业。其技术方案为：
一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法，包括以下步骤：
(1)制备银离子螯合氨基化硅胶；
(2)装柱：将色谱柱垂直固定于铁架台上，向柱内依次加入石油醚和石英砂，轻弹色谱柱，使石英砂铺平，再加入用石油醚浸泡处理过的银离子螯合氨基化硅胶溶浆，使颗粒自由沉降，以石油醚平衡；
(3)上样：将虾青素粗提液加入层析柱中；
(4)洗柱：用石油醚洗柱，至流出液为无色；
(5)洗脱：以正己烷与丙酮混合液洗脱，收集虾青素。
所述步骤(1)中，用1％HNO3浸泡2g氨基化硅胶3min，用去离子水清洗至中性，加入10％AgNO3甲醇-水溶液5mL，其中V甲醇∶V水为7∶3，搅拌浸泡30min，用去离子水清洗除去游离的银离子，于105℃下充分烘干，置于干燥器中，避光保存备用。
进一步优选，10％AgNO3甲醇-水溶液的体积与氨基化硅胶质量比为4∶1。
所述步骤(2)中，所使用的色谱柱的规格为1.5mm×30mm的玻璃柱，下端带有出液控制阀。
所述步骤(2)中，加入的石油醚为2mL，石油醚浸泡处理的银离子螯合氨基化硅胶为2.0g，浸泡处理时间为3min，平衡使用的石油醚为3倍体积。
所述步骤(3)中，虾青素粗提液可由各种含虾青素的原料制得，粗品溶解于石油醚中。
所述步骤(4)中，石油醚洗柱流速控制在1.0mL/min。
所述步骤(5)中，正己烷与丙酮按体积比为4∶1。
所述步骤(5)中，每10滴收集流出溶液，当流出液无色时停止收集，将相邻的成分近似者合并。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明所用的银离子螯合氨基化硅胶吸附虾青素的能力强，且能反复多次利用，节省石英砂和吸附硅胶，同时也节省时间。
2.本发明的试剂种类和用量少，而且易于回收，成本低。通过选择性洗柱，除掉杂质，再通过选择性洗脱，即可获得高纯度的虾青素，操作简便，回收率高，且易于工业放大。
3.本发明方法可适用于除虾青素外的其它生物原料的加工，也易于作为纯化虾青素的生产环节，整合到多种含虾青素生物原料的综合加工工艺中。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法，包括以下步骤：
(1)银离子螯合氨基化硅胶的制备：10％AgNO3甲醇-水溶液的体积与氨基化硅胶质量比约为4∶1。用1％HNO3浸泡2g氨基化硅胶3min，用去离子水清洗至中性，加入10％AgNO3甲醇-水溶液5mL，其中V甲醇∶V水为7∶3，搅拌浸泡30min，用去离子水清洗除去游离的银离子，于105℃下充分烘干，置于干燥器中，避光保存备用。
(2)装柱：称取1.0g银离子螯合氨基化硅胶，用石油醚浸泡3min，将规格为1.5mm×30mm的玻璃色谱柱垂直固定在铁架台上，依次加入少量2mL石油醚和0.2g石英砂，轻弹色谱柱，使石英砂铺平，将处理好的银离子螯合氨基化硅胶胺溶浆缓慢加入到色谱柱中，使颗粒自由沉降，以3倍体积的石油醚平衡。
(3)上样：将5mL虾青素粗提液缓慢加入层析柱中，该虾青素粗提液由雨生红球藻粉提取物制得。
(4)洗柱：加入石油醚，控制流速为1.0mL/min，直至流出液变为无色后停止。
(5)洗脱：用正己烷与丙酮按体积比4∶1混合液作为洗脱液洗脱，控制流速为1.0mL/min。每10滴收集流出溶液，当流出液变为无色时停止收集，将相邻的成分近似者合并。
采用上述方法，用银离子螯合氨基化硅胶柱层析分离虾青素回收率为93.1％
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种银离子螯合色谱柱用于分离纯化虾青素的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)银离子螯合氨基化硅胶的制备：10％AgNO3甲醇-水溶液的体积与氨基化硅胶质量比约为4∶1；用1％HNO3浸泡2g氨基化硅胶3min，用去离子水清洗至中性，加入10％AgNO3甲醇-水溶液5mL，其中V甲醇∶V水为7∶3，搅拌浸泡30min，用去离子水清洗除去游离的银离子，于105℃下充分烘干，置于干燥器中，避光保存备用；
(2)装柱：称取1.0g银离子螯合氨基化硅胶，用石油醚浸泡3min，将规格为1.5mm×30mm的玻璃色谱柱垂直固定在铁架台上，依次加入少量2mL石油醚和0.2g石英砂，轻弹色谱柱，使石英砂铺平，将处理好的银离子螯合氨基化硅胶胺溶浆缓慢加入到色谱柱中，使颗粒自由沉降，以3倍体积的石油醚平衡；
(3)上样：将5mL虾青素粗提液缓慢加入层析柱中，该虾青素粗提液由雨生红球藻粉提取物制得；
(4)洗柱：加入石油醚，控制流速为1.0mL／min，直至流出液变为无色后停止；
(5)洗脱：用正己烷与丙酮按体积比4∶1混合液作为洗脱液洗脱，控制流速为1.0mL／min；每10滴收集流出溶液，当流出液变为无色时停止收集，将相邻的成分近似者合并。
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