CN103724247B - 高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，该方法的工艺步骤为：（1）将辣椒红色素用有机溶剂配制成为混合溶液；（2）将混合溶液进样到硅胶柱色谱柱，用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂体系作为流动相，通过梯度洗脱，收集含有辣椒红素二酯的洗脱液；（3）减压蒸发浓缩除去洗脱液中的溶剂，重结晶，得到辣椒红素二酯；（4）用碱性醇溶液对步骤（2）中的洗脱液或步骤（3）中的辣椒红素二酯进行皂化，皂化液除去溶剂得到辣椒红素单体；（5）将辣椒红素单体重结晶，即可得到辣椒红素晶体。本方法产品纯度高，技术稳定、重现性好，既可以用来单独制备高纯度辣椒红素二酯或辣椒红素，又可以实现两者同时制备。
Description
技术领域
本发明属于天然产物分离纯化领域，尤其是一种高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法。
背景技术
辣椒红色素是从成熟红辣椒中提取、精制得到的一种天然色素产品，具有色泽鲜亮，色价高，着色能力强、无毒，安全等突出特点，在食品，保健及医药等领域具有较高的应用价值，在国际天然着色剂市场中占有举足轻重的地位。
辣椒红色素主要包括辣椒红素，辣椒玉红素，β-胡萝卜素以及维生素等有效成分。其中辣椒红素二酯（公式二）和辣椒红素（公式一）是主要成分，约占总含量50%以上。
（一）
（二）
辣椒红素二酯和辣椒红素与其它成分的比例是影响辣椒红色素色价、色调以及稳定性等产品品质的主要因素，阐明这一规律，对于提高和控制辣椒红色素品质，拓展其应用领域具有重要的现实意义。然而，目前国内外尚没有对照品或标准品，极大地限制了相关科学研究的进展。开展高纯度辣椒红素二酯和辣椒红素分离纯化技术研究，制备高纯度标准品，对于提高我国相关科学研究水平，促进辣椒红色素提取行业产业升级具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，以从辣椒红色素中分离纯化高纯度辣椒红素二酯和辣椒红素。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：（1）将辣椒红色素用有机溶剂配制成为混合溶液；
（2）将混合溶液进样到硅胶柱色谱柱，用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂体系作为流动相，通过梯度洗脱，收集含有辣椒红素二酯的洗脱液；
（3）减压蒸发浓缩除去洗脱液中的溶剂，重结晶，得到辣椒红素二酯；
（4）用碱性醇溶液对步骤（2）中的洗脱液或步骤（3）中的辣椒红素二酯进行皂化，皂化液除去溶剂得到辣椒红素单体；
（5）将辣椒红素单体重结晶，即可得到辣椒红素晶体。
本发明所述步骤（1）中辣椒红色素的色价为30～300；辣椒红色素用正己烷配置成0.05～0.2g/mL的混合溶液。
本发明所述步骤（2）中的色谱柱体积为10～700mL，填料为粒径40～300μm硅胶。所述步骤（2）中以正已烷/乙酸乙酯的比例为100/0～95/5、95/5～90/10和50/50～0/100(V/V)，流速为3～5mL/min的梯度进行洗脱；采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在95/5～90/10范围内对应强吸收峰的洗脱液。
本发明所述步骤（3）中，洗脱液采用减压浓缩方式脱去溶剂，真空度为0.7～0.9Mpa，温度为35～50℃。所述步骤（3）中，洗脱液脱去溶剂后加入比例为10/1/1～5/1/1(V/V/V)的甲醇/正己烷/乙酸乙酯混合溶剂，使其溶解，挥发溶剂重结晶，即可得到辣椒红素二酯。
本发明所述步骤（4）中，碱性醇溶液所用碱为氢氧化钾或氢氧化钠，所用醇为无水甲醇或乙醇，碱性醇溶液浓度为10%～40%(g/mL)。所述步骤（4）中，将洗脱液或辣椒红素二酯皂化后，分液，取有机相，得到辣椒红素单体溶液，减压浓缩除去溶剂得到辣椒红素单体。
本发明所述步骤（5）中，选用比例为10/1～5/1(V/V)的正己烷/丙酮将辣椒红素单体溶解，挥发溶剂重结晶，即可得辣椒红素单体结晶。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1)产品纯度高，高效液相色谱峰面积归一法测得辣椒红素二酯纯度大于95%，辣椒红素晶体纯度大于99%，产品能够应用于辣椒红素二酯和辣椒红素的定性和定量分析。
2)技术稳定、重现性好，采用低压，中压或高压制备液相色谱技术，效率高，可以大量制备。
3)既可以用来单独制备高纯度辣椒红素二酯或辣椒红素，又可以实现两者同时制备。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明高纯度辣椒红素二酯的高效液相色谱图；
图2是本发明高纯度辣椒红素的高效液相色谱图。
具体实施方式
实施例1：本高纯度辣椒红素二酯的制备方法采用下述工艺步骤。
1）称取色价为100的辣椒红色素2.5g，加入正己烷，配制成为0.1g/mL的辣椒红色素样品溶液，备用。
2）将体积为70mL、填料为粒径40～60μm硅胶的色谱柱作为固定相，安装到中低压制备液相色谱仪上，用流速为1mL/min的正己烷平衡4h。
3）平衡完毕后，调节流动相流速为0，取步骤1）样品1mL由进样阀进样，用正已烷/乙酸乙酯混合体系作为洗脱剂，采用梯度洗脱的方法进行洗脱，各梯度正已烷/乙酸乙酯的体积比为100/0、95/5、90/10、0/100，时间分别为5、15、20和5min，流速为5mL/min。采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在在95/5～90/10范围内对应强吸收峰即90/10范围的洗脱液S2。
4）用旋转蒸发仪在40℃、0.8Mpa条件下减压浓缩除去S2中溶剂，得到暗红色油状固体，加入10mL、10/1/1（V/V/V）的甲醇/正己烷/乙酸乙酯混合溶剂，超声溶解，在室温下挥发溶剂重结晶，得到高纯度辣椒红素二酯S3，质量为0.045g，图1为所得高纯度辣椒红素二酯的高效液相色谱图，经高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于95%。
实施例2：本高纯度辣椒红素的制备方法采用下述工艺步骤。
1）将实施案例1，步骤4）中S3用20mL正己烷溶解，并转移到500mL容量瓶中，加入100mL、10/7(V/V)正己烷/丙酮混合溶液和20mL、40%（g/mL）氢氧化钾甲醇溶液，混匀，避光放置30min。
2）向步骤1）溶液中加入150mL正己烷，用10wt%硫酸钠溶液定容，剧烈震荡2min，避光静置1h，进行皂化。
3）将步骤2）皂化液转移至1000mL分液漏斗中，避光静置分液，除去下层水相，收集有机相。用旋转蒸发仪在40℃、0.8Mpa条件下减压旋蒸浓缩，得到暗红色固体S4。
4）向S4中加入5/1（V/V）的正己烷/丙酮混合溶液5mL，室温下挥发溶剂重结晶，得到暗红色针状晶体，质量为0.015g，图2为所得高纯度辣椒红素的高效液相色谱图，高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于99%。
实施例3：本高纯度辣椒红素的制备方法采用下述工艺步骤。
1）称取色价为200的辣椒红色素2.5g，加入正己烷，配制成为0.15g/mL的辣椒红色素样品溶液，备用。
2）将体积为100mL、填料为粒径80～100μm硅胶的色谱柱作为固定相，安装到中低压制备液相色谱仪上，用流速为1mL/min的正己烷平衡6h。
3）平衡完毕后，调节流动相流速为0，取步骤1）样品1mL由进样阀进样，用正已烷/乙酸乙酯混合体系作为洗脱剂，采用梯度洗脱的方法进行洗脱，各梯度正已烷/乙酸乙酯的体积比为100/0、95/5、90/10、0/100，时间分别为5、15、20和5min，流速为3mL/min。采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在90/10范围内对应强吸收峰的洗脱液S2。
4）取100mLS2溶液到500mL容量瓶中，加入50mL、10/7（V/V）正己烷/丙酮混合溶液和40mL、30%（g/mL）氢氧化钠甲醇溶液，混匀，避光放置30min。
5）向步骤4）溶液中加入150mL正己烷，用10wt%硫酸钠溶液定容，剧烈震荡2min，避光静置1h，进行皂化。
6）将步骤5）皂化液转移至1000mL分液漏斗中，避光静置分液，除去下层水相，收集有机相。用旋转蒸发仪在40℃、0.8Mpa下减压旋蒸浓缩，得到暗红色固体S4。
7）向S4中加入5/1（V/V）的正己烷/丙酮混合溶液5mL，室温下挥发溶剂重结晶，得到暗红色针状晶体，质量为0.013g，高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于99%。
实施例4：本高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法采用下述工艺步骤。
1）称取色价为300的辣椒红色素2.5g，加入正己烷，配制成为0.05g/mL的辣椒红色素样品溶液，备用。
2）将体积为700mL、填料为粒径250～300μm硅胶的色谱柱作为固定相，安装到中低压制备液相色谱仪上，用流速为1mL/min的正己烷平衡4h。
3）平衡完毕后，调节流动相流速为0，取步骤1）样品1mL由进样阀进样，用正已烷/乙酸乙酯混合体系作为洗脱剂，采用梯度洗脱的方法进行洗脱，各梯度正已烷/乙酸乙酯的体积比为100/0、95/5、90/10、0/100，时间分别为5、15、20和5min，流速为4mL/min。采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在在95/5～90/10范围内对应强吸收峰的洗脱液S2。
4）用旋转蒸发仪在50℃、0.7Mpa条件下减压浓缩除去S2中溶剂，得到暗红色油状固体，加入10mL、5/1/1（V/V/V）的甲醇/正己烷/乙酸乙酯混合溶剂，超声溶解，在室温下挥发溶剂重结晶，得到高纯度辣椒红素二酯S3，质量为0.045g，经高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于95%。
5）将步骤4）中S3用正己烷/丙酮混合溶液溶解，采用20%（g/mL）的氢氧化钾乙醇溶液进行皂化；将皂化液去除溶剂，得到暗红色固体S4。
7）向S4中加入10/1（V/V）的正己烷/丙酮混合溶液5mL，室温下挥发溶剂重结晶，得到暗红色针状晶体，质量为0.015g，高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于99%。
实施例5：本高纯度辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法采用下述工艺步骤。
1）称取色价为30的辣椒红色素2.5g，加入正己烷，配制成为0.2g/mL的辣椒红色素样品溶液，备用。
2）将体积为10mL、填料为粒径160～180μm硅胶的色谱柱作为固定相，安装到中低压制备液相色谱仪上，用流速为1mL/min的正己烷平衡4h。
3）平衡完毕后，调节流动相流速为0，取步骤1）样品1mL由进样阀进样，用正已烷/乙酸乙酯混合体系作为洗脱剂，采用梯度洗脱的方法进行洗脱，各梯度正已烷/乙酸乙酯的体积比为100/0、90/10、50/50、0/100，时间分别为5、15、20和5min，流速为4mL/min。采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在在90/10范围内对应强吸收峰的洗脱液S2。
4）用旋转蒸发仪在35℃、0.9Mpa条件下减压浓缩除去S2中溶剂，得到暗红色油状固体，加入10mL、8/1/1（V/V/V）的甲醇/正己烷/乙酸乙酯混合溶剂，超声溶解，在室温下挥发溶剂重结晶，得到高纯度辣椒红素二酯S3，质量为0.045g，经高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于95%。
5）将步骤4）中S3用正己烷/丙酮混合溶液溶解，采用10%（g/mL）的氢氧化钾乙醇溶液进行皂化；将皂化液去除溶剂，得到暗红色固体S4。
6）向S4中加入7/1（V/V）的正己烷/丙酮混合溶液5mL，室温下挥发溶剂重结晶，得到暗红色针状晶体，质量为0.015g，高效液相色谱峰面积归一法测得纯度大于99%。
上述实施案例中，所用高效液相色谱仪为Agilent1260，色谱柱为正相硅胶色谱柱，Ultimate250×4.6I.D.mm；流动相为正己烷/乙酸乙酯/丙酮=74/15/11（V/V/V）；流速为1.5mL/min；检测器为紫外检测器，检测波长为474nm。
Claims (8)
1.一种辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为：（1）将辣椒红色素用有机溶剂配制成为混合溶液；
（2）将混合溶液进样到硅胶柱色谱柱，用正己烷和乙酸乙酯混合溶剂体系作为流动相，通过梯度洗脱，收集含有辣椒红素二酯的洗脱液；所述步骤（2）中以正已烷/乙酸乙酯的比例为100/0～95/5、95/5～90/10和50/50～0/100V/V，流速为3～5mL/min的梯度进行洗脱；采用紫外检测器监测474nm处的吸光度，收集洗脱剂体积比在95/5～90/10范围内对应强吸收峰的洗脱液；（3）减压蒸发浓缩除去洗脱液中的溶剂，重结晶，得到辣椒红素二酯；
（4）用碱性醇溶液对步骤（2）中的洗脱液或步骤（3）中的辣椒红素二酯进行皂化，皂化液除去溶剂得到辣椒红素单体；
（5）将辣椒红素单体重结晶，即可得到辣椒红素晶体。
2.根据权利要求1所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中辣椒红色素的色价为30～300；辣椒红色素用正己烷配置成0.05～0.2g/mL的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的色谱柱体积为10～700mL，填料为粒径40～300μm硅胶。
4.根据权利要求1所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，洗脱液采用减压浓缩方式脱去溶剂，真空度为0.7～0.9MPa，温度为35～50℃。
5.根据权利要求1所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，洗脱液脱去溶剂后加入比例为10/1/1～5/1/1V/V/V的甲醇/正己烷/乙酸乙酯混合溶剂，使其溶解，挥发溶剂重结晶，即可得到辣椒红素二酯。
6.根据权利要求1－5任意一项所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，碱性醇溶液所用碱为氢氧化钾或氢氧化钠，所用醇为无水甲醇或乙醇，碱性醇溶液浓度为10%～40%g/mL。
7.根据权利要求6所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，将洗脱液或辣椒红素二酯皂化后，分液，取有机相，得到辣椒红素单体溶液，减压浓缩除去溶剂得到辣椒红素单体。
8.根据权利要求1－5任意一项所述的辣椒红素二酯及辣椒红素的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，选用比例为10/1～5/1V/V的正己烷/丙酮将辣椒红素单体溶解，挥发溶剂重结晶，即可得辣椒红素单体结晶。
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