CN104030935A

CN104030935A - 一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法

Info

Publication number: CN104030935A
Application number: CN201410288181.2A
Authority: CN
Inventors: 崔波; 赵培培; 檀琮萍; 卢艳敏
Original assignee: Qilu University of Technology
Current assignee: Qilu University of Technology
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2034-06-25
Also published as: CN104030935B

Abstract

本发明涉及天然功能性成分的分离纯化技术领域，特别公开了一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法。该方法包括如下步骤：（1）大孔树脂对从双水相法获得的辣椒碱类粗品的初步纯化；（2）新型反相树脂对辣椒碱的进一步纯化；（3）结晶。本发明的有益效果是所用的新型反相树脂比反相碳十八硅胶填料便宜很多，且柱压低，吸附容量大，整个工艺过程简单易操作、投入少，同时不使用有毒有机溶剂，大大降低了生产的成本，提高纯化的效率且适于工业化生产。

Description

一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法

（一）技术领域

本发明涉及天然功能性成分的分离纯化技术领域，特别涉及一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法。

（二）背景技术

辣椒果实中的辣味成分是一类以辣椒碱为主的辣椒碱类物质，它们分别是：辣椒碱、二氢辣椒碱、降二氢辣椒碱、高辣椒碱以及对甲基辣椒碱、对甲基辣椒碱烯链、对甲基辣椒碱饱和链烃、对甲苯基辣椒碱等，其中以辣椒碱为主，辣椒碱（capsaicin）和二氢辣椒碱（Dihydrocapsaicin）约占总量的90% 以上。辣椒碱具有镇痛、消炎、促进食欲、改善消化、抗菌杀虫及对神经递质的选择性等药理作用。但辣椒碱粗品中有一些酚类物质能拮抗辣椒碱对神经肤的作用，故这种粗品在临床上不能诱导神经肽活性，反而加剧疼痛和炎症，因此辣椒碱必须提纯才有应用价值。由于辣椒碱与它的类似物都是弱极性的化合物，它们化学结构的差别仅在于碳链结构的不同，所以它们具有非常相似的物理和化学性质，以致很难将辣椒碱与其类似物完全分离。

现有的辣椒碱单体的纯化制备方法主要有硅胶柱层析法、逆流色谱法、模拟移动床法，浙江大学采用模拟移动床色谱法，将初步提取纯化出的辣椒碱类化合物直接上样到模拟移动床，得到了高纯度的辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体[Journal of Chromatography A, 1187 (2008) 281-284]，此方法虽可连续操作但处理量很小，且周期长、设备昂贵。彭爱华等利用高速逆流色谱法从纯度大于90%的辣椒碱和二氢辣椒碱混合物中分离得到了纯度分别为98.5和97.8%的辣椒碱和二氢辣椒碱[Journal of Separation Science 2009, 32, 2967-2973]，但此法不仅分离设备价格昂贵且对原料中辣椒碱和二氢辣椒碱的纯度要求较高。中国专利文献200610068854.9公开了一种利用亲和色谱法纯化辣椒碱的方法，将辣椒碱类化合物粗品上样到预先处理好的亲和色谱柱上，亲和色谱柱是用硝酸银处理过的硅胶制备而成，然后用低碳链的卤代烃和低碳链的酯的混合溶剂分两步洗脱，可得到纯度为98%以上的辣椒碱晶体，该法需要对硅胶进行价格昂贵的银盐处理，硅胶不能再生重复使用，提取过程使用大量易燃易爆有机溶剂，对环境造成污染。而后两种方法存在处理量小，周期长，生产设备昂贵，不利于大规模工业化生产。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺过程简单易操作、生产成本低、产品纯度高的用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，以辣椒碱类粗提液为原料，，包括如下步骤：

（1）将原料减压浓缩后上D101大孔树脂柱，上样后，先用体积比为20-35%的乙醇溶液洗脱杂质，然后用体积比为55-75%的乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，收集富含辣椒碱类物质的流出液；

（2）将富含辣椒碱类物质的流出液减压浓缩后，上粒径为40μm的反相树脂SKP-10柱，上样后，分别用体积比为20-35%的乙醇溶液、50-65%的乙醇溶液梯度洗脱，用分步收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和降二氢辣椒碱单体的流出液；

（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱单体收集液分别浓缩成浸膏状，在加热状态下加入体积比为70-90%的乙醇溶液溶解浸膏后静置于3-6℃条件下，进行结晶。

本发明的更优技术方案为：

步骤（1）中，常温下，大孔树脂柱的上样流速为1BV/h，上样量为1.2-1.5g/L，洗脱流速为2BV/h，上样液中辣椒碱液相纯度为10-15%，体积比为20-35%的乙醇溶液的用量为2-3BV，体积比为55-75%的乙醇溶液的用量为2-4BV。

步骤（2）中，浓缩后的上样液中辣椒碱的液相纯度为30-40%，上样流速为1 BV/h，上样量为12-20 g/L，洗脱流速为2 BV/h。体积比为20-35%的乙醇溶液的用量为2-3BV，体积比为50-65%的乙醇溶液用量为3-5BV。

步骤（2）中，反相树脂SKP-10柱的填料由苯乙烯/二乙烯基苯组成，其孔径为300A。

步骤（3）中，辣椒碱浸膏和降二氢辣椒碱浸膏均在沸腾的状态下溶解。

本发明采用的色谱柱包括玻璃珠、有机玻璃柱和不锈钢柱，大孔树脂和反相树脂皆可再生并重复使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是所用的新型反相树脂比反相碳十八硅胶填料便宜很多，且柱压低，吸附容量大，整个工艺过程简单易操作、投入少，同时不使用有毒有机溶剂，大大降低了生产的成本，提高纯化的效率且适于工业化生产。采用本发明可大量制备纯度大于98%的辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体。

（四）具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例1：

（1）将从双水相法获得的辣椒碱类粗品液200mL减压浓缩后上预处理过的D101大孔树脂柱,柱体积为120mL经液相测定其中含辣椒碱单体为0.17g, 先用25%（体积比）乙醇溶液洗脱杂质2BV，然后用70%（体积比）乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，共洗脱3BV。收集富含辣椒碱类物质的流出液共2.5BV，经液相测定得辣椒碱的回收率为96%，纯度为34%。

（2）将收集到的富含辣椒碱类物质的溶液250mL减压浓缩后上反相树脂SKP-10（粒径40μm）柱，柱体积为50mL上样量为0.16g,用25%乙醇溶液洗脱2BV、65%乙醇溶液梯度洗脱4BV，用分部收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体的流出液，得到辣椒碱单体的液相纯度为91%，二氢辣椒碱的纯度为93%。

（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱收集液分别浓缩成浸膏状，然后在加热的状态下加入70%乙醇溶液溶解浸膏后静置于3℃条件下，进行结晶，结晶单体溶解于90%甲醇中进行高效液相色谱分析，得到辣椒碱单体的纯度为98.5%，二氢辣椒碱单体的纯度为99%，辣椒碱回收率为87%。

实施例2：

（1）将从双水相法获得的辣椒碱类粗品液250mL减压浓缩后上预处理过的D101大孔树脂柱,柱体积为120mL经液相测定其中含辣椒碱单体为0.20g, 先用30%（体积比）乙醇溶液洗脱杂质2BV，然后用65%（体积比）乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，共洗脱4BV。收集富含辣椒碱类物质的流出液共3.5BV，经液相测定得辣椒碱的回收率为93%，纯度为30%。

（2）将收集到的富含辣椒碱类物质的溶液减压浓缩后上反相树脂SKP-10（粒径40μm）柱，柱体积为50mL上样量为0.186g,用20%乙醇溶液洗脱2BV、55%乙醇溶液梯度洗脱6BV，用分部收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体的流出液，得到辣椒碱单体的液相纯度为89%，二氢辣椒碱的纯度为931%。

（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱收集液分别浓缩成浸膏状，然后在加热的状态下加入90%乙醇溶液溶解浸膏后静置于5℃条件下，进行结晶，结晶单体溶解于90%甲醇中进行高效液相色谱分析，得到辣椒碱单体的纯度为98%，二氢辣椒碱单体的纯度为99%，辣椒碱回收率为85%。

实施例3：

（1）将从双水相法获得的辣椒碱类粗品液275mL减压浓缩后上预处理过的D101大孔树脂柱,柱体积为120mL经液相测定其中含辣椒碱单体为0.22g, 先用20%（体积比）乙醇溶液洗脱杂质3BV，然后用60%（体积比）乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，共洗脱4BV。收集富含辣椒碱类物质的流出液共3.5BV，经液相测定得辣椒碱的回收率为93%，纯度为37%。

（2）将收集到的富含辣椒碱类物质的溶液减压浓缩后上反相树脂SKP-10（粒径40μm）柱，柱体积为50mL上样量为0.20g,用30%乙醇溶液洗脱3BV、60%乙醇溶液梯度洗脱5BV，用分部收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体的流出液，得到辣椒碱单体的液相纯度为93%，二氢辣椒碱的纯度为95%。

（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱收集液分别浓缩成浸膏状，然后在加热的状态下加入80%乙醇溶液溶解浸膏后静置于3℃条件下，进行结晶，结晶单体溶解于90%甲醇中进行高效液相色谱分析，得到辣椒碱单体的纯度为99%，二氢辣椒碱单体的纯度为99%，辣椒碱回收率为89%。

实施例4：

（1）将从双水相法获得的辣椒碱类粗品液300mL减压浓缩后上预处理过的D101大孔树脂柱,柱体积为120mL经液相测定其中含辣椒碱单体为0.25g, 先用25%（体积比）乙醇溶液洗脱杂质3BV，然后用70%（体积比）乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，共洗脱3BV。收集富含辣椒碱类物质的流出液共2.5BV，经液相测定得辣椒碱的回收率为97%，纯度为29%。

（2）将收集到的富含辣椒碱类物质的溶250mL减压浓缩后上反相树脂SKP-10（粒径40μm）柱，柱体积为50mL上样量为0.24g,用30%乙醇溶液洗脱2BV、55%乙醇溶液梯度洗脱6BV，用分部收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和二氢辣椒碱单体的流出液，得到辣椒碱单体的液相纯度为90%，二氢辣椒碱的纯度为92%。

（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱收集液分别浓缩成浸膏状，然后在加热的状态下加入70%乙醇溶液溶解浸膏后静置于3℃条件下，进行结晶，结晶单体溶解于90%甲醇中进行高效液相色谱分析，得到辣椒碱单体的纯度为98%，二氢辣椒碱单体的纯度为98%，辣椒碱回收率为86%。

Claims

1.一种用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，以辣椒碱类粗提液为原料，其特征为，包括如下步骤：（1）将原料减压浓缩后上D101大孔树脂柱，上样后，先用体积比为20-35%的乙醇溶液洗脱杂质，然后用体积比为55-75%的乙醇溶液洗脱辣椒碱类物质，收集富含辣椒碱类物质的流出液；（2）将富含辣椒碱类物质的流出液减压浓缩后，上粒径为40μm的反相树脂SKP-10柱，上样后，分别用体积比为20-35%的乙醇溶液、50-65%的乙醇溶液梯度洗脱，用分步收集器收集洗脱液，分别合并富含辣椒碱单体和降二氢辣椒碱单体的流出液；（3）将辣椒碱单体收集液和降二氢辣椒碱单体收集液分别浓缩成浸膏状，在加热状态下加入体积比为70-90%的乙醇溶液溶解浸膏后静置于3-6℃条件下，进行结晶。

2.根据权利要求1所述的用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，其特征在于：步骤（1）中，常温下，大孔树脂柱的上样流速为1BV/h，上样量为1.2-1.5g/L，洗脱流速为2BV/h，上样液中辣椒碱液相纯度为10-15%，体积比为20-35%的乙醇溶液的用量为2-3BV，体积比为55-75%的乙醇溶液的用量为2-4BV。

3.根据权利要求1所述的用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，其特征在于：步骤（2）中，浓缩后的上样液中辣椒碱的液相纯度为30-40%，上样流速为1 BV/h，上样量为12-20 g/L，洗脱流速为2 BV/h；体积比为20-35%的乙醇溶液的用量为2-3BV，体积比为50-65%的乙醇溶液用量为3-5BV。

4.根据权利要求1所述的用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，其特征在于：步骤（2）中，反相树脂SKP-10柱的填料由苯乙烯/二乙烯基苯组成，其孔径为300A。

5.根据权利要求1所述的用反相树脂纯化辣椒碱单体的方法，其特征在于：步骤（3）中，辣椒碱浸膏和降二氢辣椒碱浸膏均在沸腾的状态下溶解。