CN105307490A - 同时提取和分离酯化和未酯化的单羟基类胡萝卜素的方法 - Google Patents

同时提取和分离酯化和未酯化的单羟基类胡萝卜素的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机和天然产物化学领域。本发明涉及从各种天然产物或合成的混合物中的二羟基类胡萝卜素纯化、同时提取和分离单羟基类胡萝卜素的有效方法。同样地,该方法也可以应用于同时提取、皂化和分离天然产物及其含油树脂或它们的合成的混合物中的酯化的单-和二羟基类胡萝卜素。因此,酯化和未酯化的单羟基类胡萝卜素如(3R)-β-隐黄质和(3R,6’R)-α-隐黄质可以有效地从在各种植物或合成的混合物中发现的它们相应的二羟基类胡萝卜素如(3R,3ˊR,6ˊR)-叶黄素和(3R,3ˊR)-玉米黄质分离。

Description

同时提取和分离酯化和未酯化的单羟基类胡萝卜素的方法
本发明的背景
发明领域
本发明属于有机和天然产物化学领域。本发明涉及从各种天然产物或合成的混合物中的二羟基类胡萝卜素纯化、同时提取和分离单羟基类胡萝卜素的有效方法。同样地,该方法也可以应用于同时提取、皂化和分离天然产物及其含油树脂或它们的合成的混合物中的酯化的单-和二羟基类胡萝卜素。因此,酯化和未酯化的单羟基类胡萝卜素如(3R)-β-隐黄质和(3R,6’R)-α-隐黄质可以有效地从在各种植物或合成的混合物中发现的它们相应的二羟基类胡萝卜素如(3R,3'R,6'R)-叶黄素和(3R,3'R)-玉米黄质中分离。
背景技术
(3R)-β-隐黄质、(3R,6'R)-α-隐黄质、(3R,3'R,6'R)-叶黄素和(3R,3'R)-玉米黄质属于在人血清、乳汁、主要器官和组织中发现的12种主要的膳食类胡萝卜素。由于类胡萝卜素在预防慢性疾病,如癌症、年龄相关性黄斑变性和心血管疾病中的生物活性,范围广泛的纯化的类胡萝卜素的工业生产非常重要。已经报道了从植物和合成的混合物提取和分离这些类胡萝卜素的许多方法。然而,按照所有这些过程,纯化的类胡萝卜素产物由单-和二羟基类胡萝卜素的组成不同的混合物组成。因此,迄今为止还没有报导允许从植物或合成的混合物同时提取、皂化、分离和纯化这些类胡萝卜素的方法。在大多数情况下,这些类胡萝卜素以其与如肉豆蔻酸和棕榈酸的脂肪酸的酯化形式存在于植物和天然产物中。图1示出了单羟基类胡萝卜素,(3R)-β-隐黄质和(3R,6'R)-α-隐黄质,以及二羟基类胡萝卜素、(3R,3'R,6'R)-叶黄素和(3R,3'R)-玉米黄质的化学结构。图1也示出了通常通过这些类胡萝卜素的部分合成制备的这些类胡萝卜素的单-和二乙酸酯的化学结构。
已经报道了许多方法,其中首先提取植物来获得含油树脂,其随后皂化以得到这些类胡萝卜素的未酯化形式。然后这些类胡萝卜素的未酯化形式进行结晶和纯化以用作营养补充剂。然而,这些纯化的类胡萝卜素由单-和二羟基类胡萝卜素的各种组合物组成。例如,主要富含(3R,3'R,6'R)-叶黄素的植物也含有少量的(3R,6'R)-α-隐黄质而富含(3R,3'R)-玉米黄质的植物含有少量水平的(3R)-β-隐黄质。
因为单-和二羟基类胡萝卜素就其营养功效而言,表现出不同的生物活性,因此这些单独的类胡萝卜素的分离非常重要。本发明描述了从二羟基类胡萝卜素纯化、同时提取和皂化,以及分离单羟基类胡萝卜素的有效方法。
本发明的概述
在一些实施方案中,本发明提供从至少一种二羟基类胡萝卜素酯至少部分地分离至少一种单羟基类胡萝卜素酯的方法,该方法包括用醇从所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物中连续地提取所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯,从而得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的醇溶液。
在一些实施方案中,所述方法还包括浓缩所述醇溶液,得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯残余物进行用醇的进一步连续提取,得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的醇溶液。
在一些实施方案中,所述方法还包括浓缩所述醇溶液,从而得到进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物。
在一些实施方案中,所述方法还包括使进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物皂化,以得到至少一种单羟基类胡萝卜素。
在一些实施方案中,所述方法还包括富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的溶液的结晶。
在一些实施方案中,所述结晶发生在溶剂中,其中所述溶剂是烃和醇或丙酮和醇的混合物。
在一些实施方案中,通过索氏提取进行连续提取。
在一些实施方案中,连续提取与皂化同时进行。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物存在于金盏花的花瓣中。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物存在于中国枸杞(ChineseLyciummill)中。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R)-β-隐黄质酯。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R)-β-隐黄质酯且所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯是(3R,3'R)-玉米黄质酯。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R,6'R)-α-隐黄质酯且所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯是(3R,3'R,6'R)-叶黄素酯。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R)-β-隐黄质。
在一些实施方案中,所述醇是甲醇、乙醇或2-丙醇。
在一些实施方案中,所述酯是肉豆蔻酸酯、棕榈酸酯、乙酸酯或它们的混合物。
在一些实施方案中,本发明提供从至少一种二羟基类胡萝卜素至少部分地分离至少一种单羟基类胡萝卜素的方法,该方法包括用烃从所述至少一种单羟基类胡萝卜素和所述至少一种二羟基类胡萝卜素的混合物中连续地提取所述至少一种单羟基类胡萝卜素,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的烃溶液。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括浓缩所述烃溶液,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物用烃进行进一步连续提取,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的烃溶液。
在一些实施方案中,所述方法进一步包括浓缩所述烃溶液,以得到进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物。
在一些实施方案中,通过索氏提取进行连续提取。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R)-β-隐黄质且所述至少一种二羟基类胡萝卜素是(3R,3'R)-玉米黄质。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R,6'R)-α-隐黄质且所述至少一种二羟基类胡萝卜素是(3R,3'R,6'R)-叶黄素。
在一些实施方案中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R)-β-隐黄质。
在一些实施方案中,所述烃是戊烷或己烷。
附图的简要说明
并入本文并且形成说明书的一部分的附图示出本发明的一个或多个实施方案,并且与描述一起,进一步用于解释本发明的原理并使得相关领域的技术人员能够制造和使用本发明。以下附图仅由说明的方式给出,并且因此并不意图限制本发明的范围。
图1提供了(A)二羟基类胡萝卜素(3R,3'R,6'R)-叶黄素二肉豆蔻酸酯(2),(3R,3'R,6'R)-叶黄素二棕榈酸酯(3),(3R,3'R,6'R)-叶黄素二乙酸酯(4),(3R,3'R)-玉米黄质(5),(3R,3'R)-玉米黄质二肉豆蔻酸酯(6),(3R,3'R)-玉米黄质二棕榈酸酯(7),和(3R,3'R)-玉米黄质二乙酸酯(8);和(B)单羟基类胡萝卜素(3R,6'R)-α-隐黄质(9),(3R,6'R)-α-隐黄质肉豆蔻酸酯(10),(3R,6'R)-α-隐黄质棕榈酸酯(11),(3R,6'R)-α-隐黄质乙酸酯(12),(3R)-β-隐黄质(13),(3R)-β-隐黄质肉豆蔻酸酯(14),(3R)-β-隐黄质棕榈酸酯(15)和(3R)-β-隐黄质乙酸酯(16)的化学结构。
图2是通过索氏提取分离单-和二羟基类胡萝卜素酯,接着皂化,导致叶黄素(1)或玉米黄质(5)从α-隐黄质(9)或β-隐黄质(13)完全分离的示意图。
图3是同时提取和皂化酯化的类胡萝卜素(叶黄素、玉米黄质、α-隐黄质和β-隐黄质),然后从单羟基类胡萝卜素(α-隐黄质(9)或β-隐黄质(13))分离二羟基类胡萝卜素(叶黄素(1)或玉米黄质(5))的示意图。
本发明的详细描述
如本文所用,术语“部分地分离”是指从所需产物中除去至少70%的不希望的产物。在一些实施方案中,部分地分离表示从所需产物中除去至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少98%的不希望的产物。在一些实施方案中,部分分离的产物是至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%或至少98%纯的。在一些实施方案中,部分分离的产物是至少98%纯的。
如本文所用,单数术语“一(an)”和“所述(the)”是同义的并且可与“至少一种”互换地使用,除非语言和/或上下文清楚地表明并非如此。
如本文所用,术语“包括”表示包括,由…组成和由…构成。
本发明提供用于从二羟基类胡萝卜素分离单羟基类胡萝卜素的方法。根据第一种策略,在第一步骤中通过索氏提取同时萃取和皂化植物或合成的样品中的类胡萝卜素酯。这之后是二元结晶或第二次索氏提取,实现这些类胡萝卜素的分离。图2示出这种策略。
应该注意的是,虽然通过图2中示出的方法很好地分离二羟基类胡萝卜素和单羟基类胡萝卜素,但是通过这种策略不可能实现二羟基类胡萝卜素如叶黄素和玉米黄质的相互分离。同样,这个方法不适用于单羟基类胡萝卜素如α-隐黄质和β-隐黄质的分离。
基于该方法,已经发现,与单羟基类胡萝卜素如α-隐黄质或β-隐黄质酯相比,二羟基类胡萝卜素如叶黄素或玉米黄质二酯之间具有不同的溶解性。因此,当这些类胡萝卜素用如乙醇或甲醇的醇进行索氏提取时,类胡萝卜素单酯,由于它们在醇中的优异溶解性而被提取,而类胡萝卜素二酯的大部分保持不溶。因此,这种策略可适用于从单羟基类胡萝卜素中分离二羟基类胡萝卜素。因此,索氏提取与醇(例如,甲醇或乙醇)可导致去除单羟基类胡萝卜素的酯(10-12,14-16)而同时二羟基类胡萝卜素的酯(2-4,6-8)的大部分保持不溶于醇。然后通过有机溶剂(例如,戊烷、己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚或四氢呋喃)从植物材料萃取醇不溶部分,溶剂蒸发后,然后在醇中皂化得到作为主要产物的叶黄素(1)或玉米黄质(5)和作为次要产物的α-隐黄质(9)或β-隐黄质(13)。然后该混合物的进一步结晶或索氏提取可导致1或5分别从9或13完全分离。同样,通过索氏提取除去的单羟基类胡萝卜素的酯(10-12,14-16)伴随有少量的二羟基类胡萝卜素2-4和6-8。用NaOH或KOH的醇溶液皂化这些类胡萝卜素,并且随后进行结晶或索氏提取,以得到α-隐黄质(9)或β-隐黄质(13)。
在一些实施方案中,所述醇是甲醇、乙醇、2-丙醇或它们的组合。
在一些实施方案中,所述有机溶剂是戊烷、己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃或它们的组合。
单-和二羟基类胡萝卜素的混合物从烃溶剂(戊烷、己烷)和醇(甲醇、乙醇)的二元结晶也能导致这些类胡萝卜素的分离。单羟基类胡萝卜素在二元溶剂中溶解而二羟基类胡萝卜素仍然仅微溶。因此,接近90%的二羟基类胡萝卜素(叶黄素或玉米黄质)以晶体形式分离,并伴随着仅10%的单羟基类胡萝卜素。相反地,来自结晶的滤液包含单羟基类胡萝卜素(α-隐黄质或β-隐黄质)和少量的二羟基类胡萝卜素(叶黄素或玉米黄质)。也可以用烃溶剂和丙酮或丙酮和醇的组合进行二元结晶,以产生相同的结果。如果需要,使用前面提到的二元溶剂进行第二结晶以实现单-和二羟基类胡萝卜素的完全分离。
在一些实施方案中,用于结晶的溶剂是甲醇、乙醇、2-丙醇、戊烷、己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃或它们的组合。在一些实施方案中,用于结晶的溶剂是戊烷和丙酮、己烷和丙酮、甲醇和丙酮、乙醇和丙酮或2-戊醇和丙酮。
在可替换的方法中,也可进行单-和二羟基类胡萝卜素的索氏提取,以分离这些类胡萝卜素。如前所述,叶黄素和玉米黄质的酯化形式良好地溶解在烃类溶剂如正己烷和正戊烷中,而它们的未酯化的母体化合物,α-隐黄质或β-隐黄质,显示其溶解性行为的显著差异并保持不溶。事实上,相比于叶黄素和玉米黄质,α-隐黄质或β-隐黄质相当地更溶于正戊烷或正己烷。
例如,本发明已经证明,使用正戊烷或正己烷索氏提取叶黄素和α-隐黄质的混合物可以用于有效地分离这些类胡萝卜素。这是因为,α-隐黄质显示了比叶黄素大得多的溶解性,并且通过索氏提取从混合物中除去。同样,由于玉米黄质和β-隐黄质在烃溶剂中的不同溶解性,可以通过索氏提取用正戊烷或正己烷分离它们的混合物。
为了进一步简化这个过程,单羟基类胡萝卜素与二羟基类胡萝卜素的分离可以在提取并同时皂化这些类胡萝卜素之后的稍后阶段实现。因为类胡萝卜素单酯和类胡萝卜素二酯可溶于烃溶剂如正戊烷和己烷中,这些溶剂与醇的组合可用于从植物或合成样品中提取这些类胡萝卜素。因此,如图3所示,在固体NaOH或KOH的存在下,醇和烃的二元混合物用于提取类胡萝卜素酯。该同时提取和皂化不能适用于类胡萝卜素酯的直接常规提取。这是因为一旦所述植物材料暴露于碱性条件下,则生成大量的副产物和杂质,并且将需要显著量的碱来完成皂化。在许多情况下,高浓度的碱也导致类胡萝卜素的降解。但是,在同时索氏提取和皂化时,植物材料不会接触到碱并且用提取的类胡萝卜素酯进行皂化。
可以用于该方法的溶剂的若干组合由诸如正戊烷或正己烷的烃与诸如甲醇、乙醇或2-丙醇的醇组成。这些溶剂的各种组合产生共沸物,其允许通过索氏提取在各种温度下同时提取和皂化类胡萝卜素酯。表1示出可以用于该方法的这些溶剂的组合。
表1.与醇形成共沸物的正戊烷和正己烷的各种组合可以用于通过索氏提取从植物和合成样品同时提取和皂化类胡萝卜素酯。
正戊烷和正己烷与醇的共沸物 混合物在大气压的沸点
正戊烷(b.p.=36.2℃)/甲醇(b.p.=64.7℃) 30.8℃
正戊烷(b.p.=36.2℃)/乙醇(b.p.=78.4℃) 34.3℃
正戊烷和正己烷与醇的共沸物 混合物在大气压的沸点
正戊烷(b.p.=36.2℃)/2-丙醇(b.p.=82.5℃) 35.5℃
正己烷(b.p.=68.9℃)/甲醇(b.p.=64.7℃) 50.6℃
正己烷(b.p.=68.9℃)/乙醇(b.p.=78.4℃) 58.7℃
正己烷(b.p.=68.9℃)/2-丙醇(b.p.=82.5℃) 62.7℃
例如,正戊烷和甲醇(1:1,体积比)形成在30.8℃下沸腾的二元共沸物。在混合物的沸点下,相对于9wt.%的甲醇,蒸馏了91wt%的正戊烷。同样,正己烷和甲醇的混合物(1:1,体积比)形成在50.6℃下沸腾的二元共沸物。在该混合物的沸点下,蒸馏了72wt%的正己烷和28wt%的甲醇。可替代地,这些烃与乙醇或2-丙醇的组合可以用于这一方法。
在一些实施方案中,用于同时索氏提取和皂化的溶剂是甲醇、乙醇、2-丙醇、戊烷、己烷、二乙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃或它们的组合。在一些实施方案中,用于同时索氏提取和皂化的溶剂是戊烷和甲醇、戊烷和乙醇、戊烷和2-丙醇、己烷和甲醇、己烷和乙醇或己烷和2-丙醇。
因此,可以在相同的反应器中同时进行该技术和皂化或者一旦提取完成后,加入固体NaOH以开始皂化。使用固体NaOH的优点是,因为高浓度的类胡萝卜素暴露于碱会导致这些化合物的降解。因为加入的NaOH或KOH逐渐溶解在醇(甲醇或乙醇)中,可以在温和的条件下在2~3小时内进行皂化。在皂化结束时,将溶剂除去并且将皂化的类胡萝卜素在诸如乙酸乙酯的有机溶剂和水之间分配。将有机相取出,并蒸发至干,进行从烃(正戊烷或正己烷)和醇(甲醇、乙醇、2-丙醇)或丙酮与上述醇的组合的二元结晶以分离单羟基类胡萝卜素和二羟基类胡萝卜素,如前面所述的。
图3中示出的方法的另一种途径是首先通过常规提取来提取植物材料,然后皂化以获得单-和二羟基类胡萝卜素的混合物。然后该混合物可以如前所述地进行二元结晶或索氏提取以从二酯分离类胡萝卜素单酯。
下面的实施例说明且不限制本文描述的产品和方法。在该领域中通常遇到的各种条件、构想和其他参数的适当修改和改编以及对于本领域技术人员鉴于本公开内容显而易见的那些都在本发明的精神和范围之内。
实验
单-和二羟基类胡萝卜素的来源
使用酯化的类胡萝卜素的两个主要的植物来源:金盏花(Tageteerecta)的花瓣和从中国本土的超市购买的称为枸杞(Lyciummill)的中国水果。金盏花花瓣中的类胡萝卜素的组成是:叶黄素(1,96%),玉米黄质(5,3.5%)和α-隐黄质(9,0.5%)。中国枸杞主要含有玉米黄质(5,98.7%),和β-隐黄质(13,1.3%)。根据已知的方法通过部分或全合成制备α-隐黄质乙酸酯(12),β-隐黄质乙酸酯(16)和玉米黄质(5)。市售的叶黄素从KeminHealth(DesMoines,Iowa)获得。
实施例1
从金盏花(TAGETEERECTA)中的叶黄素二酯提取与分离(3R,6'R)-α-隐黄质单酯
金盏花(Tageteerecta)的花瓣通常由叶黄素二酯2和3以及它们的交叉酯(96%),玉米黄质二酯6和7和它们的交叉酯(3.5%)和(3R,6'R)-α-隐黄质酯10和11(0.5%)组成。该实验的目的是证明,即使10和11存在非常少量,这些单羟基类胡萝卜素酯仍可以从二羟基类胡萝卜素2,3,6和7分离。
将50g金盏花花瓣转移到索氏提取装置中并用甲醇(b.p.=64.7℃)或乙醇(b.p.=78.4℃)提取。叶黄素和玉米黄质的二酯仅微溶于醇,而单酯在这些溶剂中具有稍好的溶解性。因此,利用这些醇的常规提取是不经济的,因为将不得不使用大量的醇来提取仅少量的类胡萝卜素。然而,在索氏提取中,将溶剂连续地循环使用并且不需要大量的溶剂。此外,由于它们的差异溶解性,在几个小时内,只部分地提取二羟基类胡萝卜素2,3,6和7的二酯,而所有的叶黄素单羟基类胡萝卜素酯10和11被提取到甲醇或乙醇中。4小时后,提取物的组成是:叶黄素二酯(10%),玉米黄质二酯(0.5%)和(3R,6'R)-α-隐黄质单酯10和11(89.5%)。
减压蒸发溶剂后,将残余物进行第二索氏提取,以得到98%纯的(3R,6'R)-α-隐黄质单酯10和11。然后根据已知的方法皂化这些单酯得到(3R,6'R)-α-隐黄质(9)。
实施例2
从中国枸杞中的玉米黄质二酯中提取与分离(3R)-β-隐黄质单酯
中国枸杞通常由玉米黄质二酯6和7和它们的交叉酯(98.7%)和(3R)-β-隐黄质酯14和15(1.3%)组成。该实验的目的是要从玉米黄质二酯6和7同时提取和分离14和15。适用于从叶黄素二酯提取和分离(3R,6'R)-α-隐黄质酯的相同溶解性原理也适用于从玉米黄质二酯分离(3R)-β-隐黄质酯。
将50g中国枸杞转移到索氏提取装置中并且用沸腾的甲醇(b.p.=64.7℃)或乙醇(b.p.=78.4℃)萃取。因为它们的差异溶解性,在几个小时内,玉米黄质的二酯6和7只部分地被提取,而所有的(3R)-β-隐黄质酯14和15被提取到甲醇和乙醇中。4小时后,提取物的组成是:玉米黄质二酯(12%)和(3R)-β-隐黄质酯14和15(88%)。
减压蒸发溶剂后,将残余物进行第二索氏提取,以得到98%纯的(3R)-β-隐黄质酯14和15。然后根据已知的方法皂化这些单酯得到(3R)-β-隐黄质(13)。
实施例3
从(3R)-β-隐黄质乙酸酯中分离合成的(3R,3’R)-玉米黄质二乙酸酯
上述索氏提取还成功地应用于(3R,3’R)-玉米黄质二乙酸酯(8)和(3R)-β-隐黄质乙酸酯(16)的合成混合物的分离。用沸腾的甲醇或乙醇在索氏装置中提取8和16的50%混合物100mg。3个小时后,提取物的组成是:80%的16和20%的8。在用甲醇或乙醇的随后的索氏提取中,获得98%纯度的16。
实施例4
通过索氏提取从(3R,3'R)-玉米黄质分离(3R)-β-隐黄质
对(3R)-β-隐黄质(13)和(3R,3'R)-玉米黄质(5)的1:1混合物100mg进行索氏提取并用沸腾的戊烷(b.p.=36℃)或己烷(b.p.=69℃)提取这些未酯化的类胡萝卜素。(3R,3'R)-玉米黄质仅微溶于这些烃溶剂中而(3R)-β-隐黄质表现出显著良好的溶解性。4小时后,提取物的组成是:(3R)-β-隐黄质(13)(85%)和(3R,3'R)-玉米黄质(5)(15%)。在用戊烷或己烷的随后的索氏提取中,获得98%纯的(3R)-β-隐黄质(13)。
实施例5
通过结晶从(3R,3'R)-玉米黄质分离(3R)-β-隐黄质
用丙酮和己烷结晶(3R)-β-隐黄质(13)和(3R,3'R)-玉米黄质(5)的1:1混合物100mg。结晶产物包含78%的5和22%的13,而来自结晶的滤液包含75%的13和25%的5。将滤液进行第二次结晶,其实现5的完全除去。进一步结晶来自第一结晶的结晶产物,得到未被13污染的(3R,3'R)-玉米黄质(5)。
实施例6
从(3R,3'R,6'R)-叶黄素分离(3R,6'R)-α-隐黄质
利用戊烷或己烷对100mg的(3R,6'R)-α-隐黄质(9)和(3R,3'R,6'R)-叶黄素(1)的1:1混合物进行两次连续地索氏提取,以得到98%纯的(3R,6'R)-α-隐黄质(9)而(3R,3'R,6'R)-叶黄素(1)在第一次提取过程中仅部分地被提取到这些烃溶剂中且作为晶体留在第二次索氏提取中。
实施例7
从金盏花花瓣(TAGETEERECTA)同时提取和皂化(3R,6'R)-α-隐黄质单酯和叶黄素二酯
将50g金盏花花瓣转移到索氏提取装置中。向烧瓶中加入50mL的戊烷和甲醇的1:1混合物(100mL)和3g固体NaOH。在30.8℃下提取花瓣。6小时后,提取完成,因为没有额外的颜色可以从花瓣除去。将提取物分配到乙酸乙酯和水中,除去水层后,用水洗涤有机层,直到它不再碱性。将溶剂减压蒸发并通过高效液相色谱法(HPLC)显示残余物由叶黄素(1,96%),玉米黄质(5,3.5%)和α-隐黄质(9,0.5%)组成。用丙酮和乙醇结晶该混合物,得到1和5(99%)的混合物,其含有仅为0.1%的9。来自该结晶的滤液中的类胡萝卜素的组成为α-隐黄质(9,89%),叶黄素(1,10%)和玉米黄质(5,1%)。将滤液减压蒸发,并进行第二次结晶以除去作为橙色晶体的1和5。来自该第二次结晶的滤液仅含有α-隐黄质(9)。来自第一次结晶的晶体进一步结晶,得到叶黄素(1,98%)和玉米黄质(5,2%)的混合物。
现在已经充分描述了本发明,本领域的普通技术人员将理解的是相同内容可以在条件,构想和其它参数的宽和等同的范围内实施而不影响本发明或其任何实施方案的范围。本文引用的所有专利、专利申请和出版物通过引用以其整体全部并入本文。

Claims (26)

1.一种从至少一种二羟基类胡萝卜素酯至少部分地分离至少一种单羟基类胡萝卜素酯的方法,其包括用醇从所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物中连续地提取所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯,从而得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的醇溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其还包括浓缩所述醇溶液,得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,用醇对所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯残余物进行进一步的连续提取,得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的醇溶液。
4.根据权利要求3所述的方法,其还包括浓缩所述醇溶液,从而得到进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物。
5.根据权利要求4所述的方法,其还包括使进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的残余物皂化,以得到至少一种单羟基类胡萝卜素。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法,其还包括富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯的溶液的结晶。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述结晶发生在溶剂中,其中所述溶剂是烃和醇或丙酮和醇的混合物。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法,其中,通过索氏提取进行连续提取。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法,其中,连续提取与皂化同时进行。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物存在于金盏花的花瓣中。
11.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯和所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯的混合物存在于中国枸杞中。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R)-β-隐黄质酯。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R)-β-隐黄质酯且所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯是(3R,3'R)-玉米黄质酯。
14.根据权利要求1-11中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R,6'R)-α-隐黄质酯且所述至少一种二羟基类胡萝卜素酯是(3R,3'R,6'R)-叶黄素酯。
15.根据权利要求5所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素酯是(3R)-β-隐黄质。
16.根据权利要求1-15中的任一项所述的方法,其中,所述醇是甲醇、乙醇或2-丙醇。
17.根据权利要求1-16中的任一项所述的方法,其中,所述酯是肉豆蔻酸酯、棕榈酸酯、乙酸酯或它们的混合物。
18.一种从至少一种二羟基类胡萝卜素至少部分地分离至少一种单羟基类胡萝卜素的方法,其包括用烃从所述至少一种单羟基类胡萝卜素和所述至少一种二羟基类胡萝卜素的混合物中连续地提取所述至少一种单羟基类胡萝卜素,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的烃溶液。
19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括浓缩所述烃溶液,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,用烃对所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物进行进一步连续提取,以得到富含所述至少一种单羟基类胡萝卜素的烃溶液。
21.根据权利要求20所述的方法,其进一步包括浓缩所述烃溶液,以得到进一步富集了所述至少一种单羟基类胡萝卜素的残余物。
22.根据权利要求18-21中的任一项所述的方法,其中,通过索氏提取进行连续提取。
23.根据权利要求18-22中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R)-β-隐黄质且所述至少一种二羟基类胡萝卜素是(3R,3'R)-玉米黄质。
24.根据权利要求18-22中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R,6'R)-α-隐黄质且所述至少一种二羟基类胡萝卜素是(3R,3'R,6'R)-叶黄素。
25.根据权利要求18-22中的任一项所述的方法,其中,所述至少一种单羟基类胡萝卜素是(3R)-β-隐黄质。
26.根据权利要求18-25中的任一项所述的方法,其中,所述烃是戊烷或己烷。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106543769A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 中国科学院兰州化学物理研究所 枸杞中提取玉米黄质为主的类胡萝卜素类单体色素的方法
CN109516983A (zh) * 2018-11-20 2019-03-26 广东药科大学 一种中药草本祛痘化合物及其组合物

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3300474A4 (en) * 2015-04-27 2019-01-30 OmniActive Health Technologies Limited BETTUBO TOXIN COMPOSITIONS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND USES THEREOF
CN105717056A (zh) * 2016-03-28 2016-06-29 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司 测定叶黄素酯产品中叶黄素二棕榈酸酯含量的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262284B1 (en) * 1998-10-21 2001-07-17 University Of Maryland Process for extraction and purification of lutein, zeaxanthin and rare carotenoids from marigold flowers and plants
WO2002060865A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-08 Sabinsa Corporation Process of obtaining high purity of zeaxanthin, cryptoxanthin & other carotenoids from byadagi chili/chappatta chili & carotenoid composition
CN1492855A (zh) * 2001-02-23 2004-04-28 ����ά�й��ʹ�˾ 新型类胡萝卜素酯
US6911564B2 (en) * 2000-07-27 2005-06-28 University Of Maryland, College Park Method for production of rare carotenoids from commercially available lutein
US7297803B2 (en) * 2006-02-06 2007-11-20 Bioactives, Llc Process for the preparation of lutein ester concentrate
US8425948B2 (en) * 2009-04-27 2013-04-23 Katra Phytochem India Private Limited Process for isolation of lutein and zeaxanthin crystals from plant sources

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191293B1 (en) * 1998-04-20 2001-02-20 Inexa, Industria Extractora C.A. Trans-xanthophyll ester concentrates of enhanced purity and methods of making same
CN1464877A (zh) 2001-05-18 2003-12-31 阿迪索法国两合公司 萃提叶黄素和类胡萝卜素酯的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262284B1 (en) * 1998-10-21 2001-07-17 University Of Maryland Process for extraction and purification of lutein, zeaxanthin and rare carotenoids from marigold flowers and plants
US6911564B2 (en) * 2000-07-27 2005-06-28 University Of Maryland, College Park Method for production of rare carotenoids from commercially available lutein
WO2002060865A1 (en) * 2001-01-30 2002-08-08 Sabinsa Corporation Process of obtaining high purity of zeaxanthin, cryptoxanthin & other carotenoids from byadagi chili/chappatta chili & carotenoid composition
CN1492855A (zh) * 2001-02-23 2004-04-28 ����ά�й��ʹ�˾ 新型类胡萝卜素酯
US7297803B2 (en) * 2006-02-06 2007-11-20 Bioactives, Llc Process for the preparation of lutein ester concentrate
US8425948B2 (en) * 2009-04-27 2013-04-23 Katra Phytochem India Private Limited Process for isolation of lutein and zeaxanthin crystals from plant sources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王怀禹: "影响蛋黄颜色的因素及调控措施", 《中国禽业导刊》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106543769A (zh) * 2016-10-31 2017-03-29 中国科学院兰州化学物理研究所 枸杞中提取玉米黄质为主的类胡萝卜素类单体色素的方法
CN109516983A (zh) * 2018-11-20 2019-03-26 广东药科大学 一种中药草本祛痘化合物及其组合物

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