CN105646869A - 一种水溶性虾青素衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水溶性的虾青素衍生物，具体为虾青素琥珀酸酯PEG衍生物及其制备方法。该方法以脂溶性的虾青素作为原料，通过羟基酯化引入琥珀酸根，而后与特定聚合度的聚乙二醇发生酯化反应，制得一类水溶性虾青素衍生物。本发明制备得到的虾青素琥珀酸二酯PEG衍生物具有良好的水溶性，大大提高了虾青素的应用范围，可以作为食品添加剂应用到肉制品、水产品中，因为其具有良好的抗氧化作用可以用于化妆品、医药制品中，也可以作为功能因子添加到保健食品中等。
Description
技术领域
本发明属于虾青素加工制备技术领域，具体涉及一种虾青素琥珀酸二酯衍生物及其制备方法。
背景技术
虾青素(Astaxanthin，3,3'-dihydroxy-4,4’-dione-β,β’-carotene)也被称为虾黄质，是一种非维生素A源的类胡萝卜素，属于萜烯类不饱和化合物，其结构式如(III)。
虾青素具有着色、抗氧化、光保护、预防心肌损伤、癌症等慢性疾病等多种功能，极受国内外食品、医药、化妆品、水产养殖等行业的关注。但是，虾青素由于其结构中存在多个异戊二烯单元，使其极性降低从而导致其极难溶于水于水，因而大大限制了其在水相溶液中的研究和应用。同时，由于虾青素水溶性低，导致其在生物体内的运输等受到限制从而降低了虾青素的生物可接受率和生物利用度。这使得提高虾青素水溶性或者水相溶液中的分散度成为其研究的关键。
目前有很多研究者也在通过结构改良、乳化或微胶囊化等手段增加虾青素的水溶性。美国科学家JACKSON.H.L合成的虾青素的二赖氨酸酯的四盐酸盐以及虾青素甘油和聚三梨醇酯等衍生物都不同程度地提高了虾青素的水分散性。对虾青素水相溶液的开发具有重要的意义。另外，一些科学家通过微囊化的方法提高虾青素的水分散性，但是这种方法制成的一些产品会存在透明度不佳，或者长期储存会出现稳定性差等问题，例如中华人民共和国发明专利ZL200810044646.4公开了稳定的水溶性类胡萝卜素干粉的制备方法，该发明将溶解有类胡萝卜素成分的丙酮或异丙醇的有机溶液，在充分搅拌下加入到含有表面活性剂和稳定辅助剂成分的水相溶液中充分混合，然后除去此混合溶液中的有机溶剂，再向其中加入类胡萝卜素成分质量1～12倍的辅助成型辅料，并搅拌均匀后喷雾干燥，得到粉状产品。在此大环境下，提高虾青素水溶性的研究就具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水溶性虾青素衍生物及其制备方法，制备的衍生物改善了虾青素本身不溶于水的缺点，增大虾青素的应用范围，提高虾青素的稳定性。
本发明首先提供一种虾青素琥珀酸二酯—PEG的衍生物，其化学式如下：
其中n为自然数，其范围为400～12000。
本发明虾青素衍生物的制备方法，其具体步骤如下：
1)首先是使虾青素与琥珀酸酐反应，生成下述化学结构式的化合物：
具体步骤如下：向虾青素或者溶解了虾青素的有机溶剂中加入琥珀酸酐进行加热反应，反应结束后加水搅拌，离心后得到沉淀；其中虾青素与琥珀酸酐的摩尔比为1:10～20；
2)将步骤1)中制备得到的化合物用有机溶剂溶解后，加入聚乙二醇，通过酯化反应使两端结合上聚乙二醇，制成虾青素的衍生物；
所使用的聚乙二醇，其聚合度优选为400～12000；
其中步骤1)中的有机溶剂是吡啶、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃和二氧六烷中的一种或几种的混合物；
步骤2)中的有机溶液是吡啶、二氯甲烷、丙酮、乙醇、四氢呋喃和二氯甲烷中的一种或几种的混合物；
本发明利用虾青素、琥珀酸酐和聚乙二醇来制备虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物，在温和的反应体系中得到虾青素的衍生物，工艺简单，绿色环保。另外聚乙二醇、琥珀酸酐本身不具备生物活性，但其具有双亲的性质可以增大虾青素在生物体内的利用度，同时也增大了虾青素的应用范围，本发明制备的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物可作为水产、畜禽等饲料添加剂；可以作为食品着色剂用于粮食、饮料、肉制品、水产品等行业加工的着色；可以用于医药品和化妆品等行业的加工着色；可作为功能性成分用于保健食品的开发。本发明方法制备的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物可作为水产、畜禽等饲料添加剂；可以作为食品着色剂用于粮食、饮料、肉制品、水产品等行业加工的着色；可以用于医药品和化妆品等行业的加工着色；可作为功能性成分用于保健食品的开发。因其良好的水溶性，大大提高了虾青素的应用范围。
附图说明
图1：本发明的制备流程图；其中n代表不同聚合度的聚乙二醇。
图2：本发明中实例1～实例5的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物的薄层色谱图。
图3：本发明中虾青素琥珀酸二酯—PEG1000在水溶液和二甲亚砜溶液中的光谱扫描图。
图4：本发明中实例1～实例5制备的衍生物皂化产物的HPLC图及二级质谱图。
图5：本发明中虾青素琥珀酸二酯—PEG1000的HPLC图及质谱图分析图。
具体实施方式
本发明的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物及其制备方法，具体步骤如下：
原料：以虾青素粉末或是用特定有机溶剂溶解的虾青素溶液为原料，结构式如式(III)；
1)向原料中，加入琥珀酸酐，虾青素与琥珀酸酐的摩尔比为1:10～1:20，加热，温度控制在30℃～100℃，反应时间0.5h～20h；反应完后加入水搅拌，离心收集沉淀物得到羟基酯化产物(II)。由于琥珀酸酐是一种环状酸酐，它的羧基是相连的，因此它与羟基反应产物是以二元酸单酯的形式存在，并引入另外一个羧酸基团。反应后，通过向反应体系中加水，使生成的虾青素琥珀酸二酯沉淀析出。
2)将步骤(1)得到的产物(III)与特定的聚合度的聚乙二醇在特定溶剂的反应体系中反应，特定聚合度的聚乙二醇为上述产物(II)的1～20倍摩尔量，温度控制在10℃～100℃，反应时间0.5h～20h，反应完成后除去反应体系中的溶剂，收集沉淀，即得到虾青素琥珀酸二酯—PEG的衍生物。
下面结合具体的实施例对本发明的方法进行详细的阐述：
实施例1虾青素琥珀酸二酯—PEG400衍生物的制备
称取1g虾青素粉末，加入3倍摩尔量的琥珀酸酐，加热至50℃，反应2h；反应完后向反应体系中缓慢加入水搅拌，待其出现沉淀，离心收集沉淀物，得到羟基酯化产物；将得到的羟基酯化产物二氯甲烷，加入15倍摩尔量的聚乙二醇500，50℃条件下，反应2h，反应完成后，除去体系中二氯甲烷，收集沉淀，得到虾青素琥珀酸二酯—PEG400衍生物，制得的衍生物用TLC进行分离表征，结果如图2中2所示，将图2中的反应组分进行刮板纯化经皂化处理，采用0.05mol/L的KOH/甲醇溶液反应0.5h，加二氯甲烷萃取，氮吹，用色谱纯溶剂复溶后用液质联用的方法检测产物，其结果如图4所示。
实施例2虾青素琥珀酸二酯—PEG1000衍生物的制备
称取10mL含有1g虾青素的二氧六烷溶液，加入4倍摩尔量的琥珀酸酐，加热至60℃，反应1.5h；反应完后向反应体系中缓慢加入水搅拌，待其出现沉淀，离心收集沉淀物，得到羟基酯化产物；将得到的羟基酯化产物溶于丙酮溶液，加入10倍摩尔量的聚乙二醇1000，65℃条件下，反应1h，反应完成后，除去体系中的丙酮溶液，收集沉淀，得到虾青素琥珀酸二酯—PEG1000衍生物，制得的衍生物用TLC进行分离表征如TLC图2中3所示，将3中的反应组分进行刮板纯化经皂化处理，采用0.05mol/L的KOH/甲醇溶液反应0.5h，加二氯甲烷萃取，氮吹，用色谱纯溶剂复溶后用液质联用的方法检测产物，其结果如图4所示。
实施例3虾青素琥珀酸二酯—PEG2000衍生物的制备
称取20mL含有1g虾青素粉末的四氢呋喃溶液，加入2倍摩尔量的琥珀酸酐，加热至70℃，反应1h；反应完后向反应体系中缓慢加入水搅拌，待其出现沉淀，离心收集沉淀物，得到羟基酯化产物；将得到的羟基酯化产物乙醇溶液，加入4倍摩尔量的聚乙二醇2000，50℃条件下，反应4h，反应完成后，除去反应体系乙醇溶液，收集沉淀，得到虾青素琥珀酸二酯—PEG2000的衍生物，制得的衍生物用TLC进行分离表征如TLC图2中4所示，将4中的反应组分进行刮板纯化经皂化处理，采用0.05mol/L的KOH/甲醇溶液反应0.5h，加二氯甲烷萃取，氮吹，用色谱纯溶剂复溶后用液质联用的方法检测产物，其结果如图4所示。
实施例4虾青素琥珀酸二酯—PEG6000衍生物的制备
称取10mL含有0.5g虾青素的丙酮溶液，加入3倍摩尔量的琥珀酸酐，加热至90℃，反应1h；反应完后向反应体系中缓慢加入水搅拌，待其出现沉淀，离心收集沉淀物，得到羟基酯化产物；将得到的羟基酯化产物四氢呋喃溶液，加入7倍摩尔量的聚乙二醇6000，70℃条件下，反应3h，反应完成后，除去体系中的四氢呋喃溶液，收集沉淀，得到虾青素琥珀酸二酯—PEG6000的衍生物，制得的衍生物用TLC进行分离表征如TLC图2中5所示，将5中的反应组分进行刮板纯化经皂化处理，采用0.05mol/L的KOH/甲醇溶液反应0.5h，加二氯甲烷萃取，氮吹，用色谱纯溶剂复溶后用液质联用的方法检测产物，其结果如图4所示。
实施例5虾青素琥珀酸二酯—PEG12000衍生物的制备
称取500mL含有10g虾青素的吡啶溶液，加入7倍摩尔量的琥珀酸酐，加热至40℃，反应8h；反应完后向反应体系中缓慢加入水搅拌，待其出现沉淀，离心收集沉淀物，得到羟基酯化产物；将得到的羟基酯化产物溶于吡啶溶液，加入8倍摩尔量的聚合度为12000的聚乙二醇，75℃条件下，反应4h，反应完成后，除去体系中的吡啶溶液，收集沉淀，得到虾青素琥珀酸二酯—PEG12000衍生物，制得的衍生物用TLC进行分离表征如TLC图2中6所示，将6中的反应组分进行刮板纯化经皂化处理，采用0.05mol/L的KOH/甲醇溶液反应0.5h，加二氯甲烷萃取，氮吹，用色谱纯溶剂复溶后用液质联用的方法检测产物，其结果如图4所示。
实施例中得到的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物的溶液通过薄层色谱的方法进行初步的定性判断，结果如图2所示，选用氯仿：甲醇(5:1，v/v)作为展开剂，通过Rf值可以直观的看到随着聚乙二醇聚合度的增加，极性也在逐渐增大。(从1～6分别是虾青素琥珀酸二酯、实施例1～5的产物图)实施例中的产物通过刮板的方式进行初步纯化、皂化后的结果的质谱图如图4所示。从一级质谱的结果得到皂化后质子化虾青素的m/z为597.5，从二级质谱图可以很容易地找到虾青素的碎片离子，主要是失一个水的[M+H-H2O]+(m/z579.5)以及m/z为173.5和147.5的碎片，由此可以得到产物的中虾青素的结构并没有得到破坏，可以得到是虾青素的衍生物。
实施例2中的虾青素琥珀酸二酯—PEG1000衍生物的状态类似于与藏红花的颜色和状态，质地轻盈，颜色深红，分别将虾青素琥珀酸二酯—PEG1000溶于水溶液和二甲亚砜溶液中进行光谱扫描，扫描范围为200～800nm。以此结果作为虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物定性的方法，结果如图3所示。从图中可以得到虾青素琥珀酸二酯—PEG1000在水溶液中的最大吸收波长是448nm，说明其色系是属于虾青素区段的。另外虾青素琥珀酸二酯—PEG1000的HPLC图中的目标峰的质谱图中显示衍生物分子量的差距只有44符合聚乙二醇中的乙二醇单位的分子量，符合衍生物的变化规律，其结果如图5所示，所以通过这个结果可以进一步确认虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物的结构。
结果表明，与原料虾青素相比，本发明的合成的虾青素琥珀酸二酯—PEG衍生物的可以完全水溶，解决了虾青素由于溶解度限制而造成的使用范围局限性的问题。本发明制备的虾青素琥珀酸二酯—PEG(部分聚合度)衍生物可以作为水产、畜禽等饲料添加剂，可以用于粮食、肉制品、水产品、医药品和化妆品等行业的加工着色，使用效果表明，它可以有效取代已有的食品着色剂，无毒副作用。
Claims (10)
1.一种水溶性虾青素衍生物，其特征在于，所述的衍生物的化学式如下：
其中n为自然数，其范围为400～12000。
2.权利要求1所述的衍生物的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
1)首先是使虾青素与琥珀酸酐反应，生成下述化学结构式的化合物：
2)将步骤1)中制备得到的化合物用有机溶剂溶解后，加入聚乙二醇，通过酯化反应使两端结合上聚乙二醇，制成虾青素的衍生物。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)是向虾青素或者溶解了虾青素的有机溶剂中加入琥珀酸酐进行加热反应，反应结束后加水搅拌，离心后得到沉淀。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的虾青素与琥珀酸酐的摩尔比为1:10～20。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的机溶剂是吡啶、二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃和二氧六烷中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的聚乙二醇，其聚合度为400～12000。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤2)中的有机溶液是吡啶、二氯甲烷、丙酮、乙醇、四氢呋喃和二氯甲烷中的一种或几种的混合物。
8.权利要求1所述的衍生物作为饲料添加剂的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的饲料添加剂为水产动物或畜禽的饲料添加剂。
10.权利要求1所述的衍生物作为食品、化妆品或药品的着色剂的应用。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106748946A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-31 | 烟台固特丽生物科技股份有限公司 | 一种含水溶性虾青素作物营养液的制备方法 |
| CN109689610A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-04-26 | 巴斯夫欧洲公司 | 制备作为类胡萝卜素的结构单元的12’-阿朴胡萝卜素醛酯的方法 |
| CN110218308A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-10 | 中国海洋大学 | 甲氧基聚乙二醇乙酸虾青素酯及其制备方法 |
| CN111793014A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-20 | 中国海洋大学 | 一种制备水溶性虾青素的方法及由其制得的虾青素水溶液 |
| CN113527530A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-22 | 青岛职业技术学院 | 一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法 |
| CN114044749A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 广州立达尔生物科技股份有限公司 | 一种二羟基玉米黄质二乙酸酯的制备方法及其应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1628097A (zh) * | 2002-02-06 | 2005-06-15 | Dsmip资产公司 | 虾青素酯 |
| CN1708480A (zh) * | 2002-07-29 | 2005-12-14 | 夏威夷生化技术公司 | 用于抑制和改善疾病的类胡萝卜素结构类似物 |
| CN101705193A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-12 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 产虾青素海洋红酵母ys-185及其虾青素的制造方法 |
| US20130209391A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Novus International Inc. | Functionalized polymer compositions |
| CN104530413A (zh) * | 2014-10-01 | 2015-04-22 | 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 | 一种多官能化h型聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质 |
| CN104877127A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-02 | 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 | 一种八臂聚乙二醇衍生物、制备方法及其修饰的生物相关物质 |
-
2016
- 2016-01-04 CN CN201610004295.9A patent/CN105646869B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1628097A (zh) * | 2002-02-06 | 2005-06-15 | Dsmip资产公司 | 虾青素酯 |
| CN1708480A (zh) * | 2002-07-29 | 2005-12-14 | 夏威夷生化技术公司 | 用于抑制和改善疾病的类胡萝卜素结构类似物 |
| CN101705193A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-12 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 产虾青素海洋红酵母ys-185及其虾青素的制造方法 |
| US20130209391A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Novus International Inc. | Functionalized polymer compositions |
| CN104530413A (zh) * | 2014-10-01 | 2015-04-22 | 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 | 一种多官能化h型聚乙二醇衍生物修饰的生物相关物质 |
| CN104877127A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-02 | 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 | 一种八臂聚乙二醇衍生物、制备方法及其修饰的生物相关物质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 胡金金: "虾青素结构修饰的研究进展", 《食品科学》 * |
| 陈风平: "《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》", 28 February 2015 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109689610A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-04-26 | 巴斯夫欧洲公司 | 制备作为类胡萝卜素的结构单元的12’-阿朴胡萝卜素醛酯的方法 |
| CN106748946A (zh) * | 2017-02-14 | 2017-05-31 | 烟台固特丽生物科技股份有限公司 | 一种含水溶性虾青素作物营养液的制备方法 |
| CN110218308A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-10 | 中国海洋大学 | 甲氧基聚乙二醇乙酸虾青素酯及其制备方法 |
| CN111793014A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-20 | 中国海洋大学 | 一种制备水溶性虾青素的方法及由其制得的虾青素水溶液 |
| CN111793014B (zh) * | 2020-07-27 | 2021-07-13 | 中国海洋大学 | 一种制备水溶性虾青素的方法及由其制得的虾青素水溶液 |
| CN113527530A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-22 | 青岛职业技术学院 | 一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法 |
| CN113527530B (zh) * | 2021-08-06 | 2022-04-29 | 青岛职业技术学院 | 一种水溶性虾青素岩藻多糖酯的制备方法 |
| CN114044749A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-02-15 | 广州立达尔生物科技股份有限公司 | 一种二羟基玉米黄质二乙酸酯的制备方法及其应用 |
| CN114044749B (zh) * | 2021-10-28 | 2023-10-13 | 广州立达尔生物科技股份有限公司 | 一种二羟基玉米黄质二乙酸酯的制备方法及其应用 |
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