CN112920101A

CN112920101A - 一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法

Info

Publication number: CN112920101A
Application number: CN201911240088.3A
Authority: CN
Inventors: 丰加涛; 郭志谋; 梁鑫淼
Original assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Current assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: CN112920101B

Abstract

本发明的目的在于提供一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法，以皂化后的万寿菊浸膏为原料，使用色谱分离纯化手段，采用使用极性或非极性基团修饰的硅胶填料，用有机溶剂或有机溶剂和水的混合液为洗脱剂，实现对原料中叶黄素的纯化，得到含量＞90％的高纯叶黄素。该方法具有溶剂消耗少、稳定性好、载样量大、回收率高，工艺流程简单，操作简便可控等特点，适用于生产化的分离和纯化。

Description

一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法

技术领域

本发明属于色素制备与精制技术领域，具体涉及一种用色谱分离手段高效纯化分离万寿菊中叶黄素的方法。

背景技术

叶黄素，别名类胡萝卜素、胡萝卜醇、植物黄体素、核黄体、万寿菊花素及植物叶黄素等，又名“植物黄体素”，是一种亲油性的物质,通常不溶于水。也是一种重要的抗氧化剂。

在自然界中与玉米黄素共同存在。广泛存在于蔬菜、花卉、水果等植物中的天然物质，属于“类胡萝卜类”族物质，已知在自然界中存在着600多种类胡萝卜素，其中只有约20种存在于人的血液和组织中。在人体中发现的类胡萝卜素主要包括α一胡萝卜素，β一胡萝卜类，隐黄素、叶黄素、番茄红素和正未黄素。

医学实验证明植物中所含的天然叶黄素是一种性能优异的抗氧化剂，在食品中加入一定量的叶黄素可预防细胞衰老和机体器官衰老，同时还可预防老年性眼球视网膜黄斑退化引起的视力下降与失明，通过一系列的医学研究，类胡萝卜素已被建议用作癌症预防剂，生命延长剂，溃疡抵制剂，心脏病发作与冠状动脉疾病的抵制剂。同时，叶黄素还可作为饲料添加剂用于家禽肉蛋的着色，同时也已在食品工业中用作着色与营养保健剂。

叶黄素酯可以在人体自然水解为游离态叶黄素，叶黄素属于类胡萝卜素，是构成蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要组分，也是人眼视网膜、黄斑区域的主要组成物质，能防止眼睛的生理结构和功能变异；通过大量的实验证实，叶黄素对视网膜色素变性、黄斑病变和白内障有明显的预防和改善效果；叶黄素的血管扩张功能和强抗氧化性能，可以改善眼部微循环，改善眼部营养供应，防止自由基对眼部的氧化损伤。由于叶黄素不能由人体自身合成，只能通过膳食和营养补充剂摄入。

叶黄素主要来源于万寿菊鲜花的深加工，市场上产品规格：5％、10％、20％、30％、50％、60％、80％、90％(市场上认可度最高规格是10％、20％和90％)。国家卫生部公告2008年第12号文件：国家卫生部批准叶黄素酯为新资源食品，可以广泛用于与食品及医药领域，每天用量为小于12mg。

叶黄素无毒安全，具有优异的生理功效，符合食品添加剂“天然”，“营养”，“多功能”的发展方向，与其它有益互补营养元素一起添加剂食品中，可有效的食品营养保健作用，随着提取工艺和食品工业化水平完善的提高，叶黄素在保健食品等领域的前景将越来越广阔。

鉴于以上技术背景及发展前景，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法，该方法的原理是依靠固定相表面吸附作用，混合物中的组分在固定相中、随着流动相移动的迁移速度不同，从而按一定的次序由固定相中流出，根据色谱图接取目标馏分即可得到含量＞90％的产品。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法，采用色谱的分离机理，使用有机溶剂或有机溶剂和水的混合溶液洗脱，收集目标解析液。

皂化后万寿菊浸膏的制备：

1)提取过程：将万寿菊花粉碎，用石油醚提取叶黄素、将提取液进行减压浓缩；

2)皂化过程：选用乙醇/甲醇/异丙醇等有机溶剂中的一种或几种，选用氢氧化钠或氢氧化钾进行皂化反应，温度：50～60℃，时间：1～4h，再用纯化水洗涤去除多余的皂化物质和水溶性杂质，5％乙醇去除脂溶性杂质；

3)干燥过程：真空冷冻干燥，真空度15～50Pa，温度-40℃，干燥时间20～24小时即得皂化后万寿菊浸膏。

皂化后的万寿菊浸膏用有机溶剂溶解，样品浓度为1～80mg/mL，有机溶剂为甲醇，乙醇，乙腈，丙酮，异丙醇，二氯甲烷，正庚烷，正己烷、石油醚、四氢呋喃，乙酸乙酯等常用溶剂中的一种或多种。

色谱分离模式所用的填料为极性或非极性基团修饰的硅胶，其中极性基团为：通过C1～C30正链烷基与硅胶连接氯原子、溴原子、氰基、磺酸基、羟基、二醇基、羧基、氨基、二氨基、酰胺基、苯基极性基团中的一种或多种，每个C1～C30正链烷基连接链上极性基团的个数为1个以上，极性基团的键合量为0.5～8.0μmol/m²；非极性基团为：C1～C30的正链烷烃、芳烃中的一种或多种，非极性基团的键合量为0.5～8.0μmol/m²。以上键合基团的种类和键合数量均可以调控。其粒径为5μm～100μm(优选10μm～60μm)，孔径为

(优选

)，形状为不规则形或球形。

所用流动相为有机溶剂或有机溶剂和水溶液混合溶液，其中有机溶剂为甲醇，乙醇，乙腈，丙酮，异丙醇，二氯甲烷，正庚烷，正己烷、石油醚、四氢呋喃，乙酸乙酯等常用溶剂中的一种或多种。

上柱吸附的载样量是上样样品质量与填料质量之比，载样量可达0.1％～20％。

依据检测仪监控峰形曲线收集目标解析液，获得高纯叶黄素产品为含量大于90％。

本发明所述纯化分离万寿菊中叶黄素的纯化方法，具体步骤如下：

1)皂化后万寿菊浸膏的制备：

将万寿菊花粉碎，用石油醚提取叶黄素、将提取液进行减压浓缩，选用乙醇/甲醇/异丙醇等有机溶剂中的一种或几种，选用氢氧化钠或氢氧化钾进行皂化反应，温度：50～60℃，时间：1～4h，再用纯化水洗涤去除多余的皂化物质和水溶性杂质，5％乙醇去除脂溶性杂质，真空冷冻干燥，真空度15～50Pa，温度-40℃，干燥时间20～24小时即得皂化后万寿菊浸膏，称取适量皂化后的万寿菊浸膏样品，用洗脱液配制成浓度为1～80mg/mL的溶液，超声助溶，作为上样溶液；

2)采用柱系统分离，色谱柱内径4.6～1000mm；采用色谱分离纯化体系，所用填料是极性与非极性基团修饰的硅胶。其粒径为5～100μm(优选10～60μm)，孔径为

(优选

比表面积50～800m²/g，形状为不规则形或球形；其中有机溶剂为甲醇，乙醇，乙腈，丙酮，异丙醇，二氯甲烷，正庚烷，正己烷、石油醚、四氢呋喃，乙酸乙酯等常用溶剂中的一种或多种；流速为0.01～1.0倍柱体积/min；上样量为0.1～20％。依据检测谱图的峰形曲线收集目标解析液，该方法可以得到含量＞90％的产品。

本发明具有如下优点：

1、高选择性：本发明提出对皂化后的万寿菊浸膏，使用色谱法进行分离纯化，该方法分离选择性好、分离效率高，适合于得到高纯叶黄素产品。

2、载样量大，回收率高，易于实现工业化生产。

3、工艺溶剂消耗量少，流程简单，重复性好，操作简单可控，易实现自动化，过程稳定。

附图说明

图1实施例1叶黄素纯化制备谱图。

图2实施例1叶黄素纯化后产品分析图，液相纯度94.55％，含量大于90％。

具体实施方式

现结合实例，对本发明做进一步说明。实例仅限于说明本发明，本发明不仅限于此。

皂化后万寿菊浸膏的制备：

1)提取过程：将万寿菊花粉碎，用石油醚提取叶黄素、将提取液进行减压浓缩得流浸膏；

2)皂化过程：选用乙醇溶剂和氢氧化钠进行皂化反应，温度：50℃，时间：4h，再用纯化水洗涤去除多余的皂化物质和水溶性杂质，5％乙醇去除脂溶性杂质；

3)干燥过程：真空冷冻干燥，真空度30Pa，温度-40℃，干燥时间24小时即得皂化后万寿菊浸膏。

实施例1

称取皂化后万寿菊浸膏3g，溶于二氯甲烷/丙酮(体积比90/10)，配制成浓度15mg/mL的上样液，上样量为填料质量的1％。使用硅胶表面键合了C8连接羟基修饰填料(键合量为3.6μmol/m²)装填的色谱柱(柱规格50×250mm，粒径100μm，孔径

填料质量300g)。用二氯甲烷/丙酮(体积比90/10)等度洗脱，流速60mL/min，出目标峰后根据峰形曲线收集叶黄素馏份(16～25min)，目标解析液浓缩、干燥得叶黄素。经HPLC检测进行外标定量，成品外标含量94.55％，收率95.6％。

实施例2

称取皂化后万寿菊浸膏3g，溶于乙酸乙酯/丙酮(体积比70/30)，配制成浓度15mg/mL的上样液，上样量为填料质量的1％。使用硅胶表面键合了C3连接二醇基修饰填料(键合量为3.2μmol/m²)装填的色谱柱(柱规格50×250mm，粒径100μm，孔径

填料质量300g)。用乙酸乙酯/丙酮(体积比70/30)等度洗脱，流速70mL/min，出目标峰后根据峰形曲线收集叶黄素馏份(15～20min)，目标解析液浓缩、干燥得叶黄素。经HPLC检测进行外标定量，成品外标含量91.56％，收率94.1％。

实施例3

称取皂化后万寿菊浸膏30g，溶于二氯甲烷/乙醇(体积比85/15)，配制成浓度15mg/mL的上样液，上样量为填料质量的10％。使用硅胶表面键合了C30连接羧基修饰填料(键合量为3.9μmol/m²)装填的色谱柱(柱规格50×250mm，粒径100μm，孔径

填料质量300g)。用二氯甲烷/乙醇(体积比85/15)等度洗脱，流速70mL/min，出目标峰后根据峰形曲线收集叶黄素馏份(20～50min)，目标解析液浓缩、干燥得叶黄素。经HPLC检测进行外标定量，成品外标含量90.47％，收率92.1％。

实施例4

称取皂化后万寿菊浸膏30g，溶于二氯甲烷/乙醇(体积比82/18)，配制成浓度15mg/mL的上样液，上样量为填料质量的10％。使用硅胶表面键合了C8连接氯原子修饰填料(键合量为3.0μmol/m²)装填的色谱柱(柱规格50×250mm，粒径100μm，孔径

填料质量300g)。用二氯甲烷/乙醇(体积比82/18)等度洗脱，流速70mL/min，出目标峰后根据峰形曲线收集叶黄素馏份(15～40min)，目标解析液浓缩、干燥得叶黄素。经HPLC检测进行外标定量，成品外标含量93.82％，收率90.38％。

实施例5

称取皂化后万寿菊浸膏30g，溶于二氯甲烷/丙酮(体积比78/22)，配制成浓度15mg/mL的上样液，上样量为填料质量的10％。使用硅胶表面键合了C18连接酰胺基修饰填料(键合量为4.5μmol/m²)装填的色谱柱(柱规格50×250mm，粒径100μm，孔径

填料质量300g)。用二氯甲烷/乙醇(体积比78/22)等度洗脱，流速70mL/min，出目标峰后根据峰形曲线收集叶黄素馏份(18～48min)，目标解析液浓缩、干燥得叶黄素。经HPLC检测进行外标定量，成品外标含量93.98％，收率96.08％。

对比例1

与实施例1不同之处在于，以非键合基团修饰的硅胶(100～200目)为分离材料，其它条件同实施例1，皂化后万寿菊浸膏经硅胶纯化后叶黄素外标含量73.3％，收率58.3％。

对比例2

与实施例1不同之处在于，以大孔树脂为分离材料，其它条件同实施例1，皂化后万寿菊浸膏经树脂纯化后叶黄素外标含量48.2％，收率65.9％。

Claims

1.一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法，其特征在于：将经过皂化反应的万寿菊浸膏溶解后，应用色谱分离模式，以有机溶剂、或有机溶剂和水的混合体系为流动相洗脱，收集目标解析液，获得高纯叶黄素产品。

2.按照权利要求1所述一种纯化分离万寿菊中叶黄素的方法，其特征在于：皂化后的万寿菊浸膏用有机溶剂溶解，样品浓度为1～80mg/mL，有机溶剂为甲醇，乙醇，乙腈，丙酮，异丙醇，二氯甲烷，正庚烷，正己烷、石油醚、四氢呋喃，乙酸乙酯等常用溶剂中的一种或多种，洗脱所使用流动相的种类依据不同键合填料而优化调整。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：色谱分离模式所用的填料为极性或非极性基团修饰的硅胶，其中极性基团为：通过C1～C30正链烷基与硅胶连接氯原子、溴原子、氰基、磺酸基、羟基、二醇基、羧基、氨基、二氨基、酰胺基、苯基极性基团中的一种或多种，每个C1～C30正链烷基连接链上极性基团的个数为1个以上，极性基团的键合量为0.5～8.0μmol/m²；非极性基团为：C1～C30的正链烷烃、芳烃中的一种或多种，非极性基团的键合量为0.5～8.0μmol/m²，以上键合基团的种类和键合数量均可以调控。

4.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所用色谱填料粒径为5～100μm，孔径为

形状为不规则形或球形。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所用流动相为有机溶剂、或有机溶剂和水的混合体系，其中有机溶剂为甲醇，乙醇，乙腈，丙酮，异丙醇，二氯甲烷，正庚烷，正己烷、石油醚、四氢呋喃，乙酸乙酯等常用溶剂中的一种或多种。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：流动相流速为0.01～1.0倍柱体积/min。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：上柱吸附的载样量是上样样品质量与填料质量之比，载样量可达0.1％～20％。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：依据色谱图收集目标解析液，获得高纯叶黄素产品为含量大于90％。