CN1176159C

CN1176159C - 高纯度番茄红素的制备方法

Info

Publication number: CN1176159C
Application number: CNB021465606A
Authority: CN
Inventors: 刘开禄; 赵京城
Original assignee: 赵京城
Current assignee: Beijing rich Tianyuan Pharmaceutical Technology Co., Ltd.
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: CN1405235A

Abstract

本发明涉及一种高纯度番茄红素的制备方法，其特征在于将番茄酱用乙醇或甲醇脱水再进行有机萃取，萃取液经冷冻结晶干燥得到90-93%纯度的番茄红素，再将上述产品用反相色谱进行分离纯化真空浓缩冷冻得到99%以上纯度的番茄红素，该技术具有制备方法简单，易工业化生产、成本低、纯度高、原料无毒，产品安全的优点及效果。

Description

高纯度番茄红素的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高纯度番茄红素的制备方法，属食品加工及医药技术领域。

发明背景

番茄红素是类胡萝卜素的一种，近年来发现番茄红素具有比其它类胡萝卜素有更优越的生物活性，其抗氧化性、清除自由基的性能在类胡萝卜素中最强，淬灭单线态氧的能力是目前常用的抗氧化剂维生素E的100倍，β胡萝卜素的3倍，近年来的研究表明番茄红素是防病、治病的重要功能因子，它具有预防癌症的发生，抑制LDL胆固醇氧化物的形成，预防冠心病，促进细胞间的正常结合，能促进具有维持细胞间正常结合蛋白质的合成，活化免疫细胞，抑制癌细胞增殖因子的作用，防止和治疗某些前列腺疾病的功能。

由于番茄红素的特有功能，从1994年就有番茄红素的保健品上市，产值在不断增长，临床实验也取得了突破性进展，以番茄红素作保健品的前景可观，有人预测它可能发展成为三类药品，因此，大规模的生产番茄红素和制备高纯度番茄红素很有必要。

目前制备番茄红素的方法很多，多数从番茄和番茄制品中提取，如CN1298904A文献中揭示一种从番茄酱中生产纯度在10％的番茄红素的方法，采用加水搅拌、离心脱水，碱洗、水洗、干燥粉碎、加热提取、闪蒸、结晶等多步骤得到番茄红素晶体，其不足之处是产品纯度不高，操作十分复杂，生产不易控制；CN1296038A文献中揭示一种采用番茄酱经干燥、粉碎后装柱，用乙醇、丙酮淋洗，仍然未脱离复杂的干燥、粉碎操作，而且溶剂耗量巨大，不利于工业生产，产品纯度在40-86.7％之间，质量不易控制，CN1176577A文献中公开了一种番茄红素的制备方法，用番茄经挤压和分离剩渣后在离心机中分离掉浆液，用50℃乙酸乙酯萃取，蒸发浓缩可得到含番茄红素为5％的油树脂，CN1316468A文献中公开了采用高速流逆色谱法从番茄红素粗品中分离制备高纯度的番茄红素方法，该方法需用多种有机溶剂，其中包括有剧毒乙腈、氯仿、四氯化碳、甲醇等，而分离规模仅限于毫克级，其产品纯度可达95％以上，但至今仍未有大于95％纯度的产品出售。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，而提供一种方法简单、回收率高的高纯度番茄红素的制备方法，从而为食品、保健、医用方面提供相应纯度的番茄红素，特别是为药用提供99％以上的番茄红素产品。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：

高纯度番茄红素的制备方法，其特征在于它按下述步骤进行：

a)将番茄酱与1-10倍重量的95％纯度的乙醇或甲醇加入不锈钢反应器中，在常温条件搅拌0.5-3小时后过滤脱水，得到番茄酱渣；

b)将番茄酱渣加2.5-1.5倍重量的乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和/或二氯甲烷、二氯乙烷和氯仿，在氮气保护下，加热至30-70℃，搅拌0.5-2小时进行萃取，萃取次数三次以上，过滤得到萃取液，番茄渣待用；

c)再将萃取液在0--20℃温度下冷冻结晶，待结晶析出后陈化4小时，用少许95％纯度乙醇洗涤结晶，经干燥得到90-93％纯度的番茄红素产品，母液浓缩得到含番茄红素5-8％的油树脂产品；

d)将c)项的90-93％纯度的番茄红素产品按常规方法负载在多孔型聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物上，多孔型交联聚丙烯酸酯共聚物，或多孔型交联甲基丙烯酸共聚物的固定相上，再将此负载有番茄红素的填料置于反相色谱柱进行分离，首先用甲醇或乙醇洗脱，然后用复合洗脱剂洗脱，复合洗脱剂是由A组分的甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇或上述醇中含有＜10％的水溶液，其中的一种和B组分的二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿、乙酸乙酯、乙酸丁酯其中的一种相复合，A组与B组复合比例为90∶10-10∶90，按常规梯度洗脱方法顺式洗脱，收集目标馏分，并在氮气保护下，真空浓缩冷冻结晶干燥，得到99％以上纯度的番茄红素产品。

所述的番茄酱也可用新鲜西红柿经粉碎、离心、离析、脱皮和籽后，在缓慢搅拌下滴加10％氢氧化钠的水溶液，分离清液，过滤得到番茄酱；所述的乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和/或二氯甲烷、二氯乙烷和氯仿可以是其中的一种或两种的组合；所述的多孔型聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物，多孔型交联聚丙烯酸酯共聚物，或多孔型交联甲基丙烯酸共聚物，直径在50-100μm，比表面积100-800m²/g，比孔度50-80Vol％；所述的色谱柱为PRP-6型高分子聚合物填料的色谱柱；所述的复合洗脱剂采用梯度洗脱，是逐渐增加B组组分含量，分步收集获得目标成分；所述的99％以上纯度的番茄红素制品为全反式番茄红素。

本发明所采用的番茄酱是由新疆中基番茄制品有限公司提供。

它是由成熟、完整、鲜红的番茄加工而成的无菌包装产品，不含任何添加剂。

感官指标：

酱体呈一致的鲜红色，无异味，细腻均匀，粘稠适度，无杂质。

理化指标：

总固形物15-18％

番茄固形物含量≥65％

番茄红素≥50mg/100g

粘稠度(cm/30s；12.5 brix/20℃)热破＜4.5冷破＜7-9

PH＝4.2±0.2

Sn≤100mg/kg

Cu≤10mg/kg

Pb≤1mg/kg

As≤0.5mg/kg

微生物指标：

霉菌计数≤40％视野

致病菌不得检出。

本发明的方法制备的产品是经过UV-Vis光谱分析、HPLC分析、红外光谱分析，质谱分析、核磁共振波谱分析，证明了获得的产品为反式番茄红素纯品，与国外权威文献克分子消光值对照其含量大于99％。

由于采取上述技术方案，使本发明技术与已有技术相比具有如下优点及效果：

a)制备方法简单，易实现工业化生产且成本低、收率高、纯度高；

b)采用的原料无任何毒性，保证产品的质量和食用的安全性；

c)无三废、不污染环境。

附图说明

图1为实施例2产品的HPLC分析结果；

图2为实施例2产品的UV-Vis光谱分析结果；

图3为实施例2产品的红外光谱分析结果；

图4为实施例2产品的质谱分析结果；

图5为实施例2产品的核磁共振波谱分析结果。

具体实施方式

本实施例所用的番茄酱由新疆中基番茄制品有限公司提供。番茄红素的含量为100mg/100g。

实施例1

取番茄酱5kg加入95％纯度乙醇5kg在不锈钢反应器中常温搅拌3小时后过滤脱水，得到番茄酱渣1.2kg，再将此番茄酱加入乙酸正丁酯2.5kg于反应瓶中，在氮气保护下，加热70℃，搅拌2小时过滤，得到萃取液，再将滤渣加入2kg乙酸正丁酯，按上述条件进行二次萃取，过滤得到二次萃取液，再将滤渣加入2kg乙酸正丁酯，按上述条件进三次萃取、过滤。将三次萃取液合并在-10--12℃下冷冻结晶，待结晶析出后陈化4小时，用少许95％纯度乙醇洗涤结晶，经干燥得到92％纯度的番茄红素产品，母液浓缩干燥，得到含番茄红素8.2％的油树脂产品，将得到的92％纯度的番茄红素产品按常规方法负载在多孔型聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物固定相上，其粒径50-100μm，比表积100m²/g，比孔度50Vol％，再将此负载有番茄红素的填料置于φ26高600mm色谱柱前端进行分离，首先甲醇洗脱，然后用90∶10甲醇和二氯甲烷洗脱，80∶20的甲醇和二氯甲烷洗脱，60∶40的甲醇和二氯甲烷洗脱，分别收集洗脱液，在氮气保护下，真空浓缩冷冻干燥，得到99.5％高纯度番茄红素产品。

实施例2

取番茄酱5kg加入95％纯度乙醇25kg在不锈钢反应器中常温搅拌1.5小时后过滤脱水，得到番茄酱渣1.15kg，再将此番茄酱加入乙酸丁酯2.3kg于反应瓶中，在氮气保护下，加热55℃，搅拌1.5小时过滤，得到萃取液；再将滤渣加入1.85kg乙酸丁酯，按上述条件进行二次萃取，过滤得到二次萃取液，再将滤渣加入2.0kg乙酸丁酯，按上述条件进三次萃取、过滤。将三次萃取液合并在0--5℃下冷冻结晶，待结晶析出后陈化4小时，用少许95％纯度乙醇洗涤结晶，经干燥得到91％纯度的番茄红素产品，母液浓缩干燥，得到含番茄红素8.5％的油树脂产品，将得到的92％纯度的番茄红素产品按常规方法负载在多孔型交联甲基丙烯酸共聚物固定相上，其粒径80-100μm，比表积500m²/g，比孔度60Vol％，再将此负载有番茄红素的填料置于φ26mm高600mm色谱柱前端进行分离，首先用乙醇洗脱，然后用90∶10乙醇和氯仿洗脱，60∶40乙醇和氯仿洗脱，10∶90乙醇和氯仿洗脱分别收集洗脱液，在氮气保护下，真空浓缩冷冻干燥，得到99.2％高纯度番茄红素产品。

实施例3

取番茄酱5kg加入95％纯度乙醇50kg在不锈钢反应器中常温搅拌0.5小时后过滤脱水，得到番茄酱渣1.1kg，再将此番茄酱加入乙酸丁酯2.8kg于反应瓶中，在氮气保护下，加热30℃，搅拌1小时过滤，得到萃取液；再将滤渣加入1.8kg乙酸丁酯，按上述条件进行二次萃取，过滤得到二次萃取液，再将滤渣加入1.6kg乙酸丁酯，按上述条件进三次萃取、过滤。将三次萃取液合并在-15--20℃下冷冻结晶，待结晶析出后陈化4小时，用少许95％纯度乙醇洗涤结晶，经干燥得到93％纯度的番茄红素产品，母液浓缩干燥，得到含番茄红素7.9％的油树脂产品，将得到的92％纯度的番茄红素产品按常规方法负载在多孔型交联聚丙烯酸酯共聚物固定相上，其粒径50-80μm，比表积80m²/g，比孔度80Vol％，再将此负载有番茄红素的填料置于φ26mm高600mm色谱柱前端进行分离。先用甲醇洗脱，然后用70∶30甲醇和氯仿洗脱，50∶50甲醇和氯仿洗脱，30∶70甲醇和氯仿洗脱，分别收集洗脱液，在氮气保护下，真空浓缩冷冻干燥，得到99.8％的高纯度番茄红素产品。

实施例4

将新鲜西红柿按常规方法粉碎、离心、脱皮、脱籽、制备番茄酱，取5kg番茄酱搅拌缓慢加入10％氢氧化钠水溶液，分离清渣，过滤得到番茄酱渣1.0kg，按实施例1的方法萃取三次，萃取液用常规方法脱水后经冷冻、结晶、洗涤，得到90％纯度的番茄红素产品和含番茄红素5.2％油树脂产品，将上述90％纯度的番茄红素产品按实施例1的方法经色谱纯化得到99.7％的番茄红素产品。

实施例5

取5kg番茄酱搅拌缓慢加入10％氢氧化钠水溶液，分离清渣，过滤得到番茄酱渣1.1kg，按实施例1的方法萃取三次，萃取液用常规方法脱水后经冷冻、结晶、洗涤，得到90％纯度的番茄红素产品和含番茄红素5.2％油树脂产品，将上述90％纯度的番茄红素产品按实施例1的方法经色谱纯化得到99.6％的番茄红素产品。

实施例2的分析结果由图1、图2、图3、图4、图5、所示。

图1为HPLC分析，用岛津LC-10AHPLC，C18色谱柱，99.2％

图2Uv-Vis光谱分析，最大吸收峰在502、470、444nm与全反式番茄红素的文献值一致，在470nm处的克分子消光系数为185100，与文献值184900相符，证明其纯度已达到文献标准品水平。

图3为IR谱图，与文献完全一致，番茄红素分子中多烯结构在1629cm^-1、1552cm^-1显示弱吸收带，在959cm^-1显示强吸收带证明本发明产品达到国外文献标准品纯度。

图4为MALDI-TOF质谱数值，测出的平均分子量536.6与理论值536.86一致。

图5为质子谱，图中显示产品分子中仅存在饱和C-H键与共轭烯烃键，与番茄红素结构一致，无其它基团的波谱信息。

Claims

1.高纯度番茄红素的制备方法，其特征在于它按下述步骤进行：

d)将c)项的90-93％纯度的番茄红素产品按常规方法负载在多孔型聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物，多孔型交联聚丙烯酸酯共聚物，或多孔型交联.甲基丙烯酸共聚物的固定相上，再将此负载有番茄红素的填料置于反相色谱柱进行分离，首先用甲醇或乙醇洗脱，然后用复合洗脱剂洗脱，复合洗脱剂是由A组分的甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇或上述醇中含有＜10％的水溶液，其中的一种和B组分的二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿、乙酸乙酯、乙酸丁酯其中的一种相复合，A组与B组复合比例为90∶10-10∶90，按常规梯度洗脱方法顺式洗脱，收集目标馏分，并在氮气保护下，真空浓缩冷冻结晶干燥，得到99％以上纯度的番茄红素产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的番茄酱也可用新鲜西红柿经粉碎、离心、离析、脱皮和籽后，在缓慢搅拌下滴加10％氢氧化钠的水溶液，分离清液，过滤得到番茄酱。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯和/或二氯甲烷、二氯乙烷和氯仿可以是其中的一种或两种的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多孔型聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物，多孔型交联聚丙烯酸酯共聚物，或多孔型交联甲基丙烯酸共聚物，直径在50-100μm，比表面积100-800m²/g，比孔度50-80Vol％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的色谱柱为PRP-6型高分子聚合物填料的色谱柱。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的复合洗脱剂采用梯度洗脱，是逐渐增加B组组分含量，分步收集获得目标成分。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的99％以上纯度的番茄红素制品为全反式番茄红素。