CN1915970A - 一种转化黄体素为玉米黄素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转化黄体素为玉米黄素的方法。本发明所提供的转化黄体素为玉米黄素的方法，包括如下步骤：1)将黄体素原料与醇溶剂的混合溶液加热到50－55℃，然后，加入强碱溶液，将温度升至75℃－150℃，保温进行反应；2)加水中止反应，过滤、洗涤、干燥，得到玉米黄素。本发明通过化学方法使黄体素发生[1，3]氢迁移，从而转化为玉米黄素，转化率达到30％以上。而且，转化过程不需要使用高纯度的黄体素，以万寿菊花提取的叶黄素树脂为原料即可以完成转化，原料充足，价格低廉，含量较高；本发明方法操作简单，适合大规模的生产。

Description

一种转化黄体素为玉米黄素的方法

技术领域

本发明涉及转化黄体素为玉米黄素的方法。

背景技术

类胡萝卜素(Carotenoids)是指胡萝卜素(Carotene)和叶黄素(Xanthophylls)两大类色素的总称。在已知的六百多种类胡萝卜素中，被多数国家批准使用于食品、饲料、药物以及化妆品的类胡萝卜素有10多种，其中最主要的有黄体素(Lutein)、玉米黄素(Zeaxanthin)等。

黄体素和玉米黄素互为结构同分异构体，同属于脂环族叶黄素。它们分别是α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的3，3’-二羟基衍生物，其结构式分别如下：

黄体素和玉米黄素等类胡萝卜素可以作为饲料添加剂应用在动物生产中，动物摄入这类物质，可以沉积在皮肤和脂肪中，呈现金黄色，增加了食欲，改善了风味。同时叶黄素与玉米黄素还可防止或减轻老年性黄斑脱落和白内障的发生，保护眼睛等作用。叶黄素和玉米黄素在自然界分布广泛，含量也较高，一些绿色蔬菜和水果中均富含叶黄素；黄体素是绿叶中主要的类胡萝卜素；玉米黄素的分布也极其广泛，它一般与黄体素是伴生在一起的，在大多数植物中，黄体素的含量均大于玉米黄素。

黄体素在自然界中不稳定，它的稳定性受物理、化学及生物因素的影响较大；而玉米黄素的稳定性要好于黄体素，动物对其利用率高。玉米黄素不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、丙酮、酯类等非极性溶剂，可被磷脂、单甘酯等乳化剂乳化。玉米黄素分子中拥有11个共轭双键且尾端的集团上带有羟基，这种结构使得它们具有较强的抗氧化能力，这种强抗氧化能力可减少饲料中的营养物质在饲料生产、加工和贮存过程中遭到的氧化损失。同时玉米黄素是类胡萝卜素中附加值更高的橙色着色剂，其生物活性和生理功效更为突出，玉米黄素添加在饲料当中，可以部分替代斑蝥黄质(一种红色素)的作用，可以减少斑蝥黄质在饲料中添加，并大大降低饲养的成本。玉米黄素可应用在医药当中，它可清除过氧亚硝基，在防止动脉硬化过程中起重要作用。鉴于玉米黄素在食品、饲料、药物的应用越来越广泛，利用传统的方法从植物中提取玉米黄素的工艺已满足不了工业化的需求，因此有必要利用先进的工艺扩大化生产玉米黄素，以满足日益增长的社会需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便、快捷的转化黄体素为玉米黄素的方法。

本发明所提供的转化黄体素为玉米黄素的方法，包括如下步骤：

1)将黄体素原料与醇溶剂的混合溶液加热到50-55℃，然后，加入强碱溶液，将温度升至75℃-150℃，保温进行反应；

2)加水中止反应，过滤、洗涤、干燥，得到玉米黄素。

其中，混合溶液中黄体素原料与醇溶剂的质量比为1∶0.4-0.9。常用的醇选自丙二醇、乙醇。强碱溶液的质量百分浓度为30-60％。所述混合溶液与强碱溶液的体积比1∶0.3-0.6。

本发明的黄体素原料可以是纯的黄体素，也可以选用混合有黄体素和玉米黄素的原料，如叶黄素树脂等。

优选的，以叶黄素树脂为原料进行转化，其步骤包括：

(1)称取叶黄素树脂加入到反应釜中，加入丙二醇并且加热到50-55℃，形成均匀稳定的液体；逐渐少量并且连续的在该液体中加入0.5体积的45％KOH水溶液；将温度升至75℃-150℃，并且在此温度范围内保持约3小时，同时要平稳的搅拌；

(2)向反应液体中加入9体积的70℃蒸馏水，同时不停的搅拌以形成均匀的液体，然后过滤；

(3)滤饼用85℃的去离子水洗涤，以彻底除去残余的化学物质及可能存在的KOH及其各种盐；

(4)然后将湿的滤饼干燥，可用冷冻干燥法或真空旋转或放于氮气中，这样可以得到产物。

黄体素和玉米黄素互为同分异构体，二者结构是双键位置存在差异，本发明通过化学方法使黄体素发生[1，3]氢迁移，从而转化为玉米黄素，转化率达到30％以上，提高了产品的应用价值。而且，转化过程不需要使用高纯度的黄体素，以万寿菊花提取的叶黄素树脂为原料即可以完成转化，原料充足，价格低廉，含量较高；本发明方法操作简单，适合大规模的生产。

具体实施方式

实施例1、黄体素转化为玉米黄素

在本实施例中，黄体素原料使用叶黄素树脂，其主要成分是黄体素与玉米黄素，通过离子色谱测定分析，黄体素的比例为80％-90％，玉米黄素占5％-8％，其中还大概有3％的环氧化素和一些其它杂质。叶黄素树脂可以万寿菊花为原料，经过生物发酵处理、提取得到(CN95108231.0)。

转化过程如下：

(1)称取100kg叶黄素树脂加入到反应釜中，加入60kg丙二醇并且加热到50-55℃，形成均匀稳定的液体；

(2)逐渐少量并且连续的在该液体中加入约有0.5体积的45％KOH水溶液(质量)(30分钟内加完)；

(3)将温度升至100℃，并且在此温度范围内保持约3小时，同时要平稳的搅拌；

(4)向反应液体中加入9体积的70℃蒸馏水，同时不停的搅拌以形成均匀的液体，然后过滤；

(5)滤饼用85℃的去离子水洗涤，以彻底除去残余的化学物质及可能存在的KOH及其各种盐；

(6)然后将湿的滤饼干燥，可用冷冻干燥法或真空旋转或放于氮气中，这样可以得到纯叶黄素晶体；

经过HPLC测定，其中黄体素占52％，玉米黄素占48％，黄体素转化成玉米黄素的转化率为30％以上。

实施例2、黄体素转化为玉米黄素

以叶黄素树脂(黄体素的比例为80％-90％，玉米黄素占5％-8％)为原料，按实施例1的方法重复进行10次，其中，所用的醇为乙醇，叶黄素树脂与乙醇的质量比为1∶0.5；强碱为NaOH，其浓度为50％(质量)；反应温度为150℃。HPLC测定产物中玉米黄素和黄体素的含量，结果表明，玉米黄素的最终转化率都维持在30％以上，最高能达60％。

实施例3、黄体素转化为玉米黄素

以纯的黄体素晶体(黄体素的比例为100％)，按实施例1的方法重复进行10次转化，其中，所用的醇为乙醇，黄体素与醇的质量比为1∶0.85；强碱为KOH，其浓度为35％(质量)；反应温度为120℃。HPLC测定产物中玉米黄素和黄体素的含量，结果表明，玉米黄素的最终转化率都维持在50％以上，最高能达80％。

实施例2和3的结果表明，本发明将黄体素转化为玉米黄素方法具有很好的重复性和稳定性。

Claims (7)

1、一种转化黄体素为玉米黄素的方法，包括如下步骤：

1)将黄体素原料与醇溶剂的混合溶液加热到50-55℃，然后，加入强碱溶液，将温度升至75℃-150℃，保温进行反应；

2)加水中止反应，过滤、洗涤、干燥，得到玉米黄素。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合溶液中黄体素原料与醇溶剂的质量比为1∶0.4-0.9。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述醇溶剂选自丙二醇、乙醇。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述黄体素原料为叶黄素树脂。

5、根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：强碱溶液的质量百分浓度为30-60％。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述混合溶液与强碱溶液的体积比1∶0.3-0.6。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤包括：

(1)称取叶黄素树脂加入到反应釜中，加入丙二醇并且加热到50-55℃，形成均匀稳定的液体；逐渐少量并且连续的在该液体中加入0.5体积的45％KOH水溶液；将温度升至75℃-150℃，并且在此温度范围内保持约3小时，同时要平稳的搅拌；

(2)向反应液体中加入9体积的70℃蒸馏水，同时不停的搅拌以形成均匀的液体，然后过滤；

(3)滤饼用85℃的去离子水洗涤，以彻底除去残余的化学物质及可能存在的KOH及其各种盐；

(4)然后将湿的滤饼干燥，可用冷冻干燥法或真空旋转或放于氮气中，这样可以得到产物。