JP2010043052A - Separation method of carotenoids - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体クロマトグラフィー法により、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を分離する方法に関するものである。詳しくは、液体クロマトグラフィー法、特に順相液体クロマトグラフィー法により、カロテノイド類を含有する原料から、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を分離する方法、並びに、当該アスタキサンチン類を分離すると同時にアスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンをも分離する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for separating carotenoids, particularly astaxanthins, by liquid chromatography. Specifically, by a liquid chromatography method, particularly a normal phase liquid chromatography method, a method for separating carotenoids, particularly astaxanthin, from a raw material containing carotenoids, and at the same time, astaxanthin fatty acid esters and The present invention also relates to a method for separating astaxanthin.
カロテノイド類は、天然物由来の黄色から赤色又は紫色のポリエン色素であり、アスタキサンチン、ゼアキサンチン、フェニコキサンチン、カンタキサンチン、アドニキサンチン、β−カロテン等が知られている。カロテノイド類は、植物、動物、微生物に広く分布し、例えば、植物にはゼアキサンチン、β−カロテン等、藻類にはアスタキサンチン等のカロテノイドが存在し、抽出、精製され利用されている。
カロテノイド類の用途としては、食品、医薬品、医薬部外品、化粧品等が挙げられるが、カロテノイド類の抗酸化機能が注目されており、抗酸化物質としても広く利用されている。
Carotenoids are natural, yellow to red or purple polyene pigments, and astaxanthin, zeaxanthin, phenicoxanthine, canthaxanthin, adonixanthin, β-carotene and the like are known. Carotenoids are widely distributed in plants, animals, and microorganisms. For example, there are carotenoids such as zeaxanthin and β-carotene in plants, and astaxanthin in algae, which are extracted, purified, and used.
The use of carotenoids includes foods, pharmaceuticals, quasi-drugs, cosmetics, etc., but the antioxidant function of carotenoids has attracted attention and is widely used as an antioxidant.
中でも、アスタキサンチンは、魚類、鶏卵の色揚げ剤としてとりわけ広く使用されている。また、食品添加物としても認められており、油脂加工食品、タンパク質性食品、水性液状食品などに幅広く使用されている。さらに、フリーラジカルによって誘起される脂質の過酸化に対する抗酸化活性、α−トコフェロールの数百倍に達する一重項酸素消去作用などから、その強力な抗酸化活性を生かした機能性食品、化粧品、又は医薬品としての用途が期待されている。
アスタキサンチンは、サケ、マス、マダイ等の魚類、カニ、エビ、オキアミ等の甲殻類など広く自然界に分布すると共に、アグロバクテリウム属、ブレビバクテリウム属、パラコッカス属に属する細菌類、ヘマトコッカス属緑藻類、ファフィア属酵母類等の微生物によっても生産されている。
Among them, astaxanthin is particularly widely used as a color deepening agent for fish and chicken eggs. It is also recognized as a food additive and is widely used in processed oily foods, proteinaceous foods, aqueous liquid foods and the like. Furthermore, from the antioxidant activity against lipid peroxidation induced by free radicals, singlet oxygen scavenging action that reaches several hundred times that of α-tocopherol, etc., functional foods, cosmetics that make use of their strong antioxidant activity, or Expected to be used as a medicine.
Astaxanthin is widely distributed in nature such as salmon, trout, red sea bream fish, crab, shrimp, krill and other crustaceans, as well as bacteria belonging to the genus Agrobacterium, Brevibacterium, Paracoccus, and Haematococcus green algae It is also produced by microorganisms such as Phaffia yeasts.
これらの天然物から得られるカロテノイド類抽出物、特にアスタキサンチン類抽出物には多数の夾雑物が含まれ、機能性食品、化粧品、又は医薬品としての用途に用いるためには更なる分離精製が必要とされる。分離精製方法としては、液体クロマトグラフィー法を用いることができることが知られている。例えば、特許文献１に、固定相としてシリカゲルを用いた高速液体クロマトグラフィーによるオキアミ抽出液の分離精製が開示されている。また、特許文献２にも、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる、パラコッカス属細菌由来のカロテノイド粗抽出物からのアスタキサンチンの分離精製が開示されている。
Carotenoid extracts obtained from these natural products, especially astaxanthin extracts contain a large number of contaminants, and further separation and purification are required for use as functional foods, cosmetics, or pharmaceuticals. Is done. It is known that a liquid chromatography method can be used as a separation and purification method. For example, Patent Document 1 discloses separation and purification of a krill extract by high performance liquid chromatography using silica gel as a stationary phase.
また、特許文献３に、シリカゲル担体を用いた吸着クロマトグラフィーに続いてシアノプロピル基結合シリカゲル担体を用いた高速液体クロマトグラフィーにより、赤色酵母ファフィア由来のアスタキサンチンを分離精製する方法が開示されている。
なお、特許文献３には、芳香族系（ポリスチレン系）合成吸着剤であるダイヤイオンＨＰ−２０が例示されているが、具体的な分離精製例は記載されていない。
Patent Document 3 discloses a method for separating and purifying astaxanthin derived from red yeast Phaffia by high performance liquid chromatography using a cyanopropyl group-bonded silica gel carrier following adsorption chromatography using a silica gel carrier.
Patent Document 3 exemplifies Diaion HP-20, which is an aromatic (polystyrene) synthetic adsorbent, but does not describe a specific example of separation and purification.
更に、非特許文献１に、ヘマトコッカス藻類抽出物の鹸化物を、オクタデシル基結合シリカゲル担体を用いて、水を含む移動相を用いた逆相クロマトグラフィー法によりアスタキサンチンを分離精製する方法が開示されている。 Further, Non-Patent Document 1 discloses a method for separating and purifying astaxanthin by saponified Haematococcus algae extract by reverse phase chromatography using a mobile phase containing water using an octadecyl group-bound silica gel support. ing.
特許文献１〜３、及び非特許文献１に記載の固定相としてシリカゲルを用いた分離精製においては、シリカゲル担体はその粒子径が大きくなると機械的強度が低下することからカラムサイズを大きくすることが難しく、また、粒子径の小さなシリカゲル担体を用いた場合は圧力損失が高くなることから分離装置の耐圧性を高くする必要があり、その結果、製造スケールを大きくしようとした場合に、製造コストが高くなるという問題がある。 In separation and purification using silica gel as a stationary phase described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1, the silica gel carrier may increase the column size because the mechanical strength decreases as the particle size increases. When a silica gel carrier with a small particle size is used, the pressure loss becomes high, so the pressure resistance of the separation device needs to be increased. There is a problem of becoming higher.
また、特許文献１〜３、及び非特許文献１に記載されるようにシリカゲルを固定相とする順相液体クロマトグラフィーによってカロテノイド類、特にアスタキサンチン類を含有する溶液の分離を行った場合、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類の固定相に対する吸着性が低いことから、移動相中に含有される極性有機溶媒の量を少なくする必要がある。そのため、特に機能性食品や化粧品に用いる場合に人体への影響を考慮したとき、極性有機溶媒としてエタノールを用いることが望まれるが、エタノールの比誘電率が23.8と高いことから、液体クロマトグラフィー法によりカロテノイド類、特にアスタキサンチン類と夾雑物との分離を達成するためには、その添加量を少なくせざるを得ない。 In addition, when carotenoids, particularly solutions containing astaxanthins are separated by normal phase liquid chromatography using silica gel as a stationary phase as described in Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1, carotenoids In particular, since the adsorptivity of astaxanthins to the stationary phase is low, it is necessary to reduce the amount of the polar organic solvent contained in the mobile phase. Therefore, it is desirable to use ethanol as a polar organic solvent when considering the effects on the human body, especially when used for functional foods and cosmetics. However, since the relative dielectric constant of ethanol is as high as 23.8, the liquid chromatography method Therefore, in order to achieve separation of carotenoids, particularly astaxanthins, and impurities, the amount of addition must be reduced.
上記問題点の解決手段として、例えば、特許文献２では、移動相に添加する極性有機溶媒として比誘電率が20.7とエタノールより低いアセトンを用いている。しかし、この場合は、分離後にアセトンを徹底的に除去する必要があり、総合的な分離コストが高くなるという問題がある。また、特許文献３では、シリカゲルを担体とする吸着クロマトグラフィーの移動相には、比誘電率9.1のジクロロメタンと比誘電率6.02の酢酸エチルとの混合溶
媒を用いており、また、シアノプロピル基結合シリカゲルを担体とする高速液体クロマトグラフィーの移動相に添加する極性有機溶媒としては、比誘電率が9.1と低いジクロロメ
タンを主に用いており、エタノールはごく少量添加されているのみである。特許文献３で用いられている、ジクロロメタンや酢酸エチルは、分離後のアスタキサンチンを機能性食品や化粧品へ用いる場合、その使用が避けられるべき溶媒であると考えられる。
As a means for solving the above problems, for example, in
また、非特許文献１に記載の移動相に水を含む逆相クロマトグラフィー法では、抽出物中に混在する油脂分が、固定相であるオクタデシル基結合シリカゲル担体に吸着しやすいため、連続使用時に性能が低下するという問題がある。また、アスタキサンチン類を含むカロテノイド類は水に不溶であることから、固定相に対するカロテノイド類を含む原料の負荷量を高くすることが困難である。
以上のように、従来技術においては工業的に効率的かつ安定的な方法で、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を分離することは困難であった。
Further, in the reversed-phase chromatography method in which water is contained in the mobile phase described in Non-Patent Document 1, the fats and oils mixed in the extract are easily adsorbed on the octadecyl group-bonded silica gel carrier that is a stationary phase. There is a problem that the performance decreases. Moreover, since carotenoids containing astaxanthins are insoluble in water, it is difficult to increase the loading of the raw material containing carotenoids with respect to the stationary phase.
As described above, in the prior art, it was difficult to separate carotenoids, particularly astaxanthins, by an industrially efficient and stable method.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、工業的に効率的かつ安定的なカロテノイド類の分離方法、アスタキサンチン類の分離方法、及びアスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide an industrially efficient and stable method for separating carotenoids, a method for separating astaxanthins, and a method for separating astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin. Is to provide.
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、固定相として、（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いた液体
クロマトグラフィーを適用することにより、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を効率的かつ安定的に分離できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の要旨は、以下の（１）〜（１０）に存する。
（１）カロテノイド類を含有する原料からカロテノイド類を分離する方法であって、固定相と移動相とを有する液体クロマトグラフィー法により分離する工程を含み、該固定相として（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いることを特徴とする、カロテノイド類の分離方法。
（２）前記カロテノイド類がアスタキサンチン類であることを特徴とする、上記（１）に記載のカロテノイド類の分離方法。
（３）前記アスタキサンチン類がアスタキサンチン脂肪酸エステル類、及びアスタキサンチンを含有することを特徴とする、上記（２）に記載のカロテノイド類の分離方法。
（４）前記移動相に水を含まないことを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
（５）前記移動相が、前記固定相として用いる（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子に比べて低い比誘電率を有する溶媒、又は、固定相として用いる（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子に比べて低い比誘電率を有する溶媒と固定相として用いる（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子に比べて高い比誘電率を有する溶媒との混合溶媒であることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
（６）前記移動相が、比誘電率２．５未満の溶媒、又は、比誘電率が２．５未満である溶媒と比誘電率が２．５以上である溶媒とを、比誘電率が２．５未満の溶媒が体積比で５０％を超える割合となるように混合した溶媒であることを特徴とする、上記（１）〜（５）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
（７）前記液体クロマトグラフィー法における移動相がヘキサン、ヘキサン／エタノール混合溶媒、及びヘキサン／アセトン混合溶媒からなる群から選ばれる１種であることを特徴とする、上記（１）〜（６）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
（８）前記液体クロマトグラフィー法における移動相がヘキサン、又はヘキサン／エタノール混合溶媒であることを特徴とする、上記（７）に記載のカロテノイド類の分離方法。（９）前記（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子の窒素吸着法で求められる比表面積が、５０ｍ２／ｇ以上、２０００ｍ２／ｇ以下の範囲であり、かつ、窒素吸着法で求められる細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以上、３．０ｍｌ／ｇ以下であることを特徴とする、上記（１）〜（７）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
（１０）前記液体クロマトグラフィー法により分離する工程の前に、カロテノイド類を含有する原料を鹸化する工程を含むことを特徴とする、上記（１）〜（９）のいずれかに記載のカロテノイド類の分離方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has conducted liquid chromatography using porous organic polymer particles made of a (meth) acrylate-based crosslinked (co) polymer as a stationary phase. The present inventors have found that carotenoids, in particular astaxanthins, can be separated efficiently and stably by applying graphy, and the present invention has been completed.
That is, the gist of the present invention resides in the following (1) to (10).
(1) A method for separating carotenoids from a raw material containing carotenoids, comprising a step of separating by a liquid chromatography method having a stationary phase and a mobile phase, and the (meth) acrylic acid ester system as the stationary phase A method for separating carotenoids, comprising using porous organic polymer particles made of a crosslinked (co) polymer.
(2) The method for separating carotenoids according to (1) above, wherein the carotenoids are astaxanthins.
(3) The method for separating carotenoids according to (2) above, wherein the astaxanthin contains astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin.
(4) The method for separating carotenoids according to any one of (1) to (3) above, wherein the mobile phase does not contain water.
(5) The mobile phase is a solvent having a lower relative dielectric constant than a porous organic polymer particle composed of a (meth) acrylate-based crosslinked (co) polymer used as the stationary phase, or a stationary phase. (Meth) acrylate cross-linked (co) polymer used as a stationary phase with a solvent having a lower relative dielectric constant than the porous organic polymer particles made of (meth) acrylate cross-linked (co) polymer used The method for separating carotenoids according to any one of the above (1) to (4), which is a mixed solvent with a solvent having a relative dielectric constant higher than that of the porous organic polymer particles.
(6) The mobile phase is a solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5, or a solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5 and a solvent having a relative dielectric constant of 2.5 or more. The method for separating carotenoids according to any one of (1) to (5) above, wherein the solvent is mixed so that the solvent of less than 2.5 is in a ratio exceeding 50% by volume.
(7) The mobile phase in the liquid chromatography method is one selected from the group consisting of hexane, hexane / ethanol mixed solvent, and hexane / acetone mixed solvent, (1) to (6) above The method for separating carotenoids according to any one of the above.
(8) The method for separating carotenoids according to (7) above, wherein the mobile phase in the liquid chromatography method is hexane or a hexane / ethanol mixed solvent. (9) the (meth) specific surface area determined by nitrogen adsorption method of the porous organic polymeric particles consisting of acrylic acid ester-based crosslinking (co) polymer, 50 m 2 / g or more, in the range 2000 m 2 / g The carotenoid according to any one of (1) to (7) above, wherein the pore volume determined by the nitrogen adsorption method is 0.1 ml / g or more and 3.0 ml / g or less Separation method.
(10) The carotenoid according to any one of (1) to (9) above, which comprises a step of saponifying a raw material containing carotenoids before the step of separating by the liquid chromatography method. Separation method.
従来技術ではカロテノイド類、特にアスタキサンチン類を工業的に高効率に分離することが困難であったが、本発明の分離方法によれば、工業的な規模であっても効率的かつ安定的に、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類の分離を行なうことができる。
さらには、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離をも工業的な規模で効率的かつ安定的に行なうことができる。
In the prior art, it was difficult to industrially separate carotenoids, particularly astaxanthin, industrially with high efficiency, but according to the separation method of the present invention, it is efficient and stable even on an industrial scale, Carotenoids, especially astaxanthins can be separated.
Furthermore, astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin can be separated efficiently and stably on an industrial scale.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明は、液体クロマトグラフィーにより、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を分離する方法に関するものであり、該液体クロマトグラフィーの固定相として（メタ）
アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いることを必須とするものである。
［原料］
（原料）
本発明の分離方法は、カロテノイド類を含有する原料からカロテノイド類を効率的に分離することができることをその特徴とする。本発明の分離方法によれば、特に、工業的な規模であっても、カロテノイド類を含有する原料からカロテノイド類を効率的に分離することができる。
カロテノイド類とは、天然物由来の黄色から赤色又は紫色のポリエン色素であり、具体的には、アスタキサンチン、ゼアキサンチン、フェニコキサンチン、カンタキサンチン、アドニキサンチン、β−カロテン等が挙げられる。
中でも、本発明の分離方法は、アスタキサンチンの分離に好適であり、アスタキサンチン類を含有する原料から、アスタキサンチンと、アスタキサンチン脂肪酸エステルとに分離することもできる。
（原料の鹸化）
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
The present invention relates to a method for separating carotenoids, particularly astaxanthins, by liquid chromatography, and (meth) as a stationary phase of the liquid chromatography
It is essential to use porous organic polymer particles made of an acrylic ester-based crosslinked (co) polymer.
[material]
(material)
The separation method of the present invention is characterized in that carotenoids can be efficiently separated from a raw material containing carotenoids. According to the separation method of the present invention, carotenoids can be efficiently separated from a raw material containing carotenoids even on an industrial scale.
The carotenoids are natural, yellow to red or purple polyene pigments, and specific examples include astaxanthin, zeaxanthin, phenicoxanthin, canthaxanthin, adonixanthin, β-carotene and the like.
Among them, the separation method of the present invention is suitable for astaxanthin separation, and can also be separated into astaxanthin and an astaxanthin fatty acid ester from a raw material containing astaxanthins.
(Saponification of raw materials)
本発明においては、液体クロマトグラフィーによる分離を行なう前に、アスタキサンチン類を含有する原料を鹸化したものを原料として用いることが特に好ましい。アスタキサンチン類は、原料中で、アスタキサンチン脂肪酸エステルの形で存在することが多いが、アスタキサンチン類を含有する原料を予め鹸化しておけば、分離の目的とするアスタキサンチンの、原料中の含有量を高めることができるからである。
鹸化反応は、アスタキサンチン類を含有する原料に、水酸化アルカリ金属類を含有するアルコール溶液を加えることにより行なうことができる。
鹸化反応に用いることのできる水酸化アルカリ金属類としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ、中でも、工業的な観点からコスト上有利であるため、水酸化ナトリウムが好ましい。また、鹸化反応に用いることのできるアルコール溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられ、中でも、メタノール、又はエタノールを用いることが好ましい。溶媒中の水酸化アルカリ金属類の濃度については、０．００１Ｍ以上、０．０５Ｍ以下が好ましい。濃度が低すぎると、鹸化反応が充分進行しない可能性があり、濃度が高すぎると、アスタキサンチン類が分解してしまう可能性がある。
鹸化反応の温度は、溶媒として用いるアルコール類の融点以上、沸点以下で行われる。また、鹸化反応の反応時間は、０．１時間以上、４８時間以下が好ましい。反応時間が短すぎると、鹸化反応が充分進行しない可能性があり、反応時間が長すぎると、アスタキサンチン類が分解してしまう可能性がある。
なお、このような鹸化反応については、アスタキサンチンのように、脂肪酸エステル類として存在し得る他のカロテノイド類にも適用可能である。
［液体クロマトグラフィー］
本発明において用いられる液体クロマトグラフィーは、固定相と移動相とを有するものであれば、特に制限はない。ここで、固定相とは、前記液体クロマトグラフィーにおいて、試料（溶質）と共に移動しない相を意味し、移動相とは、試料と共に移動する相を意味するものである。
In the present invention, it is particularly preferable to use a saponified raw material containing astaxanthins as a raw material before performing separation by liquid chromatography. Astaxanthin is often present in the raw material in the form of astaxanthin fatty acid ester. However, if the raw material containing astaxanthin is saponified in advance, the content of astaxanthin for the purpose of separation is increased in the raw material. Because it can.
The saponification reaction can be performed by adding an alcohol solution containing an alkali metal hydroxide to a raw material containing astaxanthins.
Examples of the alkali metal hydroxides that can be used for the saponification reaction include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like. Among them, sodium hydroxide is preferable because it is advantageous in terms of cost from an industrial viewpoint. . Examples of the alcohol solvent that can be used for the saponification reaction include methanol, ethanol, propanol, butanol, and the like. Among these, methanol or ethanol is preferably used. The concentration of the alkali metal hydroxide in the solvent is preferably 0.001M or more and 0.05M or less. If the concentration is too low, the saponification reaction may not proceed sufficiently, and if the concentration is too high, astaxanthins may be decomposed.
The saponification reaction is carried out at a temperature not lower than the melting point and not higher than the boiling point of the alcohol used as the solvent. The reaction time for the saponification reaction is preferably 0.1 hours or more and 48 hours or less. If the reaction time is too short, the saponification reaction may not proceed sufficiently, and if the reaction time is too long, astaxanthins may be decomposed.
Such a saponification reaction can also be applied to other carotenoids that can exist as fatty acid esters such as astaxanthin.
[Liquid chromatography]
The liquid chromatography used in the present invention is not particularly limited as long as it has a stationary phase and a mobile phase. Here, the stationary phase means a phase that does not move with the sample (solute) in the liquid chromatography, and the mobile phase means a phase that moves with the sample.
本発明において用いられる液体クロマトグラフィーとしては、順相液体クロマトグラフィーであることが好ましい。順相液体クロマトグラフィーとは、固定相に対して極性の低い移動相を通液し、試料を負荷、分離する方法である。この順相液体クロマトグラフィーは、通常移動相に水を含む逆相クロマトグラフィーよりも、水に不溶であるカロテノイド類を含有する原料の固定相に対する負荷量を高くすることができるという理由により、上述した原料の分離に好適である。
（固定相）
本発明においては、液体クロマトグラフィーの固定相として、（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いることを必須とする。これにより、後述の実施例にあるように、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類の分離が可能となる。なお、この（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子は、固定相として用いた場合に、高度分離に適した数μｍの小粒径から、工業用分離に適した数百μｍの大粒径までの広範囲な粒子径の粒子の製造再現性に優れるという特徴を有するものである。
The liquid chromatography used in the present invention is preferably normal phase liquid chromatography. Normal phase liquid chromatography is a method of loading and separating a sample by passing a mobile phase having a low polarity with respect to a stationary phase. This normal phase liquid chromatography usually has a higher load on the stationary phase of raw materials containing carotenoids that are insoluble in water than reverse phase chromatography that contains water in the mobile phase. It is suitable for separation of raw materials.
(Stationary phase)
In the present invention, it is essential to use porous organic polymer particles made of a (meth) acrylic ester-based crosslinked (co) polymer as a stationary phase for liquid chromatography. This makes it possible to separate carotenoids, particularly astaxanthins, as described in the Examples below. The porous organic polymer particles made of this (meth) acrylic acid ester-based crosslinked (co) polymer can be used for industrial separation from a small particle size of several μm suitable for high-level separation when used as a stationary phase. It is characterized by excellent production reproducibility of particles having a wide range of particle sizes up to a large particle size of several hundreds μm suitable for the above.
また、本発明においては、固定相として（メタ）アクリル酸エステル系架橋共重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いることにより、カロテノイド類、特にアスタキサンチン類を含有する溶液の分離を行った場合、移動相として極性の高い有機溶媒（アルコール等）を、従来のシリカゲル担体の場合よりも高い割合で添加することが可能であることから、例えば、後述の実施例４、５、７のように原料中に極性の高い有機溶媒が存在する場合において、カロテノイド類の吸着性低下の影響を小さくすることが可能となる。 Further, in the present invention, when a solution containing carotenoids, particularly astaxanthins, is separated by using porous organic polymer particles made of a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked copolymer as a stationary phase. Since a high-polarity organic solvent (alcohol or the like) can be added as a mobile phase at a higher rate than in the case of a conventional silica gel carrier, for example, as in Examples 4, 5, and 7 described later In the case where a highly polar organic solvent is present in the raw material, it is possible to reduce the influence of a decrease in the adsorptivity of carotenoids.
更に、本発明の分離方法は、固定相として（メタ）アクリル酸エステル系架橋共重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いることにより、上述の原料を鹸化してアスタキサンチン含有量を高めた原料を用いる場合であっても、好適に用いることができる。
固定相として、従来用いられてきたシリカゲル担体を用いる場合、上述の原料を鹸化してアスタキサンチン含有量を高めた原料を用いると、シリカゲル担体は、アルカリに対する耐久性が低いため、連続使用時に性能が低下する問題があり、また、鹸化した原料には極性の高いアルコールが含まれることから、固定相に対する原料の負荷量を高くすると、原料中に存在するアルコールにより固定相に対するアスタキサンチン脂肪酸エステル類、及びアスタキサンチンの吸着性が低下してしまい、分離性を保持することが困難である。一方、本発明においては、移動相として極性の高い有機溶媒（アルコール等）を、従来のシリカゲル担体の場合よりも高い割合で添加することが可能なことから、原料中に存在するアルコールによるアスタキサンチン脂肪酸エステル類、及びアスタキサンチンの吸着性の低下の影響を少なくすることが可能となる。
本発明で用いられる（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子としては、液体クロマトグラフィーに使用可能なものであれば特に制限はない。代表的な（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体としては、（メタ）アクリル酸エステル及びその誘導体と（メタ）アクリル酸ポリオールエステルとの共重合体、（メタ）アクリル酸ポリオールエステルの単独重合体、又は（メタ）アクリル酸ポリオールエステルの少なくとも２種の共重合体が挙げられる。
上記に例示した中でも、（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体の具体例としては、（メタ）アクリル酸ポリオールエステルの単独重合体、や（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル酸ポリオールエステルとの架橋（共）重合体が好ましい。
（メタ）アクリル酸エステル及びその誘導体としては、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−クロロエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピル等の（メタ）アクリル酸エステル誘導体類が挙げられる。
Furthermore, the separation method of the present invention uses a porous organic polymer particle made of a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked copolymer as a stationary phase, thereby saponifying the above-mentioned raw material to increase the astaxanthin content. Even if it is a case where it uses, it can use suitably.
When a conventionally used silica gel carrier is used as the stationary phase, the silica gel carrier has a low durability against alkalis when the above raw material is saponified to increase the astaxanthin content. Since the saponified raw material contains a highly polar alcohol, the astaxanthin fatty acid esters for the stationary phase are increased by the alcohol present in the raw material when the loading of the raw material on the stationary phase is increased. Astaxanthin adsorptivity decreases, and it is difficult to maintain separability. On the other hand, in the present invention, a highly polar organic solvent (alcohol or the like) can be added as a mobile phase at a higher rate than in the case of a conventional silica gel carrier. It becomes possible to reduce the influence of a decrease in the adsorptivity of esters and astaxanthin.
The porous organic polymer particles made of the (meth) acrylic ester-based crosslinked (co) polymer used in the present invention are not particularly limited as long as they can be used for liquid chromatography. Typical (meth) acrylic acid ester-based crosslinked (co) polymers include copolymers of (meth) acrylic acid esters and derivatives thereof with (meth) acrylic acid polyol esters, and (meth) acrylic acid polyol esters. A homopolymer or at least two copolymers of (meth) acrylic acid polyol ester may be mentioned.
Among the examples given above, specific examples of the (meth) acrylic ester-based crosslinked (co) polymer include a homopolymer of (meth) acrylic acid polyol ester, and (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid. Crosslinked (co) polymers with polyol esters are preferred.
Specific examples of (meth) acrylic acid esters and derivatives thereof include (meth) acrylic acid alkyl esters such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate; hydroxyethyl (meth) acrylate, ( Hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic And (meth) acrylic acid ester derivatives such as diethylaminoethyl acid, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, and 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate.
また、（メタ）アクリル酸ポリオールエステルとしては、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラヒドロキシブタンジ（メタ）アクリレート、
ブタンジオールジ（メタ）アクリレート，ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これらの架橋（共）重合体等はそのままで用いることもできるが、必要に応じて更に官能基を導入して用いてもよい。導入する官能基としては、例えば、水酸基、エステル基、エーテル基、カルボニル基等の含酸素官能基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ニトリル基等の含窒素官能基、チオール基、スルホン基等の含硫黄官能基等が挙げられる。中でも、水酸基、エステル基、アミノ基、アミド基、ニトリル基が好ましく、水酸基、エステル基が更に好ましい。
なお、上記に例示した架橋（共）重合体は、公知の方法により製造することができる。
(Meth) acrylic acid polyol ester includes (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, and trimethylol. Propanetri (meth) acrylate, tetrahydroxybutanedi (meth) acrylate,
Examples include butanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, and dipentaerythritol tetra (meth) acrylate.
These cross-linked (co) polymers and the like can be used as they are, but if necessary, further functional groups may be introduced and used. Examples of functional groups to be introduced include oxygen-containing functional groups such as hydroxyl groups, ester groups, ether groups, and carbonyl groups, nitrogen-containing functional groups such as amino groups, amide groups, nitro groups, and nitrile groups, thiol groups, and sulfone groups. And a sulfur-containing functional group. Among these, a hydroxyl group, an ester group, an amino group, an amide group, and a nitrile group are preferable, and a hydroxyl group and an ester group are more preferable.
In addition, the crosslinked (co) polymer illustrated above can be produced by a known method.
本発明において、（メタ）アクリル酸エステル系架橋共重合体からなる有機高分子粒子は、多孔性であることが好ましい。多孔性のものを用いると、順相クロマトグラフィーによる分離時の処理量を高めるために有効であるからである。
（メタ）アクリル酸エステル系架橋共重合体からなる有機高分子粒子（以下、単に「有機高分子粒子」と称する場合がある。）の多孔性の程度としては、具体的には、窒素吸着法にて求められる比表面積として、通常１ｍ２／ｇ以上、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは１００ｍ２／ｇ以上であり、また、通常２０００ｍ２／ｇ以下である。
有機高分子粒子の細孔容積としては、通常０．０１ｍｌ／ｇ以上、好ましくは０．１ｍｌ／ｇ以上、更に好ましくは０．２ｍｌ／ｇ以上であり、また、通常３．０ｍｌ／ｇ以下である。
有機高分子粒子の平均粒子径としては、通常１μｍ以上２ｍｍ以下の範囲、好ましくは３μｍ以上２ｍｍ以下の範囲、工業的に更に好ましくは４μｍ以上１ｍｍ以下の範囲である。また、有機高分子粒子の粒子形状は真球状であることが好ましく、粒子径分布は狭いことが好ましい。
In the present invention, the organic polymer particles made of a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked copolymer are preferably porous. This is because the use of a porous material is effective for increasing the throughput during separation by normal phase chromatography.
Specifically, the degree of porosity of the organic polymer particles (hereinafter sometimes simply referred to as “organic polymer particles”) made of a (meth) acrylic acid ester-based cross-linked copolymer is specifically a nitrogen adsorption method. The specific surface area determined by 1 is usually 1 m 2 / g or more, preferably 50 m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, and usually 2000 m 2 / g or less.
The pore volume of the organic polymer particles is usually 0.01 ml / g or more, preferably 0.1 ml / g or more, more preferably 0.2 ml / g or more, and usually 3.0 ml / g or less. is there.
The average particle size of the organic polymer particles is usually in the range of 1 μm to 2 mm, preferably in the range of 3 μm to 2 mm, and more preferably in the range of 4 μm to 1 mm. Further, the particle shape of the organic polymer particles is preferably true spherical, and the particle size distribution is preferably narrow.
本発明の（メタ）アクリル酸エステル系架橋共重合体からなる多孔質有機高分子粒子としては、上記の特性を満たす限り、市販品から適宜選定することができる。具体的には、ダイヤイオン ＨＰ１ＭＧ、ＨＰ２ＭＧ等、ＭＣＩ ＧＥＬ ＣＨＰ２ＭＧＭ、ＣＨＰ２Ｍ
Ｇ、ＣＨＰ２ＭＧＹ等、セパビーズ ＳＰ２ＭＧＳ， ＦＰ−ＨＧ等（以上三菱化学社製
；商品名）、アンバーライト ＸＡＤ７、ＸＡＤ７ＨＰ、アンバークロム ＣＧ−７１等（以上、ローム・アンド・ハース社製；商品名）等が挙げられる。
The porous organic polymer particles comprising the (meth) acrylic acid ester-based crosslinked copolymer of the present invention can be appropriately selected from commercially available products as long as the above properties are satisfied. Specifically, Diaion HP1MG, HP2MG, etc., MCI GEL CHP2MGM, CHP2M
G, CHP2MGY, etc., Sepabeads SP2MGS, FP-HG, etc. (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; trade name), Amberlite XAD7, XAD7HP, Amberchrome CG-71, etc. Is mentioned.
本発明において用いられる液体クロマトグラフィーとしては、順相液体クロマトグラフィーであることが好ましく、順相液体クロマトグラフィーとするためには、固定相よりも極性の低い移動相を選択する必要がある。極性を表す指標としては、比誘電率が挙げられ、例えばポリマーハンドブック第３版によれば、ポリメタクリル酸メチルの比誘電率は２．５７〜３．６である。
（移動相）
移動相としては、通常、上述した固定相よりも極性の低い有機溶媒を使用することができるが、移動相に水を含まないことが好ましい。
より具体的には、固定相として用いる多孔質有機高分子粒子に比べて低い比誘電率を有する溶媒、あるいは、固定相として用いる多孔質有機高分子粒子に比べて低い比誘電率を有する溶媒と、固定相として用いる多孔質有機高分子粒子に比べて高い比誘電率を有する溶媒との混合溶媒を、移動相として選択することが好ましい。
移動相の極性に関し、比誘電率で規定すると、比誘電率２．５未満の溶媒、あるいは、比誘電率が２．５未満である溶媒と比誘電率が２．５以上である溶媒とを、比誘電率が２．５未満の溶媒が体積比で通常５０％を超える割合となるように、好ましくは５５％以上、更に好ましくは６５％以上の割合となるように混合した溶媒を、移動相として選択することが好ましい。
移動相として用いることのできる溶媒としては、具体的には、ｎ−ペンタン（比誘電率1.844）、ｎ−ヘキサン（比誘電率1.890）、ｎ−ヘプタン（比誘電率1.924）、ｎ−オク
タン（比誘電率1.948）、イソオクタン（比誘電率1.943）、シクロヘキサン（比誘電率2.052）等の飽和脂肪族系炭化水素、及びトルエン（比誘電率2.24）、キシレン（比誘電率2.266）等の芳香族系炭化水素からなる群より選択される一種または二種以上の炭化水素系有機溶媒が挙げられる。
これらの炭化水素系有機溶媒は、必要に応じて、少量の極性有機溶媒を含んでいても良い。炭化水素系有機溶媒と極性有機溶媒との混合溶媒を用いると、溶離位置の調整が容易になり好適であるからである。
The liquid chromatography used in the present invention is preferably normal phase liquid chromatography. In order to obtain normal phase liquid chromatography, it is necessary to select a mobile phase having a polarity lower than that of the stationary phase. As an index representing polarity, there is a relative dielectric constant. For example, according to Polymer Handbook 3rd edition, polymethyl methacrylate has a relative dielectric constant of 2.57 to 3.6.
(Mobile phase)
As the mobile phase, an organic solvent having a polarity lower than that of the above-described stationary phase can be usually used, but it is preferable that the mobile phase does not contain water.
More specifically, a solvent having a lower relative dielectric constant than the porous organic polymer particles used as the stationary phase, or a solvent having a lower relative dielectric constant than the porous organic polymer particles used as the stationary phase A mixed solvent with a solvent having a higher relative dielectric constant than the porous organic polymer particles used as the stationary phase is preferably selected as the mobile phase.
When the relative permittivity of the mobile phase is defined by the relative dielectric constant, a solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5, or a solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5 and a solvent having a relative dielectric constant of 2.5 or more. The mixed solvent is moved so that the solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5 usually has a volume ratio exceeding 50%, preferably 55% or more, more preferably 65% or more. It is preferable to select it as a phase.
Specific examples of the solvent that can be used as the mobile phase include n-pentane (relative permittivity 1.844), n-hexane (relative permittivity 1.890), n-heptane (relative permittivity 1.924), n-octane ( Dielectric constant 1.948), iso-octane (dielectric constant 1.943), saturated aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane (dielectric constant 2.052), and aromatics such as toluene (dielectric constant 2.24) and xylene (dielectric constant 2.266) 1 type, or 2 or more types of hydrocarbon organic solvents selected from the group consisting of hydrocarbons.
These hydrocarbon-based organic solvents may contain a small amount of a polar organic solvent as necessary. This is because it is preferable to use a mixed solvent of a hydrocarbon-based organic solvent and a polar organic solvent because the elution position can be easily adjusted.
上記の炭化水素系有機溶媒に添加し得る極性有機溶媒としては、比誘電率が、通常２．５以上、好ましくは４〜３８である有機溶媒から選ばれる。具体的にはメタノール（比誘電率33.1）、エタノール（比誘電率23.8）、ｎ−プロパノール（比誘電率22.2）、２−プロパノール（比誘電率18.3）等の炭素数１から６の脂肪族アルコール類；酢酸エチル（比誘電率6.02）、酢酸プロピル（比誘電率6.002）等のアルキル鎖の炭素数が１から６の酢
酸アルキルエステル類；クロロホルム（比誘電率4.9）、ジクロロメタン（比誘電率9.1）等の塩素系有機化合物類；アセトン（比誘電率20.7）、メチルエチルケトン（比誘電率18.51）等のアルキルケトン類；ジエチルエーテル（比誘電率4.197）、ジイソプロピルエーテル（比誘電率4.49）、テトラヒドロフラン（比誘電率7.58）等のアルキルエーテル類、及びアセトニトリル（比誘電率37.5）等からなる群から任意に選択された一種又は二種以上の有機溶媒が挙げられる。
これらの中でも、ヘキサンを単独で用いるか、ヘキサンにエタノール、又はアセトンを混合した溶媒が好ましい。食品用途で用いる場合、人体への影響等を考慮すると、食品添加物として使用可能であるヘキサン、又はヘキサン−エタノール混合溶媒が特に好ましい。
なお、炭化水素系有機溶媒が含有し得る極性有機溶媒の量は、固定相の極性度、有機溶媒の種類、比誘電率等によっても異なり画一的には決められないが、通常５０％（体積比）未満、好ましくは４５％（体積比）以下、更に好ましくは３５％（体積比）以下である。
The polar organic solvent that can be added to the hydrocarbon organic solvent is selected from organic solvents having a relative dielectric constant of usually 2.5 or more, preferably 4 to 38. Specifically, aliphatic alcohols having 1 to 6 carbon atoms such as methanol (relative permittivity 33.1), ethanol (relative permittivity 23.8), n-propanol (relative permittivity 22.2), 2-propanol (relative permittivity 18.3), etc. Alkyl acetates having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl chain such as ethyl acetate (dielectric constant 6.02) and propyl acetate (dielectric constant 6.002); chloroform (dielectric constant 4.9), dichloromethane (dielectric constant 9.1) Chlorinated organic compounds such as); alkyl ketones such as acetone (relative permittivity 20.7), methyl ethyl ketone (relative permittivity 18.51); diethyl ether (relative permittivity 4.197), diisopropyl ether (relative permittivity 4.49), tetrahydrofuran ( 1 type or 2 or more types of organic solvents arbitrarily selected from the group which consists of alkyl ethers, such as a dielectric constant 7.58), and acetonitrile (dielectric constant 37.5) etc. That.
Among these, a solvent in which hexane is used alone or hexane is mixed with ethanol or acetone is preferable. In the case of use in food applications, hexane or a hexane-ethanol mixed solvent that can be used as a food additive is particularly preferable in consideration of effects on the human body.
The amount of the polar organic solvent that can be contained in the hydrocarbon-based organic solvent varies depending on the polarity of the stationary phase, the type of the organic solvent, the relative dielectric constant, etc., and is not uniformly determined, but is usually 50% ( Volume ratio), preferably 45% (volume ratio) or less, more preferably 35% (volume ratio) or less.
（クロマトグラフィー装置）
本発明において行われる液体クロマトグラフィー分離を実施する装置については、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）装置、中圧液体クロマトグラフィー装置、低圧液体クロマトグラフィー装置等、公知の装置が使用できる。
また、本発明において行われる順相液体クロマトグラフィー分離においては、単カラム法、多段カラム法、複数のカラムを循環接続させ、移動相通液、試料添加および分離成分抜き出しを各カラム間に設けたバルブを介して行ういわゆる擬似移動床（擬似移動層，Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ ＢｅｄまたはＳＭＢ）法、改良型擬似移動床（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｍｏｖｉｎｇ ＢｅｄまたはＩＳＭＢ）法等が可能である。
(Chromatography equipment)
As the apparatus for performing the liquid chromatography separation performed in the present invention, known apparatuses such as a high performance liquid chromatography (HPLC) apparatus, an intermediate pressure liquid chromatography apparatus, and a low pressure liquid chromatography apparatus can be used.
Further, in the normal phase liquid chromatography separation performed in the present invention, a single column method, a multistage column method, a valve in which a plurality of columns are circulated and connected, and mobile phase flow, sample addition, and separation component extraction are provided between the columns. A so-called simulated moving bed (simulated moving bed, Simulated Moving Bed or SMB) method, an improved simulated moving bed (ISMB) method, and the like are possible.
以下に、本発明の具体的態様を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
送液ポンプ、オートサンプルインジェクタ、可視吸光度検出器、及びデータ処理装置を備えた高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）装置を用い、固定相としては、（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子である、ＭＣＩＧＥＬ ＣＨＰ２ＭＧ（三菱化学株式会社製、粒子径１０μｍ）を、内径４．６ｍｍ、長さ
２５０ｍｍのステンレス製カラムに充填したものを使用した。移動相として、ｎ−ヘキサ
ン／エタノール＝７０／３０（体積比）を用いた順相液体クロマトグラフィー条件で、送液ポンプにて流速１．００ｍｌ／分で通液した。実験室内の温度は２５℃であった。
Specific embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.
Example 1
Using a high-performance liquid chromatography (HPLC) apparatus equipped with a liquid feed pump, an auto sample injector, a visible absorbance detector, and a data processing apparatus, the stationary phase is from a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked (co) polymer. A porous organic polymer particle, MCIGEL CHP2MG (Mitsubishi Chemical Corporation,
試料（分離する原料）として、アスタキサンチン（シグマ社製、純度９２％以上）をエタノール（純正化学製、試薬特級）に飽和になるまで溶解した溶液を用い、オートサンプルインジェクタにて２０μｌをカラムに注入し、分離を行なった。
可視吸光度検出器の波長を４７０ｎｍとして得られたクロマトグラムを図１に示す。図１において、横軸は保持体積（保持時間に流速を掛けた値）をカラム体積にて割った値を表し、縦軸は波長４７０ｎｍにおける吸光度を表す。後掲の図２〜図１１においても同様である。
As a sample (raw material to be separated), a solution in which astaxanthin (manufactured by Sigma, purity 92% or more) is dissolved in ethanol (made by Junsei Chemical, special grade reagent) until saturation is obtained, and 20 μl is injected into the column with an auto sample injector. And separation was performed.
The chromatogram obtained by setting the wavelength of the visible absorbance detector to 470 nm is shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents a value obtained by dividing the retention volume (the value obtained by multiplying the retention time by the flow rate) by the column volume, and the vertical axis represents the absorbance at a wavelength of 470 nm. The same applies to FIGS. 2 to 11 described later.
（実施例２）
試料として、ヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化社製、アスタキサンチン及びアスタキサンチン脂肪酸エステルの総量として、アスタキサンチン換算で２０％以上含む。なお、分光光度法により求められた値である。）１ｍｇを、１．００ｇのトリオレイン（アルドリッチ社製）に溶解したものを用いたこと以外は、実施例１と同一の条件にて順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図２（ａ）に示す。図２（ａ）において、（保持体積）／（カラム体積）の小さいピークはアスタキサンチン脂肪酸エステル類由来のピークを示すものである。
図２（ａ）の縦軸を拡大したものを図２（ｂ）として示す。図２（ｂ）から、実施例２においても、実施例１（図１）とほぼ同じ（保持体積）／（カラム体積）にアスタキサンチン由来のピークが存在していることがわかる。
従って、本実施例において、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が達成されていることがわかる。
(Example 2)
As a sample, astaxanthin 20 which is a Haematococcus alga pigment (Olisa Oil Chemical Co., Ltd., including astaxanthin and astaxanthin fatty acid ester in a total amount of 20% or more in terms of astaxanthin. It is a value determined by spectrophotometry.) 1 mg Was subjected to normal phase chromatographic separation under the same conditions as in Example 1, except that a solution dissolved in 1.00 g of triolein (Aldrich) was used.
The obtained chromatogram is shown in FIG. In FIG. 2 (a), a small peak of (retention volume) / (column volume) indicates a peak derived from astaxanthin fatty acid esters.
An enlarged view of the vertical axis of FIG. 2A is shown in FIG. From FIG. 2 (b), it can be seen that also in Example 2, there is an astaxanthin-derived peak at substantially the same (retained volume) / (column volume) as in Example 1 (FIG. 1).
Therefore, in this example, it can be seen that separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin has been achieved.
（実施例３）
本発明の分離方法を用いて、アスタキサンチンとアスタキサンチン脂肪酸エステル類とを分離可能であることを明示するために、アスタキサンチンを充分量含む試料を用いた。即ち、試料として、ヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）１ｍｇを、１．００ｇのトリオレイン（アルドリッチ社製）に溶解し、さらにアスタキサンチン（シグマ社製、純度９２％以上）を添加することにより、アスタキサンチンが飽和状態となるようにした溶液を用いたこと以外は、実施例１と同一の条件で順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図３に示す。図３において、（保持体積）／（カラム体積）の小さいピークは、アスタキサンチン脂肪酸エステル類由来のピークを示すものである。また、図３においても、図１とほぼ同じ（保持体積）／（カラム体積）に、アスタキサンチン由来のピークが明瞭に存在していることがわかる。
従って、本実施例において、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が達成されていることがわかる。
(Example 3)
In order to demonstrate that astaxanthin and astaxanthin fatty acid esters can be separated using the separation method of the present invention, a sample containing a sufficient amount of astaxanthin was used. That is, as a sample, 1 mg of astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Oils), which is a hematococcus alga pigment, is dissolved in 1.00 g of triolein (manufactured by Aldrich), and further astaxanthin (manufactured by Sigma, 92% purity or more) Normal phase chromatographic separation was performed under the same conditions as in Example 1 except that a solution in which astaxanthin was saturated by addition was used.
The obtained chromatogram is shown in FIG. In FIG. 3, the small peak of (retention volume) / (column volume) indicates a peak derived from astaxanthin fatty acid esters. Moreover, also in FIG. 3, it turns out that the peak derived from an astaxanthin exists clearly in substantially the same (retention volume) / (column volume) as FIG.
Therefore, in this example, it can be seen that separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin has been achieved.
（実施例４）
試料として、２４ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を、１２．０ｇの水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度０．０２Ｍ）に溶解し、室温にて３時間鹸化反応を行ったものを用いたこと以外は、実施例１と同一条件にて順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図４に示す。図４において、アスタキサンチン脂肪酸エステル類に由来する、（保持体積）／（カラム体積）の小さいピークの割合が小さくなり、一方で、図３とほぼ同じ（保持体積）／（カラム体積）に存在するアスタキサンチン由来のピークの割合が高くなっていることがわかる。
このことから、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が達成されていること、及び、試料の鹸化反応を行なったことにより、アスタキサンチンの含有量が多くなっていることがわかる。
Example 4
As a sample, 24 mg of hematococcus alga pigment, astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Oil) was dissolved in 12.0 g of a methanol solution of sodium hydroxide (concentration 0.02M) and saponified at room temperature for 3 hours. Normal phase chromatographic separation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the sample was used.
The obtained chromatogram is shown in FIG. In FIG. 4, the ratio of the small peak of (retention volume) / (column volume) derived from astaxanthin fatty acid esters is reduced, while it is present at substantially the same (retention volume) / (column volume) as in FIG. It turns out that the ratio of the peak derived from astaxanthin is high.
This shows that the separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin has been achieved, and that the astaxanthin content has increased due to the saponification reaction of the sample.
（実施例５）
試料として、２４ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を、１２．００ｇの水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度０．０２Ｍ）に溶解し、室温にて３時間鹸化反応を行ったものを用い、オートサンプルインジェクタにて１２５μｌをカラムに注入したこと以外は実施例４と同一条件にて順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図５に示す。本発明の分離方法においては、負荷量が多くなっても、負荷量が少ない場合（実施例４）と同様の分離が得られていることが分かる。
(Example 5)
As a sample, 24 mg of hematococcus alga pigment, astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Oil Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 12.00 g of a sodium hydroxide methanol solution (concentration: 0.02 M), and a saponification reaction was performed at room temperature for 3 hours. The normal phase chromatography separation was performed under the same conditions as in Example 4 except that 125 μl was injected into the column with an auto sample injector.
The obtained chromatogram is shown in FIG. In the separation method of the present invention, it can be seen that even when the load amount increases, the same separation as in the case where the load amount is small (Example 4) is obtained.
（実施例６）
送液ポンプ、マニュアルサンプルインジェクタ、可視吸光度検出器、データ処理装置を備えた高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）装置を用い、固定相としては、（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子であるセパビーズ
ＳＰ２ＭＧＳ（粒子径１４５μｍ、三菱化学社製）を、内径２０ｍｍ、長さ５００ｍｍ
のステンレス製カラムに充填したものを使用した。移動相として、ｎ−ヘキサン／エタノール＝７０／３０（体積比）を用いた順相液体クロマトグラフィー条件で、送液ポンプにて流速４．７３ｍｌ／分で通液した。実験室内の温度は２５℃であった。
(Example 6)
A high-performance liquid chromatography (HPLC) apparatus equipped with a liquid feed pump, a manual sample injector, a visible absorbance detector, and a data processing apparatus is used, and the stationary phase is composed of a (meth) acrylate-based crosslinked (co) polymer. Sepa beads SP2MGS (particle diameter: 145 μm, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), which is a porous organic polymer particle, has an inner diameter of 20 mm and a length of 500 mm.
The one packed in a stainless steel column was used. Under normal phase liquid chromatography conditions using n-hexane / ethanol = 70/30 (volume ratio) as a mobile phase, the solution was fed at a flow rate of 4.73 ml / min. The temperature in the laboratory was 25 ° C.
試料として、２０ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を、２０．０ｇのトリオレイン（アルドリッチ社製）に溶解したものに、さらにアスタキサンチン（シグマ社製、純度９２％以上）を添加することにより、アスタキサンチンが飽和状態となるようにした溶液を用い、マニュアルサンプルインジェクタにて４．８ｍｌをカラムに注入し、分離を行なった。
可視吸光度検出器の波長を４７０ｎｍとして得られたクロマトグラムを図６に示す。（保持体積）／（カラム体積）の小さいピークはアスタキサンチン脂肪酸エステル類由来のピークである。また、図６においても、図３とほぼ同じ（保持体積）／（カラム体積）に、アスタキサンチン由来のピークが明瞭に存在する。
従って、本実施例において、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が達成されていることがわかる。
As a sample, 20 mg of hematococcus alga pigment, astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Yuka), dissolved in 20.0 g of triolein (manufactured by Aldrich), and further astaxanthin (manufactured by Sigma, purity 92% or more) Using a solution in which astaxanthin was saturated by adding 4.8 ml to the column with a manual sample injector, separation was performed.
The chromatogram obtained by setting the wavelength of the visible absorbance detector to 470 nm is shown in FIG. The small peak of (retention volume) / (column volume) is a peak derived from astaxanthin fatty acid esters. Also in FIG. 6, a peak derived from astaxanthin is clearly present at substantially the same (retention volume) / (column volume) as in FIG. 3.
Therefore, in this example, it can be seen that separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin has been achieved.
（実施例７）
試料として、３０ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を、１５．０ｇの水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度０．０２Ｍ）に溶解し、室温にて２時間鹸化反応を行ったものを用いたこと以外は、実施例６と同一の条件で順相クロマトグラフィー分離を行った。
図７において、アスタキサンチン脂肪酸エステル類に由来する（保持体積）／（カラム体積）の小さいピークの割合が小さくなり、一方、図６とほぼ同じ（保持体積）／（カラム体積）に存在するアスタキサンチン由来のピークの割合が高くなっていることがわかる。
このことから、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が達成されていること、及び、試料の鹸化反応を行なったことにより、アスタキサンチンの含有量が多くなっていることがわかる。
(Example 7)
As a sample, 30 mg of Astaxanthin 20 (produced by Oriza Oils), which is a Haematococcus alga pigment, is dissolved in 15.0 g of a sodium hydroxide methanol solution (concentration 0.02M), and a saponification reaction is performed at room temperature for 2 hours. Normal phase chromatographic separation was performed under the same conditions as in Example 6 except that the sample was used.
In FIG. 7, the ratio of the small peak of (retention volume) / (column volume) derived from astaxanthin fatty acid esters is reduced, while the origin of astaxanthin present in substantially the same (retention volume) / (column volume) as in FIG. It can be seen that the ratio of the peak of is high.
This shows that the separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin has been achieved, and that the astaxanthin content has increased due to the saponification reaction of the sample.
（参考例１）
実施例１で用いたＨＰＬＣ装置と同一のものを用い、固定相としては、ポリスチレン系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子であるＭＣＩＧＥＬ ＣＨＰ５Ｃ（三菱
化学株式会社製、粒子径１０μｍ）を、内径４．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍのステンレス製カラムに充填したものを使用した。移動相として、ｎ−ヘキサン／エタノール＝９７．５／２．５（体積比）を用いた順相液体クロマトグラフィー条件で、送液ポンプにて流速１．００ｍｌ／分で通液した。実験室内の温度は２５℃であった。
(Reference Example 1)
The same HPLC apparatus used in Example 1 was used, and the stationary phase was MCIGEL CHP5C (Mitsubishi Chemical Corporation,
試料として、アスタキサンチン（シグマ社製、純度９２％以上）を、エタノールに飽和状態となるまで溶解させた溶液を用い、この試料を、オートサンプルインジェクタにて２０μｌをカラムに注入し、分離を行なった。
可視吸光度検出器の波長を４７０ｎｍとして得られたクロマトグラムを図８に示す。アスタキサンチン単独では（保持体積）／（カラム体積）が約４．４の位置にアスタキサンチンピークが検出された。
As a sample, a solution in which astaxanthin (manufactured by Sigma, purity 92% or more) was dissolved in ethanol until saturation was obtained, 20 μl of this sample was injected into the column by an auto sample injector, and separation was performed. .
The chromatogram obtained by setting the wavelength of the visible absorbance detector to 470 nm is shown in FIG. Astaxanthin alone detected an astaxanthin peak at a position where (retention volume) / (column volume) was about 4.4.
（比較例１）
試料として、ヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）１ｍｇを、１．００ｇのトリオレイン（アルドリッチ社製）に溶解し、さらにアスタキサンチン（シグマ社製）を添加することにより、アスタキサンチンが飽和状態となるようにした溶液を用いたこと以外は参考例１と同一の条件で順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図９に示す。実施例３と比較すると、アスタキサンチンのピークは確認できず、アスタキサンチン脂肪酸エステル類とアスタキサンチンとの分離が不充分であることが分かる。
(Comparative Example 1)
As a sample, 1 mg of astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Yuka), which is a hematococcus alga pigment, is dissolved in 1.00 g of triolein (manufactured by Aldrich), and astaxanthin (manufactured by Sigma) is further added. Normal phase chromatographic separation was performed under the same conditions as in Reference Example 1 except that a solution in a saturated state was used.
The obtained chromatogram is shown in FIG. As compared with Example 3, the peak of astaxanthin could not be confirmed, indicating that the separation of astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin was insufficient.
（参考例２）
実施例１で用いたＨＰＬＣ装置と同一のものを用い、固定相としては、シリカゲル充填カラムであるＹＭＣ Ｐａｃｋ ＳＩＬ ＳＬ１２Ｓ１１−２５４６ＷＴ（粒子径１０μｍ；カラム内径４．６ｍｍ、カラム長さ２５０ｍｍ、ＹＭＣ社製）を用いた。移動相として、ｎ−ヘキサン／エタノール＝９８／２（体積比）を用いた順相液体クロマトグラフィー条件で、送液ポンプにて流速１．００ｍｌ／分で通液した。温度は２５℃であった。
(Reference Example 2)
The same HPLC apparatus as used in Example 1 was used, and as a stationary phase, a silica gel packed column YMC Pack SIL SL12S11-2546WT (
試料として２４ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を１２．００ｇの水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度０．０２Ｍ）に溶解し、室温にて３時間鹸化反応を行ったものを用い、オートサンプルインジェクタにて２０μｌをカラムに注入し、分離を行なった。
可視吸光度検出器の波長を４７０ｎｍとして得られたクロマトグラムを図１０に示す。実施例４と同一のアスタキサンチン負荷量の場合には、固定相として、シリカゲル充填カラムを用いたときも通常のピーク形状のクロマトグラムが得られた。
As a sample, astaxanthin 20 (produced by Oriza Oil Chemical Co., Ltd.), 24 mg of Haematococcus alga pigment, was dissolved in 12.00 g of a sodium hydroxide methanol solution (concentration 0.02M) and saponified at room temperature for 3 hours. 20 μl was injected into the column with an auto sample injector and separated.
The chromatogram obtained by setting the wavelength of the visible absorbance detector to 470 nm is shown in FIG. In the case of the same astaxanthin loading amount as in Example 4, a chromatogram having a normal peak shape was obtained even when a silica gel packed column was used as the stationary phase.
（比較例２）
試料として、２４ｍｇのヘマトコッカス藻色素であるアスタキサンチン２０（オリザ油化製）を１２．００ｇの水酸化ナトリウムのメタノール溶液（濃度０．０２Ｍ）に溶解し、室温にて３時間鹸化反応を行ったものを用い、オートサンプルインジェクタにて１２５μｌをカラムに注入したこと以外は比較例３と同一の条件で順相クロマトグラフィー分離を行った。
得られたクロマトグラムを図１１に示す。この場合は、参考例２に比べて固定相に対するアスタキサンチンの負荷量が高く、また、極性が高いメタノール溶液の注入量が多いことの両者の影響から、ピークの形状が乱れ分離性が低下している。したがって、本比較例では、実施例５と同一の負荷量にもかかわらず分離性が低下していることから、シリカゲル充填カラムを用いた場合には、工業的には効率的でないことが分かる。
以上の実施例、及び比較例の結果から、本発明の分離方法によれば、従来品よりも、多量のアスタキサンチン類を一度に分離することができ、工業化に適していることがわかる。また、従来品よりも、アスタキサンチンと、アスタキサンチン脂肪酸エステルとの分離
能にも優れていることがわかる。
(Comparative Example 2)
As a sample, 24 mg of hematococcus alga pigment, astaxanthin 20 (manufactured by Oriza Oil Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 12.00 g of a sodium hydroxide methanol solution (concentration: 0.02 M), and a saponification reaction was performed at room temperature for 3 hours. A normal phase chromatographic separation was carried out under the same conditions as in Comparative Example 3 except that 125 μl was injected into the column with an auto sample injector.
The obtained chromatogram is shown in FIG. In this case, as compared with Reference Example 2, the loading amount of astaxanthin to the stationary phase is high, and the influence of both of the injection amount of the methanol solution having a high polarity causes the peak shape to be disturbed and the separability is reduced. Yes. Therefore, in this comparative example, since the separability is lowered in spite of the same load amount as in Example 5, it can be seen that it is not industrially efficient when a silica gel packed column is used.
From the results of the above Examples and Comparative Examples, it can be seen that according to the separation method of the present invention, a larger amount of astaxanthin than the conventional product can be separated at one time, which is suitable for industrialization. Moreover, it turns out that it is excellent also in the separation ability of astaxanthin and an astaxanthin fatty acid ester rather than a conventional product.
本発明はカロテノイド類、特に、アスタキサンチン類を分離する任意の分野において用いることができ、本発明の方法により分離されたカロテノイド類、アスタキサンチン類は、例えば、食品、医薬品、医薬部外品、化粧品等に用いて好適である。 The present invention can be used in any field for separating carotenoids, particularly astaxanthins, and carotenoids and astaxanthins separated by the method of the present invention include, for example, foods, pharmaceuticals, quasi drugs, cosmetics, etc. It is suitable for use.
Claims (10)
固定相と移動相とを有する液体クロマトグラフィー法により分離する工程を含み、
該固定相として（メタ）アクリル酸エステル系架橋（共）重合体からなる多孔質有機高分子粒子を用いる
ことを特徴とする、カロテノイド類の分離方法。 A method for separating carotenoids from a raw material containing carotenoids,
Separating by a liquid chromatography method having a stationary phase and a mobile phase,
A method for separating carotenoids, characterized in that porous organic polymer particles comprising a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked (co) polymer are used as the stationary phase.
ことを特徴とする、請求項１に記載のカロテノイド類の分離方法。 The method for separating carotenoids according to claim 1, wherein the carotenoids are astaxanthins.
ことを特徴とする、請求項２に記載のカロテノイド類の分離方法。 The method for separating carotenoids according to claim 2, wherein the astaxanthins contain astaxanthin fatty acid esters and astaxanthin.
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The method for separating carotenoids according to any one of claims 1 to 3, wherein the mobile phase does not contain water.
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The mobile phase is a solvent having a lower relative dielectric constant than a porous organic polymer particle made of a (meth) acrylic acid ester-based crosslinked (co) polymer used as the stationary phase, or is used as a stationary phase (meta ) Porous made of (meth) acrylate cross-linked (co) polymer used as stationary phase and solvent having lower relative dielectric constant than porous organic polymer particles made of acrylic ester cross-linked (co) polymer The method for separating carotenoids according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is a mixed solvent with a solvent having a higher relative dielectric constant than the porous organic polymer particles.
比誘電率が２．５未満である溶媒と比誘電率が２．５以上である溶媒とを、比誘電率が２．５未満の溶媒が体積比で５０％を超える割合となるように混合した溶媒である
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The mobile phase is a solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5, or
A solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5 and a solvent having a relative dielectric constant of 2.5 or more are mixed so that the solvent having a relative dielectric constant of less than 2.5 has a volume ratio exceeding 50%. The method for separating carotenoids according to claim 1, wherein the carotenoids are separated from each other.
ヘキサン、ヘキサン／エタノール混合溶媒、及びヘキサン／アセトン混合溶媒からなる群から選ばれる１種である
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The mobile phase in the liquid chromatography method is one selected from the group consisting of hexane, a hexane / ethanol mixed solvent, and a hexane / acetone mixed solvent, according to any one of claims 1 to 6, The method for separating carotenoids according to the description.
ヘキサン、又はヘキサン／エタノール混合溶媒である
ことを特徴とする、請求項７に記載のカロテノイド類の分離方法。 The method for separating carotenoids according to claim 7, wherein the mobile phase in the liquid chromatography method is hexane or a hexane / ethanol mixed solvent.
窒素吸着法で求められる比表面積が、５０ｍ２／ｇ以上、２０００ｍ２／ｇ以下の範囲であり、かつ、
窒素吸着法で求められる細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以上、３．０ｍｌ／ｇ以下である
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The (meth) specific surface area determined by nitrogen adsorption method of the porous organic polymeric particles consisting of acrylic acid ester-based crosslinking (co) polymer, 50 m 2 / g or more, a range of 2000 m 2 / g, and ,
The method for separating carotenoids according to any one of claims 1 to 7, wherein the pore volume determined by the nitrogen adsorption method is 0.1 ml / g or more and 3.0 ml / g or less.
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカロテノイド類の分離方法。 The method for separating carotenoids according to any one of claims 1 to 9, further comprising a step of saponifying a raw material containing carotenoids before the step of separating by the liquid chromatography method.
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