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万寿菊花萃取物中叶黄素的分离与纯化



全 文 :失也较大。高速离心除杂是一种物理的分离方法 ,能有效地除去
水提液中的固体微粒体系 , 除杂效果好 , 对有效成分的影响较小 ,
且操作简便 [ 5] 。本方采用高速离心能一定程度地降低出膏率 ,
而且对辛弗林和总黄酮的影响不大 ,因此作为本方的澄清剂。
参考文献:
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收稿日期:2008-09-01; 修订日期:2008-12-30
基金项目:山西省科技攻关项目(No.2007031079)
作者简介:李高峰(1980-),男(汉族),山西广灵人 ,现为中国日用化学工
业研究院在读硕士研究生, 学士学位 ,主要从事天然产物的提取 、纯化与
分析研究工作.
*通讯作者简介:聂永亮(1965-),男(汉族),山西昔阳人 ,现任中国日用化学
工业研究院高级工程师,学士学位,主要从事天然产物的研究与开发工作.
万寿菊花萃取物中叶黄素的分离与纯化
李高峰 ,聂永亮* ,王佩维
(中国日用化学工业研究院 ·表面活性剂国家工程研究中心 , 山西 太原 030001)
摘要:目的 从万寿菊花萃取物的皂化产物中分离 、纯化制备高纯度叶黄素。方法 万寿菊干花颗粒经超临界 CO2萃取
得到万寿菊花萃取物 , 加碱皂化的产物用水稀释后 , 用二氯甲烷从中萃取叶黄素 , 在分出的水相中加入氯化钙 , 分离出被
分散在水相的叶黄素 , 蒸馏溶剂后用醋酸乙酯与石油醚的混合溶剂洗涤 , 再用无水乙醇洗涤 , 制得高纯度叶黄素。结果
实验确定了加水量为皂化产物的 4倍;二氯甲烷用量为水与皂化产物的和;醋酸乙酯与石油醚的体积比为 1∶4, 用量为
分离产物的 3倍。结论 此法制得的叶黄素纯度高 ,色泽纯正 ,工艺简单。
关键词:万寿菊; 叶黄素; 分离; 纯化
中图分类号:R284.2  文献标识码:A  文章编号:1008-0805(2009)07-1688-02
  叶黄素是天然抗氧化剂 ,具有良好的抵御游离基在人体内造
成的细胞与器官损伤的能力 [ 1] , 可用于防治由于机体衰老引发的
冠心病 、心血管硬化 [ 2]和肿瘤等疾病。另外 ,叶黄素是眼中含有的
仅有的两种类胡萝卜素之一 , 预防和治疗老年性眼球视网膜黄斑
区病变 [ 3] 、白内障等眼部疾病是叶黄素的独特功能。不仅如此 , 叶
黄素着色能力强 ,又富有营养 ,是优良的食品着色剂和动物饲料添
加剂 [ 4] , 因此 , 叶黄素被广泛应用于医药 、保健品、化妆品 、食品 、动
物饲料 、水产 、烟草等行业 [ 1] 。万寿菊中的反式叶黄素酯的含量很
高 ,而其他类胡萝卜素的含量较少 ,是非常好的叶黄素来源。本研
究从叶黄素浸膏皂化产物中萃取分离、纯化制备高纯度叶黄素的
工艺条件 ,以期为规模制备高纯度叶黄素提供参考。
1 材料与仪器
万寿菊干花颗粒由大同市天然色素有限公司提供;叶黄素标
准样品 , 由万寿菊干花经超临界 CO2萃取制备出浸膏 , 经皂化 、
分离和纯化处理制得 ,经天然产物标准样品国家核心实验室(北
京)分析鉴定含量为 97.29%。
HA121-50-01-C超临界萃取装置(采用一萃二分流程)
由江苏南通华安超临界萃取有限公司制造;LC5500型高效液相
色谱仪由北京东西电子技术研究所制造;ME211型超声波清洗
器 , 美国 MeterElectronics公司生产;Milipore膜过滤器及真空
泵 , 美国 Waters公司生产;DF-20型流水式中药粉碎机 , 由无
锡中银机械制造有限公司制造。 CO2 ,由太原天计应用化工有限
公司生产 , 食品级 , 纯度在 99%以上;万寿菊萃取物由万寿菊干
花颗粒经超临界 CO2萃取制得;皂化 、分离与纯化所用试剂均为
分析纯 , 由天津精细化工开发中心生产;HPLC分析用试剂为分
析纯 , 由北京化工厂生产;水为二次蒸馏水。
2 方法
2.1 万寿菊萃取物的制备及皂化 万寿菊干花颗粒经超临界
CO2萃取 ,得到的萃取物在 KOH的醇溶液中皂化反应后 ,将溶剂
蒸馏得到皂化产物。
2.2 游离叶黄素的分离 将皂化产物加水稀释后 , 用二氯甲烷萃
取 , 分出水层 ,水洗二氯甲烷层至水相无色透明 ,且为中性。收集
萃取与水洗过程中分出的水相 , 在其中加入足量氯化钙 , 至水相
无色透明 ,过滤沉淀 , 用二氯甲烷洗涤沉淀 ,收集洗液 , 并用水洗
至水相无色透明且为中性。将洗液与萃取所得的二氯甲烷相合
并 , 蒸馏溶剂得到叶黄素粗品。
2.3 游离叶黄素的纯化 叶黄素粗品中加入醋酸乙酯与石油醚
的混合溶剂洗涤 ,过滤除去杂质 , 得到叶黄素结晶体;再用无水乙
醇洗涤 ,得到叶黄素的重结晶体。
2.4 叶黄素的高效液相色谱分析 称取叶黄素样品 20.0 mg, 用
流动相配成 8×10-6 g· ml-1的溶液。色谱条件:色谱柱为 Dia-
monsilC
18
柱;甲醇 ∶乙腈∶醋酸乙酯∶水(V∶V∶V∶V)= 30
∶29∶ 40∶ 1为流动相;流速 0.75 ml· min-1;检测波长 450
nm;柱温 25 ℃;进样量 20μl。色谱图见图 1。
图 1 叶黄素样品的 HPLC图
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时珍国医国药 2009年第 20卷第 7期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2009VOL.20NO.7 
3 结果
3.1 分离过程
3.1.1 皂化产物稀释过程中的加水量 加水稀释皂化产物 ,可以
去除其中水溶性杂质 ,水的用量过大 , 会使油水界面上的脂肪酸
皂浓度增大 , 容易形成较厚的中间层 ,要想得到较好的分离效果 ,
必须加大二氯甲烷的用量;而水的用量过小 , 则会使体系的黏度
过大 , 不利于分离。经实验确定:水的用量为皂化产物脱出溶剂
后浓缩物量的 4倍。
3.1.2 萃取分离中二氯甲烷的用量 皂化生成的脂肪酸皂能使
部分二氯甲烷和叶黄素单体分散于水相中 ,所以二氯甲烷与水的
体积比至关重要 , 太大则造成溶剂浪费 , 太小则不利于叶黄素单
体分离。经实验确定二氯甲烷用量为水与皂化产物脱出溶剂后
浓缩物量的和。
3.1.3 水洗二氯甲烷层中水的用量 水洗二氯甲烷层要确保滤
液呈中性 , 且无色透明。
3.1.4 回收水相中分散的叶黄素 由于皂化生成产物中的脂肪
酸皂具有表面活性 , 使部分叶黄素分散于水相中难以分出 , 加入
氯化钙 , 形成脂肪酸钙皂悬浮于水的表面 , 使得叶黄素释放出来 ,
氯化钙加量应使得水相无色透明 ,过滤悬浮物 , 二氯甲烷洗涤滤
饼 , 滤液为二氯甲烷的叶黄素溶液。
3.2 纯化过程
3.2.1 叶黄素结晶中溶剂的选择 在结晶纯化过程中要求溶剂
对杂质和叶黄素的溶解具有很好的选择性 , 且毒性要小 , 安全性
好。实验确定了醋酸乙酯与石油醚的混合溶剂 ,在一定配比和用
量下 , 能够除去与叶黄素结构相似 、难以去除的杂质 , 如隐黄
素等。
3.2.2 混合溶剂的用量比 15 g万寿菊萃取物经皂化 、分离所得
的叶黄素粗品用不同配比的醋酸乙酯与石油醚的混合溶剂 60ml
洗涤 , 所得叶黄素晶体经无水乙醇洗涤 、40 ℃真空干燥得到叶黄
素单体。所得结果如图 2(a)。取样品 20.0 mg,用流动相配成 8
×10 -6g· ml-1的溶液 ,在上述色谱条件下测定叶黄素含量。所
得结果如图 2(b)。从图中看出 ,当醋酸乙酯与石油醚体积比为
1∶4时 , 叶黄素的得量与含量均最高。
图 2 同的体积比的醋酸乙酯与石油醚对叶黄素得量(a)及含量(b)的
影响
3.2.3 混合溶剂用量 15 g万寿菊萃取物经皂化 、分离所得的叶
黄素粗品用体积比为 1∶4的醋酸乙酯与石油醚的混合溶剂分别
用不同用量洗涤 ,所得叶黄素晶体经无水乙醇洗涤 、 40 ℃真空干
燥得到叶黄素单体。所得结果如图 3(a)。取样品 20.0 mg, 用流
动相配成 8×10-6 g· ml-1的溶液 , 在上述色谱条件下测定叶黄
素含量 。所得结果如图 3(b)。
图 3 混合溶剂的用量对叶黄素得量(a)及含量(b)的影响
从图 3中看出 , 叶黄素晶体的得量随着混合溶剂的用量
的增加而减少 ,这主要是由于醋酸乙酯对叶黄素的溶解度较
大 , 使得部分叶黄素溶入混合溶剂 ,当混合溶剂用量为粗品的
3倍(ml/g)时 叶黄素含量最高 , 说明此时混合溶剂溶剂杂质
效果最好。
3.2.4 叶黄素重结晶 用混合溶剂结晶出的叶黄素晶体含有少
量极性较强的杂质 ,用无水乙醇洗涤晶体可以驱除此类杂质 , 无
水乙醇洗涤至滤液无色透明为止。叶黄素在无水乙醇中重结晶
后 , 色泽纯正 ,纯度可达 90%以上。
3.3 真空干燥 在 40 ℃下真空干燥 6 h, 得到高纯度叶黄素
晶体。
4 结论
用二氯甲烷从万寿菊花萃取物的皂化产物中萃取分离叶
黄素单体 , 脂肪酸钾皂使部分叶黄素单体增溶于水相中 , 很难
完全分离 , 加入氯化钙形成脂肪酸钙皂 , 释放出叶黄素单体 ,
然后用二氯甲烷溶解这部分叶黄素 , 可以完全分离叶黄素单
体 , 提高其收率。 选用醋酸乙酯与石油醚 、无水乙醇纯化叶黄
素 , 此法工艺简单 , 产品纯度高 , 色泽纯正 , 有较高的工业生产
应用价值。
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