辣椒红素与辣椒碱的分离

第21卷第5期 2 004年5月 精 细 化 工 FINE CHEM ICALS Vo1．21．No．5 Mav 2 0 0 4 食品与饲料用化学品 辣椒红素与辣椒碱的分离 李宗孝，王晓玲，温普红，原春兰，聂 菲 (宝鸡文理学院 化学化工系，陕西 宝鸡 721007) 摘要：将干辣椒粉碎，以甲醇作溶剂回流提取2次，每次2 h，溶剂用量依次为原料质量的5倍、3倍，合并提取液， 过滤，减压蒸馏至浸膏状。甲醇提取物以甲醇 一水[ (甲醇)： (水)=l：1]为洗脱剂进行硅胶柱层析，用薄层层 析 一碘化铋钾喷雾联合检测 ，收集辣椒碱部分，无水乙醇结晶得无色细针晶，熔点 63—65 qC。再用乙醇作溶剂 洗脱辣椒红素，脱除溶剂得到红色油状辣椒红素产品，色价为 150。 关键词：辣椒碱；辣椒红素；柱层析 中图分类号：R282．4 文献标识码：A 文章编号：1003—5214(2004)05—0359—02 Separation of Capsaicine and Capsorubin LI Zong—xiao，WANG Xiao—ling，WEN Pu—hong，YUAN Chun—lan，NIE Fei (Department ofChemistry,Baoji College ofArts and Science，Baoji 721007，Shaanxi，China) Abstract：The rough powder of capsicum was extracted by infihration method using methanol as extracting agent．The diffusate was concentrated under vacuum into pulpy state．The extract was subjected to column chromatography on silica gel with methanol—water[V(methano1)：V(water)=1：1]as eluent． Capsaicine was obtained from the column and identified by thin—layer chromatography and spraying of KBiId．Colorless needles mp．63 ～65 ℃ ，were obtained by recrystallization in absolute ethano1． Capsorubin was obtained from the same column using ethanol as solvent and its color number is 1 50． Key words：capsaicine；capsorubin；column chromatography Foundation item：Supposed by the natural science~undation of Shaanxi province(2002 B22) 辣椒所含辛辣成分为辣椒碱 、二氢辣椒碱 、高二 氢辣椒碱，另有辣椒素、辣椒红素、胡萝 卜素等。辣 椒产生辣昧的主要成分辣椒碱属于胺类化合物。纯 净的辣椒碱为单斜棱柱体或矩形晶体，熔点 65～66 ℃ ，易溶于乙醇 、乙醚、丙酮 、乙酸乙酯及碱性水溶液 等溶剂中。辣椒红素为相似于 一胡萝 卜素的红色 油状液体或深胭脂红针状结晶粉末，熔点 175℃左 右，不溶于水而溶于乙酸乙酯及油脂，分散性、耐热 性、耐寒性 、耐碱性均好，耐光性差⋯。 上述两种产品市场需求大，然而 ，要得到纯度较 高的辣椒碱及辣椒红素并非易事。为此，作者对辣 椒碱及辣椒红素的分离条件进行了研究，得到了一 种较为理想的分离方法。 1 实验 1．1 材料与试剂 材料：干辣椒(产 自陕西歧山)。 试剂：甲醇 ，三氯 甲烷 ，浓盐酸 ，碘化铋钾 ，层析 硅胶 ，以上试剂均为 AR。 1．2 仪器设备 R一201旋转蒸发仪，uV一8三用紫外仪 ，HH一4 数显恒温水浴锅，MP—J3显微熔点测定仪，uV一360 分光光度计。 1．3 工艺 辣椒碱 、辣椒红素的提取分离工艺流程见图 l。 干辣椒粉里睦量堕 堡 函 覆 塑壁墼 辣椒碱成品 查 残画 洗脱液1 乙醇 辣椒红素成品— 洗脱液2+．1含辣椒红素硅胶 图 1 提取分离工艺流程图 Fig．1 Engineering flow sheet of extraction and isolation 收稿 日期：2003—09—05 基金项目：陕西省自然科学基金资助项目(2002B22) 作者简介：李宗孝(1955一)，男，陕西千阳人，宝鸡文理学院化学化工系主任，教授，从事物理有机化学研究，发论文多篇，多篇被 CA 及 SCI收录，电话 ：0917—3368932，E—mail：mingtian8001@163．como 维普资讯 http://www.cqvip.com · 360· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 第21卷 1．4 提取分离方法 1．4．1 提取 干辣椒粉碎后加入相当于 5倍辣椒粉质量的甲 醇，回流提取 2 h，热过滤，残渣加入相当于 3倍辣椒 粉质量的甲醇继续回流提取 2 h，过滤 ，合并提取液 ， 减压蒸馏回收甲醇 ，得深棕色浸膏。 1．4．2 柱分 离 将得到的浸膏按 m(浸膏 )：m(甲醇)=l：2加入 甲醇 ，加热至 50℃溶解 ，再加入 2倍 于浸膏质量 的 硅胶，搅拌均匀后成膏状 ，备用。用 300 g硅胶以 (甲醇)：V(水 )=l：l作为溶剂湿法上柱。2 d后上 样 ，并以 (甲醇)：V(水)=l：l作洗脱剂进行洗脱。 用碘化铋钾检测，收集含辣椒碱的洗脱液 ，减压回收 溶剂，残余物加入无水乙醇溶解，低温放置过夜结 晶，再经无水 乙醇反复重结晶得无色细针晶，熔点 63～65℃(温度计未校正 )。将 留在柱上部的辣椒 红素用乙醇作洗脱溶剂进行洗脱 ，脱除溶剂后得产 品辣椒红素 ，用色价法测定其色价为 150。 2 结果与讨论 2．1 层析条件的选择 取少量浸膏用甲醇溶解，点样于 3 em×8 em硅 胶板上进行 TLC实验，辣椒碱用碘化铋钾显色法检 测，辣椒红素以可见光下观察红色斑点法检测。实 验发现 ，当以纯甲醇或一定比例 的甲醇与水作展开 剂时，分离不完全，而以 (甲醇)：V(水)=l：l作展 开剂时，分离效果较好。不 同展开剂时辣椒碱与辣 椒红素的分离效果如表 1所示。 以 (甲醇)：V(水)=l：l作展开剂，含辣椒碱的 混合物分离出2个辣椒碱斑点，而辣椒红素位于原点 上方附近，辣椒碱和辣椒红素可以得到良好分离。 比较以上展开体系，当用纯甲醇作展开剂时，辣 椒红素位于原点处上方 ，辣椒碱在板上移动非常快 ， 表 1 辣椒碱与辣椒红素TLC实验 Table 1 TLC test of capsaicine and capsaicin 达到前沿形成一个长带 ，当甲醇与水以一定比例 混合时，由于展开剂中水的介入 ，而辣椒红素在水中 不溶解，故其从硅胶上的解吸速度逐渐减小，比移值 随着展开剂中水比例的增加而迅速减小，其色谱行为 主要表现为分配层析。而辣椒碱由于其在结构上的 差异，随着展开剂中水比例的增加 ，溶剂极性增强，辣 椒碱的带状长斑分离成 2个斑点 ，当展开剂以水为主 后，辣椒碱的比移值逐渐减小，变成一个长带。 2．2 辣椒碱结晶条件选择 文献[2～4]多报道采用乙醚为辣椒碱的结晶溶 剂。但实验过程中发现辣椒碱的水溶性极强，而在乙 醚中的溶解度不大，极少量的水就会影响结晶形成， 故选用无水乙醇作结晶溶剂，一5℃静置结晶。 2．3 辣椒红素成品 用乙醇洗脱含辣椒红素的硅胶层后，洗脱液经 减压蒸馏可得到辣椒红素产品。 参考文献： [1] 张志栋．辣椒碱的研究进展[J]．天津药学．1997，9(2)：24—26． [2] 魏春雁，刘洪章，孙晓秋，等．黑穗醋栗色素浸膏的色价测定与 氨基酸[J]．中国林副特产，1992，3． [3] 王剑平，张建国，王爱军．辣椒碱及其工业生产方法[J]．食品 工业科技 ，1996，(6)：65—67． [4] 张世文，姚祖风．萃取一结晶法制备高纯辣椒碱类化合物：J]． 吉首大学学报(自然科学版)，2002．23(2)：90—92． (上接第 348页) 通过计算可以证明此模型对紫花前胡挥发油的 保留时间有很好的估计和预测能力。但 由于本方法 对分子结构中的立体结构无法鉴别，所以还有待于 进一步改善。 参考文献 ： [1] 张 斐 ，陈 波，姚守拙．GC—MS研究紫花胡前挥发油的化学 成分[A]．2002中西南地区色谱学术报告会文集 c]．2002． 38l一384． [2 金久宁，刘启新．“前胡”名实考[J]．中国药学杂志，1995，30 (9)：561—564． [3] 姚念环，孔令义．紫花前胡化学成分的研究[J]药学学报， 2001，36(5)：351—355． 4] 许剑锋，孔令义．紫花前胡茎叶化学成分的研究[J]．中国中药 杂志，2001，26(3)：178—180． [5] 饶高雄，刘启新，戴振杰，等．中药前胡的本草考证和现代品种 论述[J]．云南中医学院学报，1995，(1)：1—11． [6] Kong L Y，Pei Y H，Yu R M，et a1．Study of chemical constituents and pharmacological action of Qianhu[J]．World Notes Plant Med (in Chinese)，1991，6(6)：243—254． [7] 孙雪妹．紫花前胡与混伪品华中前胡的鉴别 J]．时珍国药研 究 ，1998，9(1)：56—58． [8] Liu S S，Liu Y，Cai S X，et a1．A novel molecular electronegativity— distance vector(MEDV)[J]．Acta Chim Sinica，2000，58(11)： l353一l357． [9] Liu S S，Cao C Z，Li Z L．Approach to estimation and prediction for normal boiling point(NBP)of alkanes based on a novel molecular distance—edge(MDE)vector[J]．Chem Inf Comput Sci，1998，38 (3)：387—394． [10] Liu S S，Cai S X，Cao C Z，et a1．Molecular electronegative distance vector(MEDV)relation to 15 properties ofalkanes[J]． Chem Inf Comput Sci，2000，40(6)：1337—1348． 维普资讯 http://www.cqvip.com