辣椒精的精制及辣椒素的HPLC测定

《中国食品添加剂》 China Food Additives 辣椒精的精制及辣椒素的 HPLC测定 任召言 张慧 刘玉申 (青岛大学天然色素所，青岛 266071) 摘要 ：根据物理化学性质对辣椒油树脂进行精制， 得到结晶物；由高教液相色谱的分析结果推定该结晶物 中含有较高纯度的辣椒素。 关键词：辣椒素，高效液相色谱或 HPLC Refine of Oapsaicin Oleoresin Crystal and Determination of Capsaicin on HPLC Ren Zhaoyan Zhang Hui Liu Yushen (Natural Color[nstitute，Tsingdao University，Tsingdao 266071) Absh ：t：A method。f extraction．separation。f capae&in from cat~aicin o[eoresdn w强 presented The result prod uct analyzed by HPIJC with】]ⅥB-Ⅶ ]as the intenm]standard．and five eight capsaidnoids were positively identi 矗ed． Key words：Capsaidn，HPI~" 刖 置 辣椒素(Capsaicin)，又称为辣椒碱或辣素，分 子式为 cI8H27 ，分子量为305．40，其结构式如 下图所示。按照化学命名法称之为：反一8一甲基 N 香草基一6一壬烯基酰胺。 辣椒素主要是从辣椒 中提取出来 的。其 中以 产于非洲、印度、中国的品种辣味刺激性比较强，辣 椒素的含量也较高。 辣椒的果实中除辣椒素外，还含有脂肪油、辣 椒红、辣椒玉红素、胡萝 素、玉米黄素、维生素、蛋 白质、矿物质等多种成分。用有机溶剂可以从辣椒 果实中抽提得到含有色素及辣味物质等多种成分 的油状液体，通称为辣椒油树脂(Capsaicin 01e。一 resin)。根据 CoC-MS明，辣椒油树脂中至少有 lo0种化学物质，辣椒素只占其中的 1％左右；尤其 是树脂中一些酚类物质具有撷抗辣椒素对神经肽 的作用，能加剧疼痛和炎症 ，因而必须经过分离纯 化才能作为药品。纯化后的产品在国际市场上售 价达每公斤约四万美元。 辣椒素属于植物碱类，虽早人们认为它是一种 单一的化合物；但 D．J．Bennet等人利用色谱、核磁 共振等手段详细分析其化学组成后发现：天然辣椒 素由一系列同类物组成，它们的结构和性质与辣椒 素非常相似，称为 Capsaicinoids。现已发现有 l4 种类似物，它们都有共同的母核：4一羟基一3一甲氧基 苄基酰基，不 同处在于 R基，且均有辣味(见下 图)。具体的种类和含量与辣椒的品种和成熟程度 有关。一般粗结晶中含辣椒素(C)75％，其它几种 成分按其含量高低依次是二氢辣素(IX；)、降二氢 辣素(NIX7)、高二氢辣素(}{[)c)和高辣素(HC)。 。。 H0 75 。 洲 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2o02 No．1 nordigyd rocapsaici n(NDc) capsai ei n(C) di hyd roeapsai ci n(DHC】 N-vail i ll yl_n—nonami de ho~ocapsai ci n(HG) homodi hyd roeapsai ci n( 耵c] 辣椒素的化学稳定性高。在辣椒的烘干过程、 各种有机溶剂的萃取过程中损失极少。它能溶于 甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂以及碱性水溶液中 低 浓度的辣椒素常与色素体、配糖体、磷脂质形成紫 色油溶物。纯品为白色结 晶物。易在乙醚、石油 醚、正己烷中结晶。熔点在 64℃附近。 早期，人们对辣椒的利用主要是用作食品的着 色和保鲜；直至 19世纪中期才开始了对其生物活 性(如刺激性抗 菌作用 和止痛作用 )的研究。 Stephen H Buck对辣椒素的生物活性和药理性质 作了详细的描述。它能够耗竭某些神经群中的 P 物质而起强力持续的消炎镇痛作用；能暂时性扩张 血管降低血压，促进脂肪代谢及催泪催嚏作用。动 物药理研究表明，辣椒素能减轻吗啡类药物的戒断 综合症；可预防阿司匹林对胃肠的损失和出血副作 用；能促进经皮肤药物的吸收；可用于治疗以疼痛 为主要症状的综合症，如严重难治性带状吸收；可 用于治疗以疼痛为主要症状的综合性，如严重难治 性带状疱疹后神经痛、重症风湿性关节炎等；它对 于牛皮癣、秃发也有很好的疗效作用。辣椒素也是 一 种具有抗炎作用的选择性 P物质的撷抗剂。 本文系采用多阶式分离技术从辣椒油树脂中 分离制取较高纯度的辛辣化学成分，使其可以用作 药物；并且发展了一种新的测定辣椒素类物质的 HPLC测试方法 。 1 实验部分 1．1 分离与纯化试剂 正己烷 ，乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、异丙醇、氯化 钡、氧化铝(碱性) 1 2 实验原料 辣椒油树脂系由青岛大学天然色素生产基地 7^ R- ． ^、 ／、、 、 R- ．，— ，、 R_ ／ 、^ ^ 、／ R- ． ^ ＼／V R ，、一 矿、人 R ． ⋯ J、 R =hi R =H R =H R =H R H R =H 提供，是辣椒粉经正己烷浸泡蒸镏后，后经乙醇脱 辣制取。 2 实验过程 2 1 将辣椒精浸泡于 3．5倍体积的丙酮中，室温 下均匀搅拌 4小时； 2．2 过滤并洗涤滤饼，合并洗涤液和滤液，进行减 压蒸镏浓缩 ； 2．3 浓缩液中加入 6倍体积的甲醇．水(90：10)的 溶液，调节 pH≈9；向混合溶液中加人饱和 BaC12 溶液直至无沉淀出现为止； 2．4 重复第二步的操作过程； 2 5 蒸镏后的残余物用乙醚萃取 2—3次．合并萃 取液并进行减压蒸馏以去除溶剂； 2．6 蒸馏后的残余物通过碱性氧化铝层析色谱 柱，并用 2种流动相进行洗涤； 流动相 1：正己烷 异丙醇．水(75：23：2) 流动相2：正己烷一异丙醇 (94：6) 收集流动相 2的洗脱掖 2 7 对所收集的洗脱液进行减压蒸镏；蒸镏后的 样品用少量乙醚溶解后，将其放置在．2O℃的低温 环境下结晶纯化(大约 3小时)。然后进行过滤并 干燥样品，放于低温下保存。 3 辣椒素的HPLC分析与鉴定 3．1 仪器：日本产岛津 LC-CA高效液相色谱仪 3．2 配置：Supelcosil C【8反 相色 谱 柱 (15cm × 6rran)WatergO0光 二级 管紫外可 见检测器；L- 5000LC控制仪 3．3 参数 流速— ．5ml／s (下转 页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 Chlna Food Additives 2002 No．1 户，且很多是些潜力客户，这对扩大我公司产品在 世界市场上的影响及增加市场分额有很好的促进 作用。 这次参展的另一个大的收获就是感受到了未 来食品市场的发展倾向，即天然产品例如蔬菜和水 果越来越受到分销商和消费者的青睐，这可能是受 到国际政治局势和环境的影响，人们越来越注意到 自己的身心健康问题，使人们的注意力由原来的只 注重产品的外表而转移到产品本身上来。 总之，这次参展的收获还是很大的 除了企业 本身的产品和信誉外 ，与协会和贸促会人员的辛勤 布置和设计是分不开的，连我们的客户都说：You have a great exhibition．因此在的最后 ，我公司 要特别对组织人员表示真诚的感谢! (上接 76页) 温度一25℃ 流动相一水(含 1％磷酸)：乙氰=60：40 3．4 分析谱图如下： 2-f roe f n) 4 结果与讨论 4．1 HPLC分析过程是以DMBM0作为内标的； 4．2 HPLC分析是以 6O％水(含 1％磷酸)—4O％ 乙氰的混合溶液作为流动相，对于辣味物质的分析 显示了良好的选择性： 4．3 辣昧物质在本流动相的洗 出顺序依次为： N 、C、 、HC和 HDC； 4．4 从分析结果来看，本实验所用的萃取分离过 程是有效的。 致谢：本实验所用原料是由青岛大学天然色素 生产基地提供，并且在分析过程中得到 了杜桂彩老 师的大力协助，在此对他们深表感谢j 参考文献 1 吴明光，王盎茂．是兵，洪居瑞 天然结晶辣椒碱的分析耐定。 厦门大学学报 1993，32：6 2 高蓝．李浩明等 羊角椒辣味物质成分分析 天然产物研究与开 发 1996．8 4 3 高蓝，李浩明 辣椒素及箕在医药中的应用 中国药学杂志 1995，30：4 4．十剑平，张建国，王爱军 辣椒碱及其工业生产方法 食品工业科 技 I996，6：65—67 5 l'homzsH Cooper，Jm A．Guzinski．and Caro1．,m F~her J Agric．Ftx~t Chin 【991，39：2253～2256 6 Neil L S I Mark Routasavi0．Harold Combs J Ag Food Cherll 1997 25：6 1419～ 1420 7 Chiang，G J Agrlc Food Chem 【991，39：2253～2256 8．Gannet．G Nagel，D ；Re0y，P；Law,on，T ；Sharpe，J；Toth， B ；JO瑁 chml，1988，53：1064～107【 9 Hoffirmn，P ；Logo，M ；Gaietto．W ；J Agric Food Chem 1983， 31：I326～ 1330 10 Weaver．K ：Awde．D ；J Chromztogr I986，367：438～442 I I．Woedbury，J J As (34f Anal Chem．I980，63：556～558 维普资讯 http://www.cqvip.com