[发明专利]β-胡萝卜素的制备色谱分离精制方法

说明书

技术领域：

本发明属于天然产物化学领域，特别属于β-胡萝卜素的制备色谱分离精制方法。

背景技术：

β-胡萝卜素(beta-Carotene)是一种重要的天然食用色素，广泛存在于植物、藻类和真菌中。β-胡萝卜素是维生素A的前体，具有抑制细胞变异、结合活性氧抗氧化、捕获自由基、增强机体免疫力、抵抗力、降低心血管疾病和癌症的发生概率等作用。β-胡萝卜素的分子式：C₄₀H₅₆，分子量：536.88，熔点：183℃。纯品为深红色或暗红色、有光泽的斜方六面体或结晶状粉末，对氧、热及光不稳定。易溶于二硫化碳、苯、己烷、氯仿、植物油等有机溶剂，微溶于甲醇和乙醇，不溶于水、丙二醇、甘油、酸和碱等。

β-胡萝卜素属于天然产物，对于提取法制备β-胡萝卜素而言，提取物成分复杂，分离精制一直是影响产品质量的关键步骤。β-胡萝卜素的分离精制方法有常规的溶剂结晶法、超临界二氧化碳萃取富集法等，而常规的柱层析制备色谱采用简单的管状柱，填充大颗粒的无定型填料，柱效低、不稳定、重现性差，而且应用洗脱展开技术又需要大量的流动相溶剂，导致收集馏分中产物浓度低、后处理工作量大等弊端。采用柱层析的工艺很难大规模生产，此是制约工业化的瓶颈之一。

随着制药、生物化工等行业的迅速发展，制备型液相色谱分离技术得到越来越广泛的开发和应用，已成为分离和纯化复杂混合物的重要方法，尤其适用于天然产物的分离。动态轴向压缩色谱(Dynamic Axial Compression，DAC)技术解决了制备技术的放大问题，它具有成本低、寿命长、柱效高、对称性和重复性好的特点。实际上。动态轴向压缩色谱就是放大数百倍至数千倍的制备型高效液相色谱，可以按HPI C色谱条件直接进行放大，节约了时间和成本。目前世界上的动态轴向压缩色谱的柱直径已达1.6m，而柱床内的硅胶要经数十次过柱才予以更换，满足了装填出稳定、高效的大直径柱用于大规模生产的需求。

动态轴向压缩色谱技术已成功用于天然植物提取、合成药物、蛋白质和多肽的分离制备，其基本上主宰了整个制备型色谱柱市场，成为工业纯化的专用色谱设备。

发明内容：

本发明的目的是提供一种β-胡萝卜素的制备色谱分离精制方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：提取得到的天然β-胡萝卜素粗品，采用动态轴向压缩色谱技术分离纯化而得到β-胡萝卜素纯品。

所述的天然β-胡萝卜素粗品是指采用提取方法得到的，其中β-胡萝卜素含量为20-90％。

所述的动态轴向压缩色谱，依据天然β-胡萝卜素粗品的分离量，采用动态轴向压缩色谱的柱直径：10-1600mm，柱长度：100-2000mm，填充床高度：0mm-1600mm，维持压力：1-150MPa；所用填料为5-50μm的硅胶，流动相为正己烷、正己烷/乙醚＝90∶10(V/V)、正己烷/乙酸乙酯＝95∶5(V/V)等。使用HPLC检测含有β-胡萝卜素的馏分，合并含有β-胡萝卜素的馏分，浓缩除溶剂，残留物用无水乙醇重结晶而得到β-胡萝卜素纯品。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的详述：

实施例1：一个直径20cm动态轴向压缩色谱柱，装填25μm的硅胶，柱床高度25cm。300g含量25％的β-胡萝卜素溶解于120mL正己烷中，加入到动态轴向压缩色谱柱中，洗脱剂为正己烷/乙醚＝90∶10，流速100ml/min，洗脱完毕共用时间40min。HPLC检测后，合并含有β-胡萝卜素的馏分，浓缩除溶剂，得到73g深红色β-胡萝卜素，产品纯度96.5％，收率97％。

所得到的β-胡萝卜素加入无水乙醇，搅拌溶解后，密闭静置过夜析晶，过滤收集结晶沉淀，滤饼用乙醇洗涤，干燥后70g得到β-胡萝卜素晶体。高压液相色谱分析产品β-胡萝卜素的含量为98.3％，收率96％。

实施例2：一个直径32cm动态轴向压缩色谱柱，装填25μm的硅胶，柱床高度50cm。1500g含量30％的β-胡萝卜素溶解于300mL正己烷中，加入到动态轴向压缩色谱柱中，洗脱剂为正己烷/乙醚＝90∶10，流速200ml/min，洗脱完毕共用时间70min。HPLC检测后，合并含有β-胡萝卜素的馏分，浓缩除溶剂，得到437g深红色β-胡萝卜素，产品纯度96％，收率97％。

所得到的β-胡萝卜素加入无水乙醇，搅拌溶解后，密闭静置过夜析晶，过滤收集结晶沉淀，滤饼用乙醇洗涤，干燥后419g得到β-胡萝卜素晶体。高压液相色谱分析产品β-胡萝卜素的含量为98.1％，收率96％。