[发明专利]天然β-胡萝卜素顺、反异构体的分离方法

说明书

本发明是关于天然β-胡萝卜素顺、反异构体的分离方法，也适用于合成β-胡萝卜素中顺、反异构体的分离。

最新流行病学与肿瘤病学研究结果指出了人体维持正常或大于正常水平的β-胡萝卜素的含量，有助于防止肿瘤的发生。已知存在于生物材料中的天然β-胡萝卜素为全一反式和几种别的立体异构体(主要是顺式-β-胡萝卜素异构体)的混合物，而合成的β-胡萝卜素99％以上是全一反式-β-胡萝卜素。最新营养学研究结果表明，β-胡萝卜素的顺、反异构体的混合物比合成的全一反式-β-胡萝卜素显著地优先积累于动物组织肝脏，开拓了具防癌保健功能的天然β-胡萝卜素立体异构体混合物的新市场。

在本发明实现以前，用作保健或食品添加剂的天然β-胡萝卜素产品主要含全一反式-β-胡萝卜素，大最的顺式-β-胡萝卜素在提取过程中丢失。有的产品虽混有一定量的β-胡萝卜素的立体异构体、但其含量与比例变动范围很大，且受生物材料生长环境因素的影响，不利于防癌保健的需要。

本发明的目的在于提供一种从生物材料中大量地提取、拆分分离全一反式-β-胡萝卜素和顺式-β-胡萝卜素立体异构体的技术。由此获得的全一反式-β-胡萝卜素与顺式-β-胡萝卜素产品，可根据防癌保健或其它用途需要，按一定比例混合，制成成分恒定的β-胡萝卜素立体异构体的混合物。也可将天然顺式-β-胡萝卜素与合成的全-反式-β-胡萝卜素相混合，使合成的β-胡萝卜素具有天然β-胡萝卜素易被机体吸收的功能。

本发明所涉及的从天然生物材料中大规模地分离β-胡萝卜素顺、反异构体混合物的方法是，向天然生物材料中按1∶1-10(生物材料，有机萃取剂)比例加入有机萃取剂，室温或20-70℃加热提取10-120分钟。然后在萃取罐中进行固液分离，也可用静置沉降或离心方法进行固液分离。将含β-胡萝卜素的萃取液在蒸发器内蒸发浓缩至一半以下体积后，采用逐级降低温度的方式、或逐级增加低级醇或酮浓度的方式、或逐级增加β-胡萝卜素析出时间的方式、或将上述三种方法混合使用的方式，使全一反式-β-胡萝卜素首先结晶析出，再从结晶母液中析出顺式-β-胡萝卜油。所得全-反式-β-胡萝卜素晶体与顺式-β-胡萝卜素油，可用水、低级醇或酮等洗涤数次，然后干燥除去挥发性有机溶剂或水。也可根据需要将全一反式-β-胡萝卜素晶体或顺式-β-胡萝卜素油分别用少量萃取剂重新溶解，按上述方法重结晶，可获得纯度更高的全一反式-β-胡萝卜素晶体或顺式-β-胡萝卜素油。按本发明生产的全-反式-β-胡萝卜素晶体中全一反式-β-胡萝卜素含量为70-95％，顺式-β-胡萝卜素含量小于10％；顺式-β-胡萝卜素油中顺式-β-胡萝卜素含量为30-90％，所述的顺式-β-胡萝卜素可以是9-顺式-β-胡萝卜素，或9.9-顺式-β-胡萝卜素，或9.13一顺式-β胡萝卜素，或15-顺式-β-胡萝卜素，或15.15-顺式-β胡萝卜素，或13-顺式-β胡萝卜素，或13.13-顺式-β-胡萝卜素，也可以是它们的混合物。其含量、各组分之间比例和得率随生物材料及生物材料的生长环境与方法的选用不同而有所变化。    

本发明所使用的生物材料，可以是蓝绿藻(Blue grean algae)、盐藻(HalotolerantAlga Dunaliella)，酵母菌(yeast)、胡萝卜(Carrot)或其它含大量β-胡萝卜素的生物材料；也可以是经过适当处理后得到的富含β-胡萝卜素的类囊体膜或细胞内膜制剂。也适用于合成β-胡萝卜素中顺、反异构体的分离。

本发明所用的有机萃取剂可以是乙醚，石油醚、环己烷、正己烷、丙酮、二硫化碳、乙酸乙酯等，也可以是上述有机萃取剂的混合溶液。所加萃取剂的量并无具体规定，以能将β-胡萝卜素有效萃取为宜，通常按1∶1-10(生物材料∶有机萃取剂)的比例加入比较合适。