[发明专利]一种以玉米黄质合成虾青素的简便方法

说明书

本发明公开了一种以玉米黄质合成虾青素的简便方法，属于虾青素制备技术领域，包括如下步骤：以玉米黄质为原料，碘为卤化剂，碘化钾为碘的助溶剂，N，N‑二甲基甲酰胺为相转移剂，通过卤代和氧化反应，制得虾青素；本发明方法可以一步得到高纯度的左旋虾青素，路线简短，所用试剂少，条件温和，可满足市场对虾青素的需求，同时可为企业带来经济效益。

技术领域

本发明属于虾青素制备技术领域，具体涉及一种以玉米黄质合成虾青素的简便方法。

背景技术

虾青素，又名虾黄素，是一种脂溶性类胡萝卜素，英文名Astaxanthin，化学名3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β’-胡萝卜素，分子式C₄₀H₅₂O₄，分子量596.86。红褐色至褐色粉末，耐热性强，耐光性差。它具有独特的着色功能和抗氧化、防癌变、抵御紫外线伤害等功能，在食品、饲料、化妆品及医药等领域中有着广泛的应用。其化学结构是由四个异戊二烯单位以共轭双键形式连接，两端又有两个异戊二烯单位组成的六节环结构，结构如下所示：

虾青素具有超强的抗氧化性能，在众多类胡萝卜素分子中，虾青素猝灭分解氧的能力极高，虾青素抗脂肪氧化的能力比β-胡萝卜素高10倍，为维生素E的500倍(FisheriesScience，1996,62:134-137)。实验表明，虾青素不但可以直接清除体内自由基，还能阻断脂肪酸的链式反应(中国专利申请号：200810195924.6)。此外，虾青素还能有效地防止磷脂和其它脂类的过氧化(J Agric Food Chem，2000,48:1150)，能清除体内自由基，延缓衰老，在生物医药、食品、保健品、饲料等多个领域都有广泛的应用。

在生物医药方面，虾青素具有抗炎和抗肿瘤等功效，Mara公司调查发现虾青素和调查中的92％的抗炎药物有同等的效果或更高；与62种包括阿司匹林在内的非处方抗炎药相比，虾青素具有同等的效力或更好(Technical Repot TR,3005.001.1999)。研究发现，虾青素能显著降低诱导结肠癌发病率(Anticancer Res.1999,19:1849-1854)。饮食中虾青素对治疗乳腺癌也有效，效果比β-胡萝卜素和角黄素高50％(US Patent:6,277.417.2001)。

同时，虾青素又是一种良好的着色剂，能改善水产、畜禽皮肤和禽蛋色素沉积，提高产品品质，促进抗体产生，提高动物免疫力，是鲑鱼等鱼类的主要色素，在水产及家禽养殖方面也具有重要价值，应用前景非常广泛。

虾青素还具有重要的免疫调节作用，可以作为免疫增强剂，提高机体免疫力。虾青素能提高水生动物的存活率和繁殖率，对水生动物的正常生长和健康养殖具有极为重要的作用，在三文鱼等名贵水产品的养殖中有很好的应用。虾青素可使家禽及家畜的成活率提高，染病率下降，它还可提高禽类卵子的受精率、产蛋率。目前虾青素已经被美国FDA正式批准为食品添加剂。

现在市场上虾青素售价很高，其单价高达2000～2500美元/千克，国内外对虾青素的需求量越来越大，全世界每年用于虹鳟鱼养殖的虾青素用量就达100多吨，价值2亿美元，市场潜力可观。

目前，虾青素可通过天然提取方式获得(中国专利申请号：200610075691.7)，但是动物体内色素含量较低，废弃物本身易迅速腐败变质，体积大，运输成本相对提高，且提取费用高，所以这种方法不适用于商品化生产，发展潜力不大；而通过藻类培养或通过细菌发酵制备(美国专利：6015684、5935808)，所得的虾青素生物活性低，抗氧化性弱，主要用于着色剂，不能满足人们对虾青素其它方面的需求。目前最好生产天然虾青素的是通过培养雨生红球藻来制备(国内主要是荆州市天然虾青素有限公司)，但由于投资大，培养周期长，不能满足人们对虾青素越来越大的生活需求，因此提供一种虾青素的化学合成方法是非常有必要的。

发明内容