專利名稱：含有黃斑色素的葉黃素組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有黃斑色素的葉黃素組合物及其制備方法。本發(fā)明特別涉及含有黃斑色素的葉黃素組合物及其制備方法，其中黃斑色素由反式葉黃素(trans-lutein)和玉米黃素異構(gòu)體組成。本發(fā)明更特別涉及含有黃斑色素的葉黃素組合物，其中黃斑色素由反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體即(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素組成，其來源于含有葉黃素(xanthophylls)/葉黃素酯(xanthophylls esters)、人食用安全、用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂。更特別的是，本發(fā)明涉及含有至少80重量％的總?cè)~黃素(total xanthophylls)的葉黃素組合物，總?cè)~黃素中反式葉黃素的含量為至少80%，其余為玉米黃素異構(gòu)體，即(R，R)-玉米黃素和(R，幻-玉米黃素，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂。本發(fā)明的葉黃素組合物可用作營養(yǎng)保健成分及食品和飼料的添加劑和/或著色劑。
背景技術(shù)：
黃斑位于眼睛內(nèi)晶狀體正后方的視網(wǎng)膜中央。它是一塊很微小的黃色區(qū)域，由像葉黃素(lutein)、(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素這樣的葉黃素(xanthophylls)組成，該葉黃素因此稱為黃斑葉黃素。這些色素起抗氧化劑作用，保護視網(wǎng)膜不受氧化降解， 并幫助維持視力敏銳，確保清晰地閱讀、書寫、駕駛及看物。一生當(dāng)中黃斑會受到緩慢、持續(xù)的損害，這可導(dǎo)致老年性黃斑變性(AMD)和白內(nèi)障。飲食或補充劑中所含的黃斑葉黃素能幫助維持眼睛健康。葉黃素(lutein)和(R，R)-玉米黃素可來源于水果和蔬菜，而(R， S)-玉米黃素來自海鮮食品或膳食添加劑，或者來自體內(nèi)葉黃素的生物轉(zhuǎn)化。各類色素當(dāng)中，類胡蘿卜素是自然界分布最廣的色素之一，具有紅色、黃色和橙色，有各種功能，例如在地球上的植物內(nèi)起到捕光和抵御破壞性光氧化的作用。雖然在各種水果、蔬菜、鳥羽、蛋黃、家禽皮膚、甲殼動物和眼睛黃斑區(qū)中都已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含有特定的類胡蘿卜素，但是萬壽菊花瓣、玉米和葉類蔬菜中尤其富含類胡蘿卜素。膳食類胡蘿卜素與人血清和血漿中發(fā)現(xiàn)的類胡蘿卜素之間的關(guān)系表明，只有被選中的那些組的類胡蘿卜素才會進入人血流中發(fā)揮作用。每種類胡蘿卜素都有各自的一套吸收、血漿運輸和代謝模式。類胡蘿卜素吸收可見光譜中400-500nm區(qū)的光線。這一物理特性使這些色素呈現(xiàn)黃/紅色特征。類胡蘿卜素含有由異戊二烯單元組成的共軛主鏈，這些單元通常在該分子中央翻轉(zhuǎn)，表現(xiàn)出對稱性。雙鍵周圍的幾何構(gòu)型的變化，導(dǎo)致許多順式和反式異構(gòu)體存在。 哺乳類動物不能合成類胡蘿卜素，所以只得從飲食來源，如水果、蔬菜和蛋黃中攝取。近年來，已有報道稱類胡蘿卜素對健康有若干益處，包括對嚴(yán)重健康疾病的保護和/或預(yù)防。類胡蘿卜素是非極性化合物，分為兩個亞類，即一類是極性化合物，稱為葉黃素或含氧類胡蘿卜素(oxy-carotenoids)，另一類是非極性烴類胡蘿卜素，如β -胡蘿卜素、番茄紅素等。這兩個亞類都有至少9個共軛雙鍵，負責(zé)類胡蘿卜素的特征顏色。葉黃素在其共軛雙鍵鏈的末端具有環(huán)結(jié)構(gòu)，帶有極性官能團，如羥基或酮基。葉黃素(xanthophylls)例如包括葉黃素(lutein)、玉米黃素、辣椒黃素、角黃素、β-隱黃素和蝦青素等。作為天然的著色劑以及在人類保健中的角色，近年來葉黃素(xanthophylls)如葉黃素(lutein)、(R， R)-玉米黃素和(R，S)_玉米黃素已經(jīng)引起生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)和營養(yǎng)領(lǐng)域的科學(xué)家和研究學(xué)者們的再次關(guān)注。黃色和橙黃色分別歸功于葉黃素(lutein)和玉米黃素的作用。葉黃素(lutein) 和玉米黃素可在植物材料中既能以游離形式(ftee form)也能以酯類形式存在。葉黃素 (lutein)在綠葉蔬菜，如菠菜、甘藍和西蘭花中以游離形式存在，芒果、桔子和木瓜等水果和紅辣椒、海藻、黃玉米中含有酯類形式的葉黃素。它還存在于人體血流和各種組織內(nèi)，尤其存在于眼睛的黃斑、晶狀體和視網(wǎng)膜內(nèi)。葉黃素(lutein)在化學(xué)上命名為β - ε -胡蘿卜素3，3’ - 二醇。玉米黃素是經(jīng) β-胡蘿卜素上加入兩個羥基形成。因為羥基位于3和3'-位置上，所以玉米黃素的化學(xué)名稱是β，β-胡蘿卜素-3，3’_ 二醇。玉米黃素這一通用名來源于玉米(zea mays)，因為這種類胡蘿卜素最早是在玉米(Zea mays)中發(fā)現(xiàn)的。可以看到(

圖1)，葉黃素(lutein)是不對稱的，因為其左環(huán)上雙鍵的位置與右環(huán)上雙鍵的位置不同。與葉黃素(lutein)相比，玉米黃素多一個共軛雙鍵，所以其左環(huán)和右環(huán)是完全對稱的。葉黃素(Xanthophylls)能表現(xiàn)為光學(xué)異構(gòu)體(R-和S-立體異構(gòu)體)和幾何異構(gòu)體(反式，E-和順式，Z-)。R-和S-立體異構(gòu)體的構(gòu)象是根據(jù)CD光譜柱和手性柱HPLC研究確定的，而反式和順式異構(gòu)體的構(gòu)象是根據(jù)電子、紅外、NMR、HPLC-MS和HPLC-NMR在線光譜研究確定的。眾所周知，當(dāng)一個有機分子含有一個與4個不同類型的原子或基團相連的碳原子時，那個碳原子就稱為手性碳原子。該手性碳原子產(chǎn)生兩種不同的空間排布，導(dǎo)致光學(xué)異構(gòu)體形成；而聚烯烴鏈上雙鍵數(shù)量、甲基的存在以及不存在空間位阻這些條件決定了反式和順式異構(gòu)體的數(shù)量。在反式玉米黃素的情況下，其兩端環(huán)上3和3’位置上的碳原子都是手性碳原子。因此，基于與反式玉米黃素的C3和C3’碳原子相連的二級羥基的位置，反式玉米黃素在C3和C3’碳原子的位置有兩個手性中心。所以，反式玉米黃素有四種可能的立體異構(gòu)體，S卩(3R-3' R)-異構(gòu)體、(3S-3' S)-異構(gòu)體和(3R-3‘ S)-或(3S_3' R)-異構(gòu)體。 這些異構(gòu)體中，(3S-3' S)-和(3S-3' R)-異構(gòu)體相同。所以，反式玉米黃素有三種手性異構(gòu)體。引起極性光右旋的異構(gòu)體稱為R-立體異構(gòu)體，引起左旋的異構(gòu)體為S-立體異構(gòu)體，具有兩倍互為相反效果(R，S;無旋光的)的第三種異構(gòu)體稱為內(nèi)消旋型玉米黃素。葉黃素(lutein)、(R，R)-玉米黃素和(R，S)-內(nèi)消旋型玉米黃素的結(jié)構(gòu)式如下圖1所示。
權(quán)利要求
1.一種葉黃素組合物，其含有包含反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體，即(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素的黃斑色素，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂，該組合物包含至少80重量％的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為約4 1-6 1，玉米黃素的異構(gòu)體的比例為 80-20 20-80。
2.如權(quán)利要求1所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85重量％的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素的含量為至少85%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85重量％的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中至少80重量％是反式葉黃素、至少6重量％是(R，R)-玉米黃素，至少 6重量％是(R，S)-玉米黃素。
4.如權(quán)利要求1-3之任一項所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85重量％ 的反式葉黃素、至少4重量％的(R，R)-玉米黃素和至少5重量％的(R，S)-玉米黃素。
5.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的葉黃素組合物，其中所述組合物含有至少85重量％ 的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中至少80重量％是反式葉黃素，其余15重量％是玉米黃素異構(gòu)體，即(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素。
6.一種葉黃素組合物的制備方法，該組合物含有包含反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體， 即(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素的黃斑色素，其來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂，該方法包括(a)將含有葉黃素酯的植物提取物/油性樹脂與1-丙醇堿溶液混合，使其中的葉黃素酯同時發(fā)生皂化和部分異構(gòu)化反應(yīng)，其中，堿與1-丙醇的重量/體積比為1 0.5-1 1， 在70-100°C，優(yōu)選為95°C加熱所得物質(zhì)，1-5小時，得到皂化/異構(gòu)化的濃縮粗品；(b)將步驟(a)中獲得的皂化/異構(gòu)化的濃縮粗品與水按1 2-1 3的體積/體積比混合，得到稀釋的油性混合物；(c)用醋酸乙酯對步驟(b)中得到的稀釋的油性混合物進行萃取，稀釋的油性混合物與所用的醋酸乙酯的體積/體積比為1 1.5-1 2，得到含有葉黃素組合物的萃取液；(d)將步驟(c)中得到的組合物蒸發(fā)，以除去醋酸乙酯；(e)對步驟(d)中所得組合物進行純化，即先用非極性溶劑洗滌，再用極性溶劑洗滌， 然后過濾；(f)在40-45°C將所得組合物真空干燥48-72小時；(g)如果需要的話，用傳統(tǒng)方法回收步驟(c)中使用的醋酸乙酯，必要的話重復(fù)利用；以及(h)將所得組合物在-20°C儲存于惰性氣氛中。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述含有葉黃素酯的植物提取物/油性樹脂來源于萬壽菊花。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中步驟(e)中使用的非極性溶劑選自烴類溶劑，該烴類溶劑選自戊烷、己烷和庚烷等，優(yōu)選為己烷，所使用的極性溶劑選自低級脂肪醇。
全文摘要
一種葉黃素組合物，其含有包含反式葉黃素和玉米黃素異構(gòu)體，即(R，R)-玉米黃素和(R，S)-玉米黃素的黃斑色素，來源于含有葉黃素/葉黃素酯、人食用安全、可用于營養(yǎng)保健的植物提取物/油性樹脂。該組合物具有至少80重量％的總?cè)~黃素，該總?cè)~黃素中的反式葉黃素與玉米黃素異構(gòu)體的比例為約4∶1-6∶1，玉米黃素的異構(gòu)體的比例為約80-20∶20-80。
文檔編號A23L1/30GK102481011SQ201080038755
公開日2012年5月30日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者S·P·阿布杜爾卡迪爾, S·庫馬爾·T·K 申請人:奧米尼?？说俜蚪】悼萍加邢薰?br>