[發明專利]從天然材料提取葉黃素/葉黃素類的方法和從該方法獲得的高度純化的葉黃素/葉黃素類

有效

• 申請號: 201280046332.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103917521A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: P·帕斯抽克;C·參達瓦素;A·紹提布魯克;P·布儂
• 申請（專利權）人: PTT全球化學公共有限公司;朱拉隆功大學
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 馮云

技術領域

與提取葉黃素/葉黃素類、尤其用超臨界流體從金盞花的花提取葉黃素和從該方法獲得的高度純化的葉黃素/葉黃素相關的有機化學。?

本發明的背景

金盞花（萬壽菊(Tagetes?erecta)）是具有管樣花瓣的具有廣泛顏色范圍的一年生開花植物。在泰國，金盞花（marigold）主要在素攀府、北碧府、南奔府和清邁府種植。歸因于高含量的類胡蘿卜素，常在動物飼料中出于動物健康益處使用金盞花。另外，還使用金盞花中亮黃色和亮紅色的類胡蘿卜素作為飼料中的天然色素，例如用于產生亮紅色卵黃的雞飼料。?

金盞花中的主要類胡蘿卜素是葉黃素類（至多1%），尤其葉黃素。?

葉黃素（lutein）是顯示抗氧化特性的葉黃素（xanthophyll）并且還是眼中視網膜的組成。已經報道，葉黃素可以有效地用于治療與視覺相關的疾病并且還用于維持人體中的功能。因此，從天然材料提取葉黃素的方法是令人感興趣的。?

嘗試之一是通過有機溶劑、尤其非極性溶劑如己烷從金盞花提取葉黃素。有機溶劑中所含的材料稱作油水混合物（miscellar）。為了獲得葉黃素產物，必須蒸發剩余溶劑。溶劑蒸發后獲得的粗提物稱作油樹脂（oleoresin）。油樹脂（oleoresin）含有10%(w/w)葉黃素類，其中葉黃素是主要產物。?

問題之一是絕對移除提取溶劑的嚴格要求。剩余溶劑必須不得超過國際標準。這歸因于以下事實：剩余溶劑可能對消費者造成嚴重健康問題。?

已經存在通過使用更安全用于消費產品的替代性溶劑即超臨界流體、尤其超臨界二氧化碳提取葉黃素的嘗試。另外，與液體溶劑相比時，超臨界二氧化碳擁有高擴散能力和低粘度。因此，超臨界二氧化碳因傳質特性而適用于提取。另外，它可以用于在低溫（臨界溫度是30℃）下提取，這防止提取材料的分解或降解。也可以通過降低壓力或降低溫度容易地移除它。?

美國專利號20040267033描述了通過超臨界二氧化碳在70℃和475巴從金盞花提取葉黃素，獲得85-90%產率。本發明的問題在于必須使用更高的溫度，目的是以營養藥或藥物中應用所要求的較高純度獲得葉黃素。與提取期間漸增溫度相關的問題是葉黃素類的降解或分解，而壓力的增加還消耗更多能量并帶來更多風險。因此，超臨界流體不能實際地用于工業提取葉黃素類，尤其工業提取高度純化的葉黃素。根據以上發明的方法仍具有條件苛刻（strongcondition）的問題，即便它可以解決液體溶劑的安全問題。?

其他相關文獻包括美國專利44669223、5120558、5932101、6737552、6350890、7214379、5780693、6262284、7351424和6689400。?

本發明人已經研究了現有技術中的問題和自然界中這種化合物和其他葉黃素類的天然特性。發現自然界中的葉黃素和其他葉黃素類大多處于具有脂肪酸的二酯形式，例如葉黃素二棕櫚酸酯、葉黃素二肉豆蔻酸酯、玉米黃素二棕櫚酸酯（zeaxanthine?depalmitate）和玉米黃素二肉豆蔻酸酯（zeaxanthinedemyristate）。這些二酯具有高分子量，例如葉黃素二棕櫚酸酯具有在1045道爾頓的分子量，而游離葉黃素具有僅在569道爾頓的分子量。因此，用超臨界流體提取這個復雜形式分子中的天然葉黃素/葉黃素類，因而將需要高溫和/或高壓以獲得與溶劑提取方法相似的葉黃素/葉黃素類產率。?

本發明人用超臨界流體以降低的溫度60℃直接從天然材料進行葉黃素提取并且分別在300巴、350巴和400巴變動壓力條件持續4小時，如圖1中所顯示。?

圖1顯示從提取獲得的粗制葉黃素的產率。雖然通過增加壓力增加粗制葉黃素，最大產率在400巴時僅是74.40%。?

另外，本發明人將粗制葉黃素應用于色譜純化，發現游離葉黃素與極高量的葉黃素酯混合，如圖2中所顯示。?

直至現在，不存在用超臨界流體在低溫和低壓力以高于90%的產物產率提取粗制天然葉黃素的報道。?

因此，本發明人旨在將葉黃素酯/葉黃素類的酯在用超臨界流體提取之前修飾成游離葉黃素/葉黃素類和/或低分子量葉黃素酯（lutein?ester）/葉黃素類的酯（xanthophylls?ester）。含有葉黃素/葉黃素類的天然材料包括金盞花，羽衣?甘藍，菠菜，微生物細胞例如細菌、酵母、真菌和微藻，以及藻類。本發明允許用超臨界流體在低溫和低壓下從天然材料提取粗制葉黃素，但是仍提供較高產率。?