摘要：用D201阴离子交换树脂对辣椒碱粗提物进行初步纯化，在此基础上结合运用结晶―重结晶方法对辣椒碱进一步纯化，得到辣椒碱晶体。研究表明：选用无水乙醇为结晶溶剂，结晶温度0℃，结晶时间12h，能够得到辣椒碱晶体，再进行二次重结晶，能得到的辣椒碱晶体纯度为95.31%。
关键词：辣椒碱；结晶；分离；纯化
前言
辣椒的果实可作为食用，根茎可以作为药的辅助品。随着对辣椒的不断深入研究，已不再局限于其食用价值与药用价值方面。辣椒中的大部分活性成分为辣椒红色素和辣椒碱，这种红色素着色力强且无毒副作用，是一种天然的红色素，可以此作为食品添加剂红色素可优质的原料 。目前更多地关注到有关辣椒碱的提取和纯化，一些对此进行研究的报道也很多。辣椒碱有着非常高的药用价值，并且能够在很大程度上应用于生物农药甚至军事等各个领域，关于这方面的研究，国内外也进行了很多报道 。辣椒碱的药理作用十分广泛，具有消炎镇痛、抗癌及保护消化系统等作用，但是在辣椒碱的粗提物中，存在酚类物质会对辣椒碱的镇痛起到降低作用，因此辣椒碱粗提物在临床上不能对神经肽的活性起到诱导作用，反而会进一步加剧病痛。为此，十分有必要对辣椒碱的提取和纯化进行深入研究。
为了使辣椒碱能在更多的领域进行应用，对其粗提物进行进一步的分离和纯化，从而获取纯度较高的辣椒碱，进而提高其经济效益和价值。本研究综合考虑树脂法和结晶法对辣椒碱进行纯化，通过此方法来确保提取的辣椒碱纯度更高，使辣椒碱发挥更好的作用。树脂法是通过研究辣椒碱的结构特征，利用树脂材料对辣椒碱粗提物质进行初始纯化，将溶剂回收以后使辣椒碱的纯度得到提高，为结晶法打下基础。由于辣椒碱在一定的结晶溶剂中，而结晶法可以很好地利用其溶解度的差异性达到结晶分离的目的，从而使提取出的辣椒碱纯度较高，因此是纯化辣椒碱的一种有效方法。
1材料与方法
1.1试验材料、试剂
实验自制辣椒碱粗提物；石油醚、乙醚、无水乙醇、正己烷、苯；实验室自制蒸馏水；辣椒碱标准品；其它试剂为分析纯。
1.2仪器与设备
PHS-3C型精密PH计，上海雷磁仪器厂；旋转蒸发仪，RE-52A，上海亚荣生化仪器厂；循环水多用真空泵，SHB-3，河南省巩义市英峪仪器厂；真空干燥箱；高效液相色谱仪：HEWLETT PACKARD1100，美国惠普公司；检测器：SPD-HP1100可见紫外检测器；数据处理系统：HP CHEMSTATION FOR LC，REV.A.05.01；电子天平，JA5003，上海精密科学仪器厂；
1.3试验方法
本试验中，首先制作辣椒碱粗提物浸膏，利用D201阴离子树脂进行初步纯化之后，采取不一样的溶剂对初纯物进行结晶和重结晶操作。
工艺流程如下：辣椒碱粗提物浸膏→溶解上D201树脂柱→解吸→固形物→溶
剂溶解→过滤→重结晶→晶体
2结果与讨论分析
2.1结晶溶剂的选择
将通过树脂初步纯化的辣椒碱解吸液真空浓缩回收有机溶剂后，结合辣椒碱的结构特点，分别选择乙醚、正己烷、石油醚、苯、无水乙醇五种结晶溶剂。具体操作为：用结晶溶剂在高温下将真空浓缩的辣椒碱溶解，待其完全溶解后，在0℃条件下，选择结晶时间为8h进行结晶，计算辣椒碱含量，结果见表1。
表1 结晶溶剂的选择
由表1可知，无水乙醇得到的辣椒碱纯度比较高，而且其颜色与纯度较高的辣椒碱晶体相比，较为类似。而通过乙醚所获得的晶体辣椒碱是含量最高的，而且外观呈白色，但是因为在结晶前要辣椒碱固形物进行加热、溶解，而且乙醚非常容易挥发；此外，还应考虑到辣椒碱的应用范围，加入乙醚可能会对辣椒碱产生安全方面的影响。因此本次试验中辣椒碱的结晶溶剂采用无水乙醇。
2.2结晶温度的作用
在试验中，在结晶溶剂的选择上采用无水乙醇，并分别在温度不一样的情况下对辣椒碱进行结晶处理。计算得出辣椒碱含量，结果见表2。
表2 不同结晶温度中辣椒碱结晶状态分析比较
试验发现，零摄氏度是辣椒碱结晶的比较适宜的温度，且不会消耗太长的结晶时间，而且得到的晶体颗粒比较均匀，与纯辣椒碱晶体的颜色相比，比较接近，故本试验选择结晶温度为0℃。
2.3结晶时间的影响
本试验选择无水乙醇为结晶溶剂，在0℃下进行结晶，时间选择4h、8h、12h、20h。计算辣椒碱含量，结果见表3。
表3 不同时间对结晶的影响
当延长的时间越来越久，结晶就越充分，相对地，会产生更多的辣椒碱。当晶体的结晶时间在12小时，其会呈现较规则的形态，且经过测验，得出辣椒碱的纯度相对而言较高，所以辣椒碱的最适宜的结晶时间应设置为12小时。
2.4 pH值的影响
在试验中，将无水乙醇在不同pH值的0℃条件下进行结晶处理，时间控制在8小时，并将结晶效果进行比较分析，从而得到最佳的pH值，结果见表4：
表4 pH值对辣椒碱结晶的影响
从表中可以看出，当pH值在中性条件下，最有利于辣椒碱结晶，这主要与辣椒碱的结构相关。辣椒碱在中性和偏酸性的pH值下，较为容易呈现分子状态，即溶解度比较小。本实验选择无水乙醇结晶溶剂，对无水乙醇的pH值不进行调节，可以产生较少其它杂质。
2.5成品鉴定
本试验采用HPLC法进行成品鉴定，对其纯度进行测定。把辣椒碱标准品高效液相色谱图和试验所获得的辣椒碱提取物色谱图相比较，结果见图1和图2。对比标准品得知，辣椒碱的保留时间为15.2分钟，而在试验中辣椒碱晶体的高效液相色谱图可以发现，在一样的保留时间也出现了一个峰，这就可以证明试验所得到的晶体物质就是辣椒碱。树脂法纯化后得到的辣椒碱产品的纯度为51.6%，树脂―结晶法得到的辣椒碱产品的纯度为95.1%。
图1 辣椒碱标准品色谱图 图2 试验所得辣椒碱晶体色
3结语
本试验利用对不同的结晶溶剂、温度、时间以及pH值的研究，将晶体产量、色泽、形态等作为试验指标，得出了优良的结晶工艺：无水乙醇（不调节pH值）作为结晶溶剂，结晶温度0℃，结晶时间12小时。在这种情况下，将辣椒碱解吸液浓缩固形物进行结晶处理，可以获取白色的针状辣椒碱晶体，且获得较为均匀、不分散的晶粒，经过HPLC法测定，纯度达到84.6%；再重复该过程对所得晶体进行二次重结晶，纯度可以达到95.1%。
参考文献：
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中国食品添加剂，1999（3）