張雖栓，蔡花真,*，張根明，曹德彧

(1.河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院，河南 平頂山 467000；2.中平能化集團(tuán)天宏焦化公司，河南 平頂山 467000)

濃縮-結(jié)晶法制備辣椒堿類化合物工藝

張雖栓1，蔡花真1,*，張根明1，曹德彧2

(1.河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院，河南 平頂山 467000；2.中平能化集團(tuán)天宏焦化公司，河南 平頂山 467000)

以辣椒油樹脂為原料，研究濃縮、皂化和結(jié)晶條件對(duì)辣椒堿類化合物提取率和純度的影響。采用單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化辣椒油樹脂濃縮和辣椒堿類化合物的提取工藝。結(jié)果表明：影響辣椒油樹脂濃縮效果的4個(gè)因素是甲醇體積分?jǐn)?shù)＞浸提溫度＞甲醇溶液用量＞浸提時(shí)間，影響辣椒堿類化合物提取率的4個(gè)因素依次為皂化時(shí)間＞pH值＞結(jié)晶溫度＞NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)；獲得最佳工藝條件：質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的辣椒油樹脂用體積分?jǐn)?shù)80%甲醇濃縮得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%的辣椒提取物，直接用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% NaOH溶液在50℃條件下皂化4h，然后在5℃用稀鹽酸調(diào)節(jié)pH7.0，靜置結(jié)晶，提取率為86.67%。產(chǎn)品經(jīng)HPLC分析，純度達(dá)97.87%。

辣椒油樹脂；辣椒堿類化合物；提取工藝；皂化；正交試驗(yàn)

辣椒堿是從茄科類植物辣椒果實(shí)中分離的一種極辛辣的香草酰胺類生物堿，其主要成分結(jié)構(gòu)見圖1。其易溶于乙醇、甲醇、石油醚、丙酮、正己烷、三氯甲烷等有機(jī)溶劑及堿性水溶液，難溶于冷水[1-4]。具有消炎、鎮(zhèn)痛、促進(jìn)脂肪代謝、促進(jìn)食欲、改善消化、抗菌殺蟲及對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的選擇性等藥理作用[5-9]，因此，高純辣椒堿類化合物已被廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域和食品添加劑行業(yè)。我國(guó)作為辣椒的資源大國(guó)，研究高純辣椒堿類化合物的制備技術(shù)為解決“三農(nóng)”問(wèn)題具有重要的實(shí)用意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前，制備高純度辣椒堿的常用方法主要有硅膠柱層析法、結(jié)晶法、離子交換法、大孔吸附樹脂法和超臨界流體萃取法等。

圖1 辣椒堿類化合物的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structures of capsaicinoids

萃取-結(jié)晶法[10-14]是一種用有機(jī)溶劑從辣椒中將辣椒堿類化合物提取出來(lái)，經(jīng)過(guò)皂化、萃取、結(jié)晶制得辣椒堿的生產(chǎn)工藝。張世文等[13]以低濃度的辣椒油樹脂(辣椒堿類化合物含量6.83%)為原料，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的氫氧化鈉溶液皂化后，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%稀硫酸調(diào)節(jié)pH值，用正己烷進(jìn)行萃取，濃縮后得到純度達(dá)85%以上的辣椒堿類化合物粗品，再加以結(jié)晶，純度則可達(dá)92.5%。張彥雄等[15]采用溶劑法和超臨界CO2萃取相結(jié)合的工藝，開發(fā)的辣椒深加工方法可得到總堿含量達(dá)96%的辣椒堿產(chǎn)品。這些直接皂化、結(jié)晶的方法增加了皂化劑的用量和廢物的處理成本，浪費(fèi)了溶劑，降低了辣椒堿的提取率。超臨界萃取的方法由于成本過(guò)高，不適合廣泛推廣。

硅膠柱層析法是以硅膠為固定相，逐步增加流動(dòng)相的極性來(lái)分離、純化辣椒堿類化合物的方法。曾仕廉等[16]用丙酮、石油醚、95%乙醇提取出辣椒油樹脂，再以乙醚作為結(jié)晶溶劑，得到粗辣椒堿類化合物的晶體，再經(jīng)硅膠柱層析純化后結(jié)晶，得到辣椒堿類化合物，收率為0.23%(以干辣椒為基準(zhǔn))，純度為91.3%。這種方法可以有效地提純辣椒堿，但是分離速率太慢，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

其他的如酶法、離子交換法等方法存在操作復(fù)雜、收率偏低等不足，嚴(yán)重制約了工藝的推廣。

本研究在有機(jī)溶劑提取、分離辣椒紅色素和辣椒油樹脂的研究[17-18]基礎(chǔ)上，首先利用甲醇溶液對(duì)辣椒油樹脂進(jìn)行濃縮，得到高濃度的辣椒油樹脂，然后進(jìn)行皂化、調(diào)節(jié)pH值，在水溶液中直接結(jié)晶，制備高純度的辣椒堿類化合物，減少了分離環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本，為生產(chǎn)上提供切實(shí)可行的辣椒堿類化合物提取、分離、純化技術(shù)，為辣椒的深加工提供可靠的生產(chǎn)技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒油樹脂(辣椒堿含量為1.5%) 自制。

甲醇、乙醇、氫氧化鈉、丙酮、濃鹽酸均為A R級(jí)；分析用甲醇為色譜級(jí)；辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)品(純度97%)貴州五貝子發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

普通玻璃儀器；LC-6A高效液相色譜儀 日本島津公司；SHZ-82型水浴恒溫箱 江蘇教育玻塑廠；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；pHS-4C+酸度計(jì) 上海醫(yī)用儀表廠；ZK-82B真空干燥箱 上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠。

1.3 辣椒堿類化合物檢測(cè)方法[19-20]

色譜條件：色譜柱為VP-ODS C18柱(2.6mm× 250mm，5μm)；柱溫室溫；檢測(cè)波長(zhǎng)280nm；流動(dòng)相為甲醇-水(含質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%磷酸)(70:30，V/V)；流速為0.7mL/min；進(jìn)樣量10μL。根據(jù)保留時(shí)間定性，辣椒堿、二氫辣椒堿、降二氫辣椒堿的峰面積定量。

1.4 辣椒堿類化合物提取率的計(jì)算

式中：m1為辣椒堿類化合物質(zhì)量/g；m2為辣椒油樹脂的質(zhì)量/g；B為辣椒油樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%。

1.5 濃縮和精制方法

根據(jù)辣椒堿類化合物結(jié)構(gòu)性質(zhì)特點(diǎn)，該方法的工藝流程見圖2，首先取100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%辣椒油樹脂，用體積分?jǐn)?shù)80%甲醇作為萃取劑，進(jìn)行萃取、分離，濃縮甲醇相便得到含量達(dá)質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%辣椒堿提取物4.1g。該粗品用5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% NaOH溶液進(jìn)行皂化4h，加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH7.0左右，在5℃條件下靜止結(jié)晶約2h，待充分結(jié)晶完畢后，過(guò)濾其結(jié)晶母液，將辣椒堿類化合物結(jié)晶體在真空干燥箱內(nèi)干燥處理，便可得到含量不低于97%的高純度辣椒堿。

圖2 辣椒堿類化合物的分離工藝流程Fig.2 Extraction and separation of capsaicinoids from capsicum oleoresin

2 結(jié)果與分析

2.1 濃縮工藝條件的優(yōu)化

從質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%辣椒油樹脂開始，考察了選用甲醇的體積分?jǐn)?shù)、料液比、提取溫度和提取時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響。

2.1.1 濃縮溶劑的選擇

辣椒油樹脂與乙醇、甲醇、正己烷及乙酸乙酯等有機(jī)溶劑均互溶，由于辣椒堿與辣椒紅色素在不同體積分?jǐn)?shù)的甲醇溶液中溶解度的不同，同時(shí)，甲醇又是一種良好的低沸點(diǎn)溶劑，且具有易分離的特點(diǎn)。因此，本實(shí)驗(yàn)采用甲醇的水溶液作為濃縮劑。

2.1.2 甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響

精確稱取質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%辣椒油樹脂樣品25g于錐形瓶中，分別加入50mL不同體積分?jǐn)?shù)的甲醇溶液，于50℃水浴中提取4h，分液、濃縮，測(cè)定濃縮物中辣椒堿類化合物的提取率。

由圖3可知，用10%～80%甲醇溶液分離辣椒堿時(shí)，隨著甲醇溶液體積分?jǐn)?shù)的增加，辣椒堿類化合物的提取率也逐步提高，當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)80%時(shí)，辣椒紅色素的溶解度最小，目標(biāo)產(chǎn)物的含量達(dá)到最高；當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)高于80%時(shí)，隨著色素與油脂類物質(zhì)的溶解度的增大，辣椒堿類化合物提取率反而下降，故選用80%甲醇溶液為濃縮劑。

圖3 甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)辣椒堿類化合物提取率的影響Fig.3 Effect of methanol volume fraction on the content of capsaicin

2.1.3 甲醇用量對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響

精確稱取1.5%辣椒油樹脂樣品20g/份，加入不同體積的80%甲醇溶液，在50℃條件下提取4h，濃縮后，測(cè)定濃縮物中辣椒堿類化合物的提取率。

圖4 甲醇溶液用量對(duì)辣椒堿類化合物提取率的影響Fig.4 Effect of methanol solution dosage on the content of capsaicin

由圖4可知，隨著甲醇溶液用量的增加，辣椒堿類化合物的提取率也逐步提高，當(dāng)80%甲醇溶液用量為60mL時(shí)，效果最佳。當(dāng)80%甲醇溶液用量大于60mL時(shí)，所得辣椒堿類化合物的提取率變化不大，既浪費(fèi)了試劑又增加了成本。故選用60mL 80%甲醇溶液進(jìn)行濃縮。

2.1.4 浸提溫度對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響

精確稱取1.5%辣椒油樹脂樣品20g于錐形瓶中，加入60mL 80%甲醇溶液，分別在不同溫度條件下浸提4h，測(cè)定各種條件下得到濃縮物中辣椒堿類化合物的提取率。

由圖5可知，隨著浸提溫度的升高，辣椒堿類化合物含量也在逐步增加。當(dāng)溫度在50℃以上時(shí)，辣椒堿類化合物提取率反而降低。因?yàn)槔苯穳A類化合物在甲醇溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大，但當(dāng)溫度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致辣椒堿類化合物的分解而含量降低。因此，浸提溫度以50℃左右為宜。

圖5 浸提溫度對(duì)辣椒堿類化合物提取率的影響Fig.5 Effect of extraction temperature on the content of capsaicin

2.1.5 浸提時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響

準(zhǔn)確稱取1.5%辣椒油樹脂樣品20g于錐形瓶中，加入60mL 80%甲醇溶液，在50℃水浴條件下提取不同的時(shí)間，測(cè)定各種條件下濃縮物中辣椒堿類化合物的提取率。

圖6 浸提時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物提取率的影響Fig.6 Effect of extraction time on the content of capsaicin

由圖6可知，隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，辣椒堿類化合物的提取率在不斷增加，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到37%。當(dāng)浸提時(shí)間增大到4h以上時(shí)，辣椒堿類化合物的提取率則有所降低，可能是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，辣椒堿發(fā)生了水解的緣故，故選浸提時(shí)間為4h。

2.1.6 辣椒油樹脂濃縮正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

表1 辣椒油樹脂濃縮正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing condensation processing of capsicum oleoresin

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)方案進(jìn)一步考察濃縮液甲醇的體積分?jǐn)?shù)、甲醇溶液用量、提取溫度及提取時(shí)間4個(gè)因素對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響，每個(gè)因素選擇3個(gè)水平(表1)。以辣椒堿類化合物在濃縮物中的含量為考核指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理極差分析見表2，方差分析結(jié)果見表3。

表2 辣椒油樹脂濃縮L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Results of orthogonal experiments for optimizing condensation processing of capsicum oleoresin

表3 辣椒油樹脂濃縮正交試驗(yàn)方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal experiments for optimizing condensation processing of capsicum oleoresin

因素與水平對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有明顯的作用，由表2可見，一定范圍內(nèi)，4種因素對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果的影響程度依次為C＞A＞B＞D。其中提取時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物的濃縮效果影響較弱，甲醇的體積分?jǐn)?shù)和用量對(duì)辣椒堿類化合物濃縮效果影響較為顯著，4種因素的優(yōu)化組合為C2A2B2D2，即甲醇體積分?jǐn)?shù)80%、用量60mL、浸提溫度50℃、浸提時(shí)間4h，經(jīng)驗(yàn)證，質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的辣椒油樹脂按上述最佳優(yōu)化組合濃縮后，辣椒堿類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)36%以上。

2.2 結(jié)晶工藝條件的優(yōu)化

從36%辣椒油樹脂開始，考察了選用氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、皂化時(shí)間、pH值與結(jié)晶溫度對(duì)辣椒堿類化合物提取的影響。

2.2.1 NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)辣椒堿類化合物晶體提取效果的影響

稱取36%辣椒提取物25g/份，加入50mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaOH溶液，溫度控制在50℃，攪拌皂化4h，過(guò)濾，濾液加5%稀鹽酸調(diào)pH7.0時(shí)，經(jīng)結(jié)晶得辣椒堿類化合物晶體，結(jié)果見圖7。

圖7 NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)辣椒堿類化合物晶體產(chǎn)量的影響Fig.7 Effect of sodium hydroxide concentration on extraction rate of capsaicin

由圖7可以看出，NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，所得辣椒堿類化合物晶體產(chǎn)量趨于最大值。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，堿液中溶有大量的油類物質(zhì)，給后期分離工作帶來(lái)不便，辣椒堿與脂肪酸的分離效果較差，產(chǎn)品純度降低。

2.2.2 皂化時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物提取效果的影響

稱取36%辣椒提取物25g/份，加入50mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% NaOH溶液，在50℃條件下皂化不同的時(shí)間，測(cè)定辣椒堿類化合物產(chǎn)量，結(jié)果見圖8。

圖8 皂化時(shí)間對(duì)辣椒堿類化合物晶體產(chǎn)量的影響Fig.8 Effect of saponification time on extraction rate of capsaicin

由圖8可以看出，在相同條件下，皂化時(shí)間越久，所得辣椒堿類化合物就越多。但是，當(dāng)皂化時(shí)間超過(guò)4h，所得辣椒堿類化合物的產(chǎn)量增加不明顯，所以以4 h為宜。

2.2.3 pH值對(duì)辣椒堿類化合物晶體提取效果的影響

取質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%辣椒提取物50g于大三角瓶中，加入50mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% NaOH溶液50℃皂化4h，分成5份，加水稀釋，加酸調(diào)節(jié)不同pH值，結(jié)晶，分別得到辣椒堿類化合物晶體產(chǎn)量如圖9所示。

由圖9可看出，最佳pH7.0。當(dāng)pH＞8時(shí)，則乳化現(xiàn)象嚴(yán)重，溶液成為均一單相，辣椒堿類化合物損失較多，基本得不到辣椒堿類化合物晶體；當(dāng)pH＜7時(shí)，溶液隨著稀鹽酸用量的增加，辣椒堿類化合物水解的量增加，且水相中辣椒堿類化合物含量大量減少，因此過(guò)量的酸會(huì)造成辣椒堿類化合物水解損失，結(jié)晶量減少；當(dāng)pH＜4，基本得不到辣椒堿類化合物晶體。綜合考慮結(jié)晶時(shí)間和晶體性狀，最適pH值為7.0。

圖9 pH值對(duì)辣椒堿類化合物晶體產(chǎn)量的影響Fig.9 Effect of pH on extraction rate of capsaicin

2.2.4 溫度對(duì)辣椒堿類化合物晶體的影響

溫度對(duì)結(jié)晶的影響較大，在pH值為7.0的條件下，分別考察了20、10、5、－5℃四種溫度對(duì)結(jié)晶的影響，結(jié)果見表4。

表4 溫度對(duì)辣椒堿類化合物結(jié)晶效果的影響Table 4 Effect of temperature on crystallization efficiency of capsaicinoids

由表4可知，溫度從20℃降至5℃時(shí)，過(guò)飽和度增加，成核速度加快，故結(jié)晶時(shí)間變短，收率增大。當(dāng)溫度為－5℃時(shí)，溶液分子運(yùn)動(dòng)速度減慢，成核速度與晶體生長(zhǎng)速度隨之減慢，故結(jié)晶時(shí)間又有所延長(zhǎng)。結(jié)合工廠的經(jīng)濟(jì)效益考慮，以5℃為宜。

2.2.5 辣椒堿類化合物提取工藝正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)方案進(jìn)一步考察結(jié)晶溫度、NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、皂化時(shí)間及pH值4個(gè)因素對(duì)辣椒堿提取效果的影響，每因素選取3個(gè)水平。以辣椒堿提取率為考核指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)。

表5 辣椒堿類化合物提取正交試驗(yàn)因素及水平Table 5 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing extraction processing of capsaicin

正交試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理極差分析見表6，方差分析結(jié)果見表7。

表6 辣椒堿類化合物提取物的L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 6 Results of orthogonal experiments for optimizing extraction processing of capsaicin

表7 辣椒堿類化合物提取正交設(shè)計(jì)方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal experiments for optimizing extraction processing of capsaicin

由表7可見，一定范圍內(nèi)，4種因素對(duì)辣椒堿提取率的影響程度依次為G＞H＞E＞F。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益考慮，最佳提取工藝組合為G2H2E2F2，即皂化時(shí)間4h、pH7.0、溫度5℃、氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%條件下進(jìn)行結(jié)晶，制得片狀的辣椒堿晶體。

取質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%辣椒油樹脂，分3組，每組分別稱取5g，按最優(yōu)提取工藝提取、結(jié)晶，得到粉末狀辣椒堿晶體1.77、1.75、1.76g。HPLC法測(cè)定晶體中辣椒堿類化合物的含量分別為98.31%、97.23%、98.07%，平均含量為97.87%。優(yōu)化工藝?yán)苯穳A類化合物的提取率按式(1)計(jì)算為87%、84%、89%，均值為86.67%。

2.2.6 產(chǎn)品純度檢測(cè)

圖10 辣椒堿高效液相色譜圖Fig.10 HPLC chromatogram of capsaicinoids

白色的辣椒堿類化合物晶體，經(jīng)HPLC分析(圖10)，純度為97.87%，其中辣椒堿含量68.16%，二氫辣椒堿含量24.35%，其他占5.39%。

3 結(jié) 論

通過(guò)單因素和四因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別優(yōu)化了辣椒油樹脂的濃縮和辣椒堿的結(jié)晶工藝。優(yōu)化后辣椒油樹脂濃縮的條件是8 0%甲醇溶液、甲醇溶液用量60mL、浸提溫度50℃、浸提時(shí)間4h進(jìn)行濃縮辣椒油樹脂；結(jié)晶工藝條件為：36%辣椒提取物用10%氫氧化鈉溶液皂化4h、調(diào)節(jié)pH7.0、控制溫度5℃，此時(shí)進(jìn)行結(jié)晶，得到片狀的辣椒堿類化合物，純度為97.87%，提取率為86.67%。

本研究利用辣椒堿類化合物和辣椒紅色素在低體積分?jǐn)?shù)甲醇溶液中溶解度的不同對(duì)辣椒油樹脂進(jìn)行濃縮，然后又依據(jù)辣椒堿難溶于冷水的特點(diǎn)，選擇合適的條件下在水溶液中直接結(jié)晶，得到辣椒堿晶體，且收率較高。

[1] 呂小蘭. 辣椒素的應(yīng)用與提取[J]. 江西化工, 2005(4): 6-7.

[2] 江蘇新藥學(xué)院. 中藥大辭典: 下冊(cè)[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1997: 2570.

[3] 侯炳軍. 辣椒堿鎮(zhèn)痛機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 臨沂醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校學(xué)報(bào), 2004, 26(5): 353-355.

[4] 吳明光. 新型長(zhǎng)效鎮(zhèn)痛藥辣椒堿研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)新藥雜志, 1994, 3(4): 10-13.

[5] 張軍. 辣椒堿的藥理與臨床研究進(jìn)展[J]. 國(guó)外醫(yī)學(xué): 中醫(yī)中藥分冊(cè), 1996, 18(2): 8-11.

[6] BERUETEIN J E. 辣椒堿與P物質(zhì)[J]. 國(guó)外醫(yī)學(xué): 皮膚性病學(xué)分冊(cè), 1993, 19(3): 160-163.

[7] SENO N, DRAG A. Capsaicin-induced activation of fine afferent fibers from rat skin in vitro[J]. Neurosci, 1993, 55(2): 563-569.

[8] CAMSE R, PETSCHE U, LEMBCK F, et al. Capsaicin applied to peripheral nerve inhibits axoplasmic transport of substance P and somatostatin[J]. Brain Research, 1982, 239(2): 447-462.

[9] SHIN H C, PARK H J, RAYMOND S A, et al. Potentiation by capsaicin of lidocaine, s tonic impulse block in isolated rat sciatic nerve[J]. J Neurosci Letters, 1994, 174(1): 14-16.

[10] 吳艷陽(yáng), 陳開勛, 邵紀(jì)生. 辣椒素的制備工藝及分析方法[J]. 化學(xué)世界, 2004(4): 218-221．

[11] 彭書練, 單揚(yáng), 丁芳林. 辣椒堿的制取、純化及應(yīng)用研究[J]. 辣椒雜志, 2005(3): 40-43.

[12] 吳波, 譚文潔. 辣椒素的分離純化及分析[J]. 廣州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2002, 30(4): 42-44.

[13] 張世文, 姚祖鳳. 萃取-晶法制備高純度辣椒堿類化合物[J]. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2002, 23(2): 90-92.

[14] 程紹玲. 辣椒的分析與綜合利用[J]. 糧食加工, 2004(2): 52-55.

[15] 張彥雄, 邱建生. 辣椒堿類化合物及脫色辣椒精生產(chǎn)技術(shù)研究[J]. 貴州林業(yè)科技, 2001, 9(4): 1-18.

[16] 曾仕廉, 趙家俊. 辣椒堿(素)、辣椒色素的分離純化及性質(zhì)研究[J].中國(guó)生化藥物雜志, 1993, 66(4): 51-53.

[17] 楊麗飛, 鄧宇. 辣椒堿產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用[J]. 化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù), 2004, 25(2): 44-45.

[18] 狄云, 蔣健篇. 辣椒果實(shí)中的辣椒堿類物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 1999, 20(6): 30-32.

[19] 孫進(jìn)平, 楊更亮, 陳義, 等. 辣椒堿主要組分的RP-HPLC法測(cè)定[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2002, 6(2): 145-147.

[20] 朱書平, 李添寶. 高效液相色譜法測(cè)定辣椒堿[J]. 湖南師范大學(xué): 自然科學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 28(4): 63-66.

Preparation of Capsaicin by Condensation and Crystallization

ZHANG Sui-shuan1，CAI Hua-zhen1,*，ZHANG Gen-ming1，CAO De-yu2
(1. Henan Quality Polytechnic, Pingdingshan 467000, China；2. Tianhong Coking Company, Zhongping Energy Chemical Group, Pingdingshan 467000, China)

Capsicum oleoresin was used as the raw material to explore the effect of condensation, saponification and crystallization on the purity and extraction rate of capsaicinoids. The optimal extraction processing conditions of capsaicin were investigated by single-factor and orthogonal experiments. Results indicated that four factors for affecting condensation efficiency according to the order from strong to weak were methanol concentration, extraction temperature, material-liquid ratio and extraction time. Similarly, four factors for affecting extraction rate of capsaicin according to the order from strong to weak were saponification time, pH, crystallization temperature and sodium hydroxide concentration during crystallization process. Therefore, the optimal processing parameters were 80% methanol using for the extract condensation, 10% sodium hydroxide using for saponification for 4 h at 50 ℃, pH adjustment to 7.0 using hydrochloric acid at 5 ℃, and then settle down and crystallization. The yield of capsaicin was up to 86.67% under the optimal processing conditions. The purity of capsaicin was 97.87% determined by HPLC.

capsicum oleoresin；capsaicinoids；extraction method；saponification；orthogonal experiment

TS202.3

A

1002-6630(2010)24-0128-06

2010-09-21

張雖栓(1970—)，男，講師，碩士，研究方向?yàn)槭称放c藥物化學(xué)。E-mail：zhangsuishuan@126.com

*通信作者：蔡花真(1966—)，女，副教授，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)及食品加工工藝。E-mail：chz1128@126.com