纯化虾青素的方法
【专利说明】纯化虾青素的方法
[0001 ]本发明的目标是提供目前未知的合成的食品级虾青素(AXN)。在本发明中，"食品 级"表示"适合人类消费"。因此，这种食品级合成的AXN满足关于纯度的所有规章要求并且 可被用于食品和膳食补充剂的商业生产。
[0002] AXN可以通过化学合成来制造（参见EP-A 908 449、W0 2005/087720、EP-A 733 619)，它可以通过发酵生产（参见EP-A 543 023)以及从天然来源例如废壳(参见JP-A 11-049 972)或藻类Haematococcus pluvialis(参见GB-A 2,301,587)中分离，其中经分离的 酯必须被裂解成AXN本身。
[0003] 从天然来源中分离的AXN已被用在供人类消费的产品中，参见例如US 2009/ 0297492，其中AXN被描述为改善认知表现;US 2009/0018210，其中AXN被描述为促进脂肪降 解;EP-A 1 867 327,其中AXN被描述为预防神经退行性疾病，此处仅举几例。然而，迄今为 止，合成的AXN未被用在供人类消费的产品中。
[0004] 相较于来自天然来源的AXN，合成的AXN具有标准化的质量，因为使用对于其化学 合成和纯化来说标准化程序比依赖于通过使用组成变化的天然来源产生的质量变化的天 然AXN要容易得多。因此，在本发明的语境中，术语"AXN"表示"合成的AXN"。
[0005] 制造 AXN的化学方法往往在卤代烃例如二氯甲烷中进行（参见例如WO 2011/ 095571)，因为AXN及其前体在这些溶剂中的溶解度高，但过去存在避免使用此类溶剂的意 图（参见例如EP-A 908 449和WO 2005/087720)。还存在描述了使用氯仿的纯化方法（参见 JP-A 07118226)。然后，如此得到的AXN通常从低级烷醇中结晶，因为其几乎不溶于此类溶 剂中。
[0006] 因此，本发明的一个目标是提供合成的AXN，其具有可靠的质量、易于获得(在工业 规模上亦是如此)且适合人类消费。
[0007] 因此，本发明的一个目标是提供食品级合成的AXN。
[0008] 本发明的方法满足了该目标，所述方法产生了具有极低的溶剂水平、优选地具有 极低的二氯甲烷水平的AXN，从而使得该AXN适合人类消费。这种AXN也是本发明的目标。
[0009] 因此，本发明特别涉及合成的AXN，其二氯甲烷含量< 250ppm，优选地其二氯甲烷 含量< 200ppm，更优选地其二氯甲烷含量< lOOppm，甚至更优选地其二氯甲烷含量< 50ppm、< 35ppm、< 30ppm、< 25ppm、< 20ppm，最优选地其二氯甲烧含量 < IOppm。
[0010] 在本发明的特别优选的实施方式中，合成的AXN的二氯甲烷含量在O-IOOppm之间 的范围内、优选地在10-1 OOppm之间的范围内。
[0011]优选地，根据本发明的合成的AXN的甲醇含量< 500ppm，优选地其甲醇含量< 350ppm，更优选地其甲醇含量< 250ppm，甚至更优选地其甲醇含量< 150ppm、< lOOppm，最 优选地其甲醇含量 < 50ppm、< 20ppm、< lOppm、< 5ppm。
[0012] 在本发明的特别优选的实施方式中，合成的AXN的甲醇含量在0-50ppm之间的范围 内、优选地在0_20ppm之间的范围内、更优选地在O-IOppm之间的范围内、最优选地在0-5ppm 之间的范围内.
[0013] 在进一步优选的实施方式中，合成的AXN的二氯甲烷含量<50ppm且甲醇含量< IOOppmD
[0014] 根据本发明的合成的AXN可特别地用于膳食补充剂中。为了实现这些目的，其往往 以油质悬浮物或粉状制剂例如珠粒(beadlet)的形式被提供，从而保护合成的AXN免于降 解。
[0015] 因此，本发明的另一个目标是人类膳食补充剂，其包含通过化学合成制造的虾青 素（即，合成的虾青素）、不含虾青素单酯和二酯且包含< 250ppm的二氯甲烷。优选的实施方 式是这样的人类膳食补充剂，其包含这种合成的食品级AXN、不含AXN单酯和二酯且包含< 200ppm的二氯甲烷、< IOOppm的二氯甲烷、< 50ppm的二氯甲烷。进一步优选的实施方式是 这样的人类膳食补充剂，其包含合成的食品级AXN、不含AXN单酯和二酯且包含在O-IOOppm 之间的范围内、优选地在10-1 OOppm之间的范围内的二氯甲烷。
[0016] 此外，本发明涉及这样的人类膳食补充剂，其包含合成的食品级AXN、不含AXN单酯 和二酯并具有上文给出的降低水平的二氯甲烷和甲醇(包括给出的所有优选范围和组合）。
[0017] 因为利用本发明的方法可以显著降低卤代有机溶剂例如二氯甲烷的含量，所以不 再需要利用其中避免使用此类溶剂的化学合成。
[0018] 越
[0019] 这种AXN可以通过以下方法之一得到，所述方法也是本发明的目标。
[0020] 方法 A
[0021] 制造适合人类消费的合成的虾青素的方法，所述方法包括以下步骤：
[0022] a)提供含二氯甲烷的合成的虾青素晶体;和
[0023] b)向合成的虾青素晶体中加入一定量的甲醇以获得合成的虾青素在甲醇中的悬 浮物，其中基于悬浮物的总重量，所述悬浮物中合成的虾青素的量在5-70重量％的范围内； 和
[0024] c)在密闭容器中，将在步骤b)中获得的悬浮物加热至80-140°C范围内的温度;和 [0025] d)使悬浮物保持在关于步骤c)给出的范围内的温度下直至合成的虾青素中二氯 甲烷的含量< 250ppm;和
[0026] e)将二氯甲烷含量< 250ppm的合成的虾青素的甲醇悬浮物冷却至10-35Γ范围内 的温度;和
[0027] f)滤出合成的虾青素晶体并任选地干燥；
[0028] 其中获得了适合人类消费的合成的虾青素。
[0029] 方法 B
[0030] 制造适合人类消费的合成的虾青素的方法(起始材料:合成的虾青素在二氯甲烷 中的溶液），所述方法包括以下步骤：
[0031] al)提供合成的虾青素在二氯甲烷中的溶液;和
[0032] a2)任选地，向步骤a 1)的合成的虾青素溶液中加入甲醇;和 [0033] a3)通过蒸馏除去二氯甲烷和任选地甲醇;和
[0034] bl)向合成的虾青素溶液中加入一定量的甲醇以获得合成的虾青素的悬浮物，其 中基于悬浮物的总重量，所述悬浮物中合成的虾青素的量在5-70重量％的范围内；和 [0035] cl)在密闭容器中，将在步骤bl)中获得的悬浮物加热至80_140°C范围内的温度； 和
[0036] dl)使悬浮物保持在关于步骤cl)给出的范围内的温度下直至合成的虾青素中二 氯甲烷的含量< 250ppm;和
[0037] el)将二氯甲烷含量< 250ppm的合成的虾青素的甲醇悬浮物冷却至10-35Γ范围 内的温度;和
[0038] f 1)滤出合成的虾青素晶体并任选地干燥；
[0039] 其中获得了适合人类消费的合成的虾青素。
[0040] 现在将在下文中更详细地描述这些方法。它们是经济的并且可以以工业规模进 行。在根据本发明的方法期间，合成的虾青素的总量未完全溶解在甲醇中。这与结晶过程相 反，在结晶过程中，加热后，合成的虾青素的总量完全溶解;且再次降低温度时，其重结晶。
[0041] 由于方法A和B的步骤仅起始材料不同而其它均相同，因此将它们在一起描述。 [0042] 步骤a)/步骤al)
[0043]可以使用合成的AXN晶体(参见方法A-步骤a))或者合成的AXN在二氯甲烷中的溶 液(参见方法B-步骤al))作为起始材料。
[0044]方法A:合成的AXN晶体是由任何化学合成在除去溶剂之后得到的，其中合成已经 如例如优选地在二氯甲烷中进行了。二氯甲烷可以已经通过蒸馏或者通过溶剂交换被除 去。优选地，二氯甲烷已经通过与甲醇的溶剂交换被除去。在这种情况下，在大气压下，将虾 青素与二氯甲烷的混合物加热至38-40°C范围内的温度并蒸馏出二氯甲烷。同时加入甲醇 以使得混合物的体积保持恒定。然后，蒸馏出溶剂(二氯甲烷+甲醇)直至内部温度升高至64 °C (甲醇的沸点），这表示:仅甲醇被蒸馏出，但二氯甲烷不再被蒸馏出。
[0045]这些合成的AXN晶体仍然含有二氯甲烷，即使提高温度和/或真空，这些二氯甲烷 也不能通过仅延长干燥这些合成的AXN晶体的时间来除去。基于合成的AXN晶体的总重量， 合成的AXN晶体中剩余二氯甲烷的典型量为0.2-0.3重量％。
[0046]方法B:由于本发明的方法能够非常有效地除去二氯甲烷，所以还可以直接使用合 成的AXN在二氯甲烷中的溶液。在这种情况下，首先通过蒸馏降低溶液中二氯甲烷的量是有 利的。优选地，如此进行，其中同时加入甲醇。
[0047] 因此，如果进行方法B，那么有利地，还进行步骤a2)和a3)。
[0048] a2)向步骤al)的合成的虾青素溶液中加入甲醇；
[0049] a3)通过蒸馏除去二氯甲烷和甲醇。
[0050] 步骤b)/步骤bl)
[0051] 优选地，在密闭反应器中进行步骤b)/步骤bl)。
[0052] 优选地，向合成的虾青素晶体(步骤b)-方法A)或者合成的AXN在二氯甲烷中的溶 液(步骤bl)_方法B)中加入一定量的甲醇以获得合成的虾青素在甲醇中的悬浮物，其中所 述悬浮物中合成的虾青素的量在20-60重量％的范围内、更优选地在30-50重量％的范围 内。优选地，这在氮气中进行。
[0053] 步骤c)/步骤cl)
[0054]优选地，在密闭的反应器中，将在步骤b)/