【瑞士步琦】利用Pure C-850雙模式進行辣椒素純化分離

介紹

辣椒素主要來源于辣椒屬植物，不同種類的辣椒含有不同量的辣椒素，通常辣椒的辣度與其中辣椒素的含量有關(guān)。此外，一些其他植物也可能含有少量的辣椒素，例如胡椒、姜等。

辣椒素因其抗菌活性可用于生物膜和防污涂料，使其在食品包裝、食品保鮮、海洋環(huán)境和牙科治療等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。辣椒素在代謝紊亂中也起著至關(guān)重要的作用，包括減肥、降壓和降低胰島素的作用。此外，辣椒素通過誘導(dǎo)細胞凋亡和抑制腫瘤細胞的增殖，對預(yù)防肺癌、胃癌、結(jié)腸癌和乳腺癌等人類癌癥有效。先前的研究還表明辣椒素對緩解疼痛和認知障礙有積極作用。辣椒素是瞬時受體電位香草素 1 型 (TRPV1) 的激動劑，可選擇性激活 TRPV1，誘導(dǎo) Ca²⁺ 流入和相關(guān)的信號通路。最近，腸道菌群也參與了一些疾病的治療，但其對辣椒素作用的影響仍有待深入研究。

在天然辣椒中同時存在辣椒素與二氫辣椒素，用硅膠柱層析或正相薄層色譜法（TLC）等傳統(tǒng)方法分離這兩個結(jié)構(gòu)相似的化合物十分困難。即使用中壓快速制備色譜（FLASH）分離純辣椒素也非常困難，因此往往需要使用中壓制備色譜法和高壓制備色譜法進行兩步純化。在本次的應(yīng)用文章中，我們將會展示如何利用兩步分離從紅辣椒原料中提取 HPLC 峰面積達 95% 以上的辣椒素。

儀器、耗材與試劑

儀器：

• 步琦 Pure C-850 中高壓一體純化分離系統(tǒng)

• 步琦 E-800 索氏萃取系統(tǒng)

• Agilent 1260 Infinity II 液相色譜分析系統(tǒng)

耗材：

• VisionHT C18 3μm, 150 x 4.6mm

• FlashPure Ecoflex Silica 12g

• BUCHI PrepPure C18 100 ?, 10 µm, 250 x 20 mm

試劑與樣品：

• 市售紅辣椒 10g

• 去離子水 4L

• 乙腈（HPLC 級）4L

• 甲醇（AR 級）4L

• 二氯甲烷（AR 級）4L

• 乙醇（AR 級）1L

• 辣椒素標樣 99.5% 100mg

實驗部分

樣品準備：

將市售紅辣椒皮碾碎成粉狀，取 5g 置于 E-800 索氏提取器的萃取腔內(nèi)，溶劑杯內(nèi)加入 100mL 乙醇，加熱等級設(shè)定為 13 級，整個提取過程持續(xù) 4 小時，制成辣椒皮萃取液。

確認辣椒素峰位置：

根據(jù)辣椒素標樣，我們可以確定辣椒素的出峰位置為 3.884 min，通過這一參數(shù)我們可以確認之后每一步分離的餾分位置。

辣椒素粗分離：

將 600mg 紅辣椒皮粉末與 3g 硅膠拌勻，放入干法上樣柱內(nèi)進行上樣，在 C-850 的中壓模式下進行初步純化分離。

根據(jù)之前 HPLC 上辣椒素的出峰位置，我們大致判定目標化合物被收集在 9-11 管內(nèi)，將這幾管餾分合并后濃縮，進行 HPLC 檢測。

通過 HPLC 分離后，可以看到除了 3.882 min 的辣椒素，在 5.365 min 還有一個化合物，這是與辣椒素結(jié)構(gòu)相似的二氫辣椒素。

中壓模式下的色譜柱填料粒徑通常為 30-50μm，很難將辣椒素與二氫辣椒素拆分開，因此我們需要將 C-850 切換至高壓模式，利用粒徑更小的高壓不銹鋼色譜柱分離這兩個化合物。

獲取高純度辣椒素：

將之前獲取的 9-11 管餾分濃縮后，在 C-850 的高壓模式下進行分離。

根據(jù)之前 HPLC 的出峰順序，我們可以推測 21-26 管餾分為辣椒素，31-33 管餾分為二氫辣椒素，取 21-26 管分別進行 HPLC 檢測。

結(jié)論

辣椒皮中含有多種化合物，僅通過柱層析色譜或中壓制備色譜很難獲得高純度的單一化合物。步琦 Pure C-850 純化分離系統(tǒng)支持中壓和高壓雙模式，一臺儀器就能完成大量樣品的中壓粗分富集與高壓高純度純化，分離天然產(chǎn)物時具有明顯的優(yōu)勢。在本次應(yīng)用中，通過中壓和高壓的兩次分離，最終 24 與 25 管餾分的峰面積能達到 95% 以上，可以進行下一步的生物活性測試。