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(xì)胞凋亡和抑制腫瘤細(xì)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(rèn)知障礙有積極作用,。辣椒素是瞬時(shí)受體電位香草素 1 型 (TRPV1) 的激動(dòng)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(shí)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(gè)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(jìn)行兩步純化,。在本次的應(yīng)用文章中，我們將會(huì)展示如何利用兩步分離從紅辣椒原料中提取 HPLC 峰面積達(dá) 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(biāo)樣 99.5% 100mg

實(shí)驗(yàn)部分

樣品準(zhǔn)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(gè)提取過程持續(xù) 4 小時(shí),，制成辣椒皮萃取液,。

確認(rèn)辣椒素峰位置：

根據(jù)辣椒素標(biāo)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(rèn)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(jìn)行上樣,，在 C-850 的中壓模式下進(jìn)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(biāo)化合物被收集在 9-11 管內(nèi),，將這幾管餾分合并后濃縮，進(jìn)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(gè)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(gè)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(dá)到 95% 以上,，可以進(jìn)行下一步的生物活性測試,。