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【瑞士步琦】【应用】利用Pure C-850双模式进行辣椒素纯化分离

步琦实验室设备贸易（上海）有限公司

2024.4.15

利用 Pure C-850 双模式

辣椒素纯化分离

Pure 应用

”

介绍

辣椒素主要来源于辣椒属植物，不同种类的辣椒含有不同量的辣椒素，通常辣椒的辣度与其中辣椒素的含量有关。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。

▲ 辣椒素结构式

辣椒素因其抗菌活性可用于生物膜和防污涂料，使其在食品包装、食品保鲜、海洋环境和牙科治疗等方面具有广阔的应用前景。辣椒素在代谢紊乱中也起着至关重要的作用，包括减肥、降压和降低胰岛素的作用。此外，辣椒素通过诱导细胞凋亡和抑制肿瘤细胞的增殖，对预防肺癌、胃癌、结肠癌和乳腺癌等人类癌症有效。先前的研究还表明辣椒素对缓解疼痛和认知障碍有积极作用。辣椒素是瞬时受体电位香草素 1 型 (TRPV1) 的激动剂，可选择性激活 TRPV1，诱导 Ca²⁺流入和相关的信号通路。最近，肠道菌群也参与了一些疾病的治疗，但其对辣椒素作用的影响仍有待深入研究。

在天然辣椒中同时存在辣椒素与二氢辣椒素，用硅胶柱层析或正相薄层色谱法（TLC）等传统方法分离这两个结构相似的化合物十分困难。即使用中压快速制备色谱（FLASH）分离纯辣椒素也非常困难，因此往往需要使用中压制备色谱法和高压制备色谱法进行两步纯化。在本次的应用文章中，我们将会展示如何利用两步分离从红辣椒原料中提取 HPLC 峰面积达 95% 以上的辣椒素。

仪器、耗材与试剂

仪器：

步琦 Pure C-850 中高压一体纯化分离系统
步琦 E-800 索氏萃取系统
Agilent 1260 Infinity II 液相色谱分析系统

▲ Pure C-850 制备色谱系统

▲ E-800 索氏萃取系统

耗材：

VisionHT C18 3μm, 150 x 4.6mm
FlashPure Ecoflex Silica 12g
BUCHI PrepPure C18 100 Å, 10 µm, 250 x 20 mm

试剂与样品：

市售红辣椒 10g
去离子水 4L
乙腈（HPLC 级）4L
甲醇（AR 级）4L
二氯甲烷（AR 级）4L
乙醇（AR 级）1L
辣椒素标样 99.5% 100mg

实验部分

样品准备：

将市售红辣椒皮碾碎成粉状，取 5g 置于 E-800 索氏提取器的萃取腔内，溶剂杯内加入 100mL 乙醇，加热等级设定为 13 级，整个提取过程持续 4 小时，制成辣椒皮萃取液。

确认辣椒素峰位置：

HPLC 条件
色谱柱		VisionHT C18 3μm, 150 x 4.6mm
流速		1.5mL/min
溶剂 A		水
溶剂 B		乙腈
梯度		50% 等度，6 分钟
紫外波长		227nm

▲ 辣椒素标样出峰图

▲ 辣椒皮萃取液出峰图

根据辣椒素标样，我们可以确定辣椒素的出峰位置为 3.884 min，通过这一参数我们可以确认之后每一步分离的馏分位置。

辣椒素粗分离：

色谱条件（C-850 FLASH 模式）
色谱柱		FlashPure Ecoflex Silica 12g
平衡时间		6 分钟
流速		10 mL/min
溶剂 A		二氯甲烷
溶剂 B		甲醇
梯度		10% 等度，40 分钟
紫外波长		254nm; 227nm; 280nm
检测器灵敏度		高
上样量		600mg 红辣椒皮粉末
上样模式		干法上样

将 600mg 红辣椒皮粉末与 3g 硅胶拌匀，放入干法上样柱内进行上样，在 C-850 的中压模式下进行初步纯化分离。

▲ C-850 中压模式下分离红辣椒皮内的化合物

根据之前 HPLC 上辣椒素的出峰位置，我们大致判定目标化合物被收集在 9-11 管内，将这几管馏分合并后浓缩，进行 HPLC 检测。

▲ 9-11 管馏分并管后 HPLC 检测图

通过 HPLC 分离后，可以看到除了 3.882 min 的辣椒素，在 5.365 min 还有一个化合物，这是与辣椒素结构相似的二氢辣椒素。

▲ 二氢辣椒素结构式

中压模式下的色谱柱填料粒径通常为 30-50μm，很难将辣椒素与二氢辣椒素拆分开，因此我们需要将 C-850 切换至高压模式，利用粒径更小的高压不锈钢色谱柱分离这两个化合物。

获取高纯度辣椒素：

色谱条件（C-850 高压模式）
色谱柱		BUCHI PrepPure C18 100 Å, 10 µm, 250 x 20 mm
平衡时间		10 分钟
流速		15mL/min
溶剂 A		水
溶剂 B		乙腈
梯度		50% 等度，45 分钟
紫外波长		254nm; 227nm; 280nm
检测器灵敏度		高

将之前获取的 9-11 管馏分浓缩后，在 C-850 的高压模式下进行分离。

▲ 样品粗分后 9-11 管馏分高压分离图

根据之前 HPLC 的出峰顺序，我们可以推测 21-26 管馏分为辣椒素，31-33 管馏分为二氢辣椒素，取 21-26 管分别进行 HPLC 检测。

▲ 高压模式下 21-26 管馏分 HPLC 检测图

结论

辣椒皮中含有多种化合物，仅通过柱层析色谱或中压制备色谱很难获得高纯度的单一化合物。步琦 Pure C-850 纯化分离系统支持中压和高压双模式，一台仪器就能完成大量样品的中压粗分富集与高压高纯度纯化，分离天然产物时具有明显的优势。在本次应用中，通过中压和高压的两次分离，最终 24 与 25 管馏分的峰面积能达到 95% 以上，可以进行下一步的生物活性测试。