專利名稱：紅花素的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種生產紅花素的方法，它包括紅花-黃B顏料與氧化-還原酶以及醛反應，或者與產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化還原酶，以及對過氧化氫為受體的氧化還原酶反應。由上述方法生產出的紅花素被用于食品，化妝品以及藥品中作為顏料。
紅花(Carthamus tinctorius L.)是一種復合植物，它在每年的7月中開出一種帶剌形的，亮黃色的花朵。收集它的花瓣，干燥磨碎并發酵之，可呈紅色，這種發酵產物叫做“KOKA”(紅花)，它是傳統中藥或高級顏料。然而其水溶性顏料的含量(有紅花黃A，紅花黃B以及紅花黃C組成)很高，可到達花瓣中顏料含量重量的60％，能有效地用作紅顏料的紅花素的量也僅為其重量的0.4-0.6。近年來，紅花的紅色顏料備受食品業青睞，被用于顏料，這是由于它與甜菜紅(RED BEET)相比耐熱性好，色調佳，所以人們不僅在有效提取方法方面進行研究，也進一步擴大其用途。
紅花黃為水溶性，紅花素較難溶于水。正是這種不同，目前使用的方法是用水提取黃顏料后，從殘余物中回收紅色顏料。由于紅花素的含量很少，高度純化紅色顏料紅花素會很貴，妨礙了擴大它的利用。
本發明的目的在于提供一種有效生產紅色顏料紅花素的方法，它是從紅花黃B中得來，紅花黃的含量為接近黃色顏料重量的50％，所述的黃色顏料在紅花花瓣中大量的存在。
按照本發明1，它提供一種制備紅花素的方法，包括氧化還原酶和乙醛同紅花黃B反應。
按照本發明2，它提供一種制備紅花素的方法，包括產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化還原酶，以及作用與過氧化氫作為受體的氧化還原酶同紅花黃B反應。
按照本發明3，它提供一種制備紅花素的方法，包括紅花黃B水解物與乙醛反應得到一種紅花素前體，然后氧化該紅花素前體。
本發明人為了克服現有技術的不足，經過潛心研究發現經過在乙醛的存在下，氧化還原酶與紅花黃B顏料反應能有效地制得紅花素，一種紅色顏料。還進一步發現，在無乙醛的情況下，產生過氧化氫和氧氣的，作為受體的氧化還原酶，以及與過氧化氫反應的，作為受體的氧化還原酶的結合使用，紅花黃B顏料能有效地轉化成紅花素。
在含有紅花黃B顏料的水溶液中加入過氧化氫酶和醛，或者加入產生過氧化氫和氧氣的，作為受體的氧化還原酶，以及與過氧化氫反應的，作為受體的氧化還原酶，使該紅花黃B顏料保持在pH為3-11，最好為4-9的緩沖液或水中，溫度為約5-60攝氏度，優選為20-40攝氏度，1分鐘到1周時間，優選為1分鐘到24小時，也能實施本發明之方法。
為了促進反應的進行，改善反應效果，或者控制過氧化氫的濃度，優選的是同時加入產生過氧化氫與氧氣的，作為受體的氧化還原酶反應物。為改進紅花黃B顏料的分解率，氧化還原酶的活性效果，紅花素的形成率和紅花素的形成效果，優選是加入一種固定化吸收劑，如纖維素或者占噸酮(XANTHONB)。有時，可向反應混合物內加入幾分鐘的氧氣。
可以想象，通過如下反應步驟能得到紅花素這種紅色顏料。其中將紅花黃B顏料水解成水解物，它能形成一種紅花素前體，以及紅花素A(safflomin A)，紅花素前體形成紅花素。
在反應步驟中，所謂的“紅花黃B水解物”不僅是作為從紅花黃B顏料中形成紅花素的中間體為重要的，而且作為其它顏料，化妝品材料以及藥品合成的中間體也是重要的。
在氧化還原酶的存在下，用一種酶反應水解紅花黃B，但紅花黃B不用酶也能水解，但是要保持在一種pH為3-11的緩沖液內，溫度為5-100攝氏度，1小時到1周。另外，當紅花素前體轉化成紅花素之后，在氧化還原酶的存在下，反應能快速進行，而紅花素前體也能用空氣氧化轉化成紅花素。
本發明中使用的紅花可以是新鮮的紅花或者為干燥后的紅花，它包括“Mogami Koka”，“Chinese Koka”“Okayama No.1”，“Isreal”，和“California”。但本發明采用的紅花不受此類的限制。本發明的紅花黃B顏料可以是任何形式的，如純化的顏料，醇提的粗顏料，新鮮的紅花，干燥的紅花或者磨碎的花瓣，只有是含有紅花黃B顏料即可。
雖然取決于紅花黃顏料(紅花黃B顏料)的數量，但是本發明使用的酶的數量是每1公斤紅花黃顏料(紅花黃B顏料)用1-10000單位。
本發明中使用的酶包括以CH-OH作為供體的氧化還原酶，產生過氧化氫與氧氣作為受體的酶，過氧化氫作為受體的酶，但是本發明使用的酶不限于此。
其CH-OH作為供體的氧化還原酶包括醇脫氫酶，醇脫氫酶(與NADP+或NAD+結合用作輔酶)，高絲氨酸脫氫酶，丁二醇脫氫酶，丙酮脫氫酶，丙三醇脫氫酶，丙二醇磷酸脫氫酶，磷酸甘油脫氫酶(與NAD+結合使用作為輔酶)，木糖還原酶，阿糖醇脫氫酶，艾杜糖醇脫氫酶，乳糖醇脫氫酶，磷酸山梨糖脫氫酶，肌醇脫氫酶，Glucuronate還原酶，glucuronolactone還原酶，醛糖還原酶，葡萄糖脫氫酶，組氨醇脫氫酶，奎尼酸脫氫酶，莽草酸脫氫酶，二氫乙酸脫氫酶，乳酸脫氫酶，甘油酸脫氫酶，羥基丁酸脫氫酶，羥基異丁酸脫氫酶，3-羥-3-甲戊醛酸還原酶，hydroxymethylglutalyl脫氫酶，羥酰脫氫酶，乙酰乙酰還原酶，馬來酸脫氫酶，異檸檬酸脫氫酶，磷酸葡糖酸脫氫酶，葡糖酸脫氫酶，阿拉伯糖脫氫酶，葡糖脫氫酶，半乳糖脫氫酶，磷酸葡糖脫氫酶，羥基甾類脫氫酶，羥基膽酸脫氫酶，烯丙醇脫氫酶，乳醛還原酶，柱糖醇脫氫酶，果糖酮酸還原酶，塔格糖酮酸還原酶，羥丙酸脫氫酶，丙醇二酸半醛還原酶，羥丁酸脫氫酶，雌二醇脫氫酶，睪丸酮脫氫酶，吡哆素脫氫酶，羥基癸酸脫氫酶，甘露糖醇脫氫酶，葡糖酸脫氫酶，辛醇脫氫酶，氨丙醇脫氫酶，丁二醇脫氫酶，內酯醛還原酶，內酯醛脫氫酶，二氫乙酸還原酶，異丙醇脫氫酶，羥基丙酮酸還原酶，馬來酸脫氫酶，二甲基馬來酸脫氫酶，異丙基馬來酸脫氫酶，ketolatereductoisomerase，羥基羧基己二酸脫氫酶，羥基甲基戊二酰還原酶，酰基醇脫氫酶，草酰甘醇酸酯還原酶，酒石酸脫氫酶，甘油磷酸酯脫氫酶，磷酸甘油脫氫酶，diodophenylpyruvate還原酶，羥苯基醇脫氫酶，羥基脂肪酸脫氫酶，草酰基ACP還原酶，磷酸棕櫚酰二羥基丙酮還原酶，脫氫二氫鞘氨醇還原酶，蘇氨酸脫氫酶，羥脯氨酸還原酶，視黃醇脫氫酶，泛解酸脫氫酶，吡哆醛脫氫酶，肉堿脫氫酶，乳酸吲哚脫氫酶，乳酸咪唑脫氫酶，茚酮脫氫酶，木糖脫氫酶，芹菜糖還原酶，核糖脫氫酶阿拉伯糖脫氫酶，葡糖脫氫酶，半乳糖脫氫酶，醛糖脫氫酶，果糖脫氫酶，山梨糖脫氫酶，巖藻糖脫氫酶，脫氧葡糖酸脫氫酶，脫氧葡糖酸酮脫氫酶，吲哚酸脫氫酶，蘇氨酸脫氫酶，葡糖酸酮脫氫酶，甘露糖醛酸還原酶，甘露糖脫氫酶，酮鼠李糖還原酶，脫氧塔羅糖脫氫酶，乙酰葡糖胺脫氫酶，磷酸核糖醇脫氫酶，甘露醇脫氫酶，磷酸山梨醇脫氫酶，羥基前列腺素脫氫酶，右旋肌醇甲醚脫氫酶，紅杉醇脫氫酶，紫蘇子醇脫氫酶，羥基甾類脫氫酶，雌二醇脫氫酶，ethiocholanolone脫氫酶，墨碟呤還原酶，尿基葡糖酸脫氫酶，高異檸檬酸脫氫酶，甘油醇脫氫酶，二羥基丁醇脫氫酶，羥基丁酰輔酶A脫氫酶，炔醇丙酮酰葡糖胺還原酶，赤癬酮糖還原酶，環戊醇脫氫酶，十六醇脫氫酶，羥基已烷羧酸脫氫酶，羥基丙二酸脫氫酶，氧泛酰內酯還原酶，氧泛酸還原酶，羥甲基膽固醇酯脫氫酶，mehtylenetetrahydroborate還原酶，氧己二酸還原酶，鼠李糖脫氫酶，環己二醇脫氫酶，葡糖酸氧化酶，馬來酸氧化酶，葡糖氧化酶， 己糖氧化酶，膽固醇氧化酶，烯丙醇氧化酶，葡糖內酯氧化酶，半乳糖氧化酶，吡喃糖氧化酶，山梨糖氧化酶，吡哆素氧化酶，乙醇氧化酶，兒茶酚氧化酶，羥基酸氧化酶，膽堿氧化酶，蛻皮素氧化酶。但是，所述的氧化-還原酶并非限于此。
產生氧氣和過氧化氫作為受體的氧化-還原酶通常稱為“氧化酶”，它包括葡糖氧化酶，己糖氧化酶，膽固醇氧化酶，烯丙醇氧化酶，山梨糖氧化酶，吡哆素氧化酶，乙醇氧化酶，兒茶酚氧化酶，羥基酸氧化酶，膽堿氧化酶，蛻皮素氧化酶，氨基酸氧化酶，胺氧化酶，尿酸氧化酶，但是上述的氧化-還原酶也非限定于此。為了有效地供入過氧化氫，酶底物的理想用量，按紅花黃B顏料的數量計，為不超過10摩爾當量，優選為不超過2摩爾當量，可是在有些情況下不使用它。上述的酶可以單獨使用或者聯合使用。
葡糖氧化酶是氧化-還原酶一典型的例子，這種氧化-還原酶產生過氧化氫和氧氣以作為受體。葡糖氧化酶包括從aspergillus，penicilliumamagasakiense和penicillium notatum產生出來的酶，但是這里的葡糖氧化酶也并非僅限于這些酶。葡萄糖是一種相應的底物，按照紅花黃B顏料的數量計算，葡糖的理想用量為不超過2摩爾當量，但有時也不使用它。
雖然沒有特別限定，與過氧化氫作用的做為受體的所述的氧化-還原酶包括NAD+過氧化酶，NADP+過氧化酶，脂肪酸過氧化酶，細胞色素過氧化酶，過氧化氫酶，過氧化酶，碘代過氧化酶，谷胱甘肽過氧化酶以及氯化物過氧化酶。
上述的酶可以單獨或聯合使用。要求輔酶醇脫氫酶與尼克酰胺-腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或者尼克酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸(NADP+)酶可以單獨使用。使用輔酶能改善轉化效率。
過氧化氫酶和過氧化酶為與過氧化氫作用的做為受體的所述的氧化-還原酶典型例子。雖然沒有特殊限制，該過氧化氫酶包括從小牛，豚鼠或人肝臟，羊、小鼠、豬或者蟾蜍肝臟，和細菌如Micrococcus lysodeikticus或Rhodopseudomonas spheroidus中純化出的酶。雖然沒有特殊限制，所述的過氧化酶包括從辣根，無花果，小蘿卜，蘿卜， 甲狀腺，牛奶，腸或者白細胞中得到的過氧化酶。這些酶可以得到或者聯合使用。
本發明中醛的用量按照紅花黃B顏料的用量而變化。根據1克當量紅花黃B顏料計算，醛的用量為1/5-5克當量。
雖然沒有特殊限制，本發明采用的醛包括甲醛，乙醛，丁醛，巴豆醛，二羥乙酸烷基酯，乙二醛，二羥乙酸氯化物，二羥乙酸酰胺，二羥乙酸氰，3-羥基丁醛，二甲基丙醛，苯甲醛和其衍生物以及丙烯醛。
本發明使用的緩沖液的濃度為0.001-1摩爾。雖然沒有作限定，該緩沖液包括磷酸緩沖液，檸檬酸緩沖液，乙酸緩沖液，三-鹽酸緩沖液，醋酸氨緩沖液，焦磷酸鈉緩沖液，甘氨酸-鈉緩沖液以及GOOD緩沖液。
設想本發明方法通過一種轉化方式來進行，其中紅花黃B由紅花黃B顏料在氧化-還原酶的存在下，或者在某種條件下分解得到，醛作用于得到的水解物，形成一種紅花素前體，在氧化-還原酶的存在下，經氧化反應促進形成紅花素。本發明方法也可以按如下方式進行。紅花黃B顏料分解成一種水解物，在氧氣作為受體的氧化-還原酶的影響下或者有些反應條件下，該水解物形成紅花素前體和紅花素A(safflomin-A)。此時形成的水解物形成紅花素前體，而氧氣作為受體，氧化-還原酶具有復雜的活性，對于的底物(如氧化還原酶是葡糖氧化酶)，隨后形成過氧化氫。然后，在過氧化氫和過氧化氫作為受體的氧化還原酶的復雜的反應下，紅花素前體轉化成紅花素。
在上述的兩種假設中，都有相同的結果。當紅花黃B顏料進行酶水解或化學水解時，形成紅花素前體和紅花素-A顏料的水解物等摩爾數量形成，在氧化還原酶的存在下，或者向紅花素前體中通入空氣，紅花素前體將轉化成紅花素。即，1克紅花黃B可得理論數量為433毫克的紅花素。紅花素的實際產率為約理論值的90％。已經發現，按照本發明之方法，紅花黃B顏料有效地轉化成紅花素。上述的分析很容易用高性能液相色譜證實之。
用固體吸收劑很容易將本發明得到的紅花素回收。例如，該固體吸收劑包括離子交換樹脂S-30，ES-33，S-37，(Diamond Shamrock Chemical Co.Ltd.生產)，離子交換樹脂XAD-2，XAD-4，XAD-7和XAD-8 (Rohm&Hass生產)，甲醛系樹脂HP-10，HP-20，HP-21和HP-40(三菱化工株式會社生產)，KS，HS，AF，L-1，(Hokuetsu Tanso Kogyo K.K.生產)以及多糖，例如ascellulose，殼多糖，聚氨基葡糖，淀粉和它們的衍生物，所述的吸收劑也并非限于這些化合物。
在紅花黃B顏料轉化成紅花素的反應體系內固體吸收劑的共同存在，不僅促進紅花素的形成效率，也增加紅花素的產率。固體吸收劑的用量為每公斤干紅花花瓣，優選用100毫克到1公斤。當用純化的顏料時，相對于紅花黃B顏料以及干花瓣內含有的紅花素的數量可以計算出吸收劑的用量。
反應后，用SEPHADEX交聯淀粉(Pharmacia生產)，或者硅膠色譜柱，或者用把紅花素吸收到纖維素粉上再分離也很容易得到純化的紅花素。
以下將結合實施例詳細介紹本發明。
實施例1將30毫克高純度紅花黃B顏料，2毫克(25單位)膽固醇氧化酶，1.5毫克二氫乙酸溶于2毫升0.5M磷酸緩沖液中。使混合物攪拌反應3天，反應條件為25攝氏度，pH6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，從纖維素粉中用甲醇洗脫紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品(產率3.0毫克)。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例2把1毫克(186單位)葡萄糖氧化酶(來自Aspergillus niger)，溶于2毫升0.5M磷酸緩沖液內的1.5毫克二氫乙酸加入紅花黃顏料水溶液(該顏料含有30毫克紅花黃B顏料)，這種顏料用70％乙醇提取紅花“KOKA”(“加利福尼亞”，黃花種)得到的。該混合物在攪拌下反應3天，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，從纖維素粉中用80％甲醇洗脫紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品(產率5.0毫克)。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例3將1毫克(186單位)葡萄糖氧化酶(Aspergillus niger)和0.3毫克(30單位)2毫升0.5M磷酸緩沖液內的過氧化酶(小蘿卜)加入30毫克的高度純化的紅花黃B顏料內。該混合物在攪拌下反應2天，反應條件為25攝氏度，pH為6.8分解紅花黃B顏料。然后，把2.0毫克甲醛加入反應混合物，使該混合物反應1天，同時攪拌，反應溫度為25攝氏度pH6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用80％甲醇洗脫纖維素粉中的紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品(產率7.5毫克)。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例4將30毫克高純度紅花黃B顏料溶于2毫升0.2M乙酸緩沖液(pH6.8)內，在25攝氏度下混合物攪拌反應2天以分解紅花黃B。然后把1.5毫克二氫乙酸，0.3毫克(30單位)過氧化酶(小蘿卜)加入該反應物。該混合物在攪拌下反應1天，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用70％甲醇洗脫纖維素粉中的紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品(產率4.5毫克)。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例5將30毫克高純度紅花黃B顏料，5毫克葡萄糖，1毫克(196單位)葡糖氧化酶(Aspergillus niger)，1.5毫克二氫乙酸和0.3毫克(30單位)的過氧化酶溶于2毫升0.5M乙酸緩沖液(pH6.8)內。該混合物在攪拌下反應3天，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用乙醇洗脫纖維素粉中的紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品。紅花素的產率為12.2毫克，或者其產率為理論值的94.6％。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例6將30毫克高純度紅花黃B顏料，1毫克(250單位)醇脫氫酶(Gluconobacter)，0.5mM NAD+，1.5毫克二氫乙酸和0.3毫克(30單位)過氧化酶(小蘿卜)溶于2毫升60mM焦磷酸鈉緩沖液(pH6.8)內。該混合物在攪拌下反應2天，反應條件為25攝氏度，pH為8.5。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾，用水沖洗除去水溶雜質，回收纖維素粉，從纖維素粉中用70％甲醇洗脫紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品。紅花素的產率為11.3毫克，或者其產率為理論值的86.9％(13毫克)。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例7將1克(18,600單位)葡萄糖氧化酶(Aspergillus niger)，1克二氫乙酸(glyoxylic acid)和300毫克(30,000單位)過氧化酶(小蘿卜)溶于2升0.5M乙酸緩沖液內，加入100克干紅花(Chinese Koka)。該混合物在攪拌下反應3小時，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，為了穩定地固化吸收紅色顏料紅花素，加入纖維素粉。然后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾，用水沖洗除去水溶雜質，回收纖維素粉，從纖維素粉中用70％甲醇洗脫出紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品。由加入氧化-還原酶而得到的紅花素的產率為178毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例8將經甲醇提取新鮮“Mogami Koka” 得到的紅花黃顏料(30毫克)，1毫克(186單位)葡萄糖氧化酶(Aspergillus niger)，1.5毫克二氫乙酸和0.3毫克(30單位)過氧化酶(小蘿卜)溶于2毫升0.5M三-鹽酸(tris-hydrochloric acid)緩沖液。該混合物在攪拌下反應3天，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，從反應混合物中沉淀出紅花素，用離心分離回收紅花素，0.5％檸檬酸沖洗，干燥得純化紅花素制品。紅花素的產率為2.4毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例9將產生葡萄糖-氧化酶的細菌Aspergillus niger種植到100毫升無瓊脂的馬鈴薯右旋糖培養基，以及3克經過乙醇提取干的中國KOKA而得到的紅花黃B顏料，和10克纖維素粉中，并培養3天溫度為25攝氏度，PH值為5-6進行振搖培養。培養物的顏色由黃變紅。培養后，過濾回收吸有紅花素的纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用碳酸鈉溶液使其呈弱堿性從纖維素粉上洗脫紅色顏料紅花素。用檸檬酸將洗脫液的pH調整到5-6，沉淀出紅花素，過濾回收紅花素，純化并干燥得純化的紅花素制劑，紅花素的產率為240毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素完全與公知的紅花素完全相符。
實施例10將100毫克高純度紅花黃B顏料，50毫克葡萄糖，50單位葡萄糖氧化酶和100單位過氧化酶溶于2毫升0.5M檸檬酸緩沖液(pH6.8)內，并加入50毫克纖維素粉，使代纖維素粉能固定吸收生成的紅花素。在25攝氏度，pH為5.7的條件下，混合物攪拌反應15分鐘。該反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，從纖維素粉中用甲醇洗脫紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品，其產率為41.8毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例11加入將經鮮紅花“KOKA”(加利福尼亞，黃花種)用70％乙醇提取的1.5克紅花黃顏料粗粉(含有約100毫克紅花黃B顏料)，100毫克葡萄糖，25單位葡萄糖氧化酶和200單位過氧化酶溶于10毫升0.5M磷酸緩沖液內，再加入100毫克纖維素粉使得該纖維素粉能固定和吸收形成的紅花素。該混合物在攪拌下反應1小時，反應條件為25攝氏度，pH為6.8。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，用檸檬酸將反應混合物的pH調整到5-6，使纖維素粉完全吸收反應混合物內的紅花素。過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用80％甲醇洗脫，從纖維素粉中紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品。紅花素的產率為41.3毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例12將高純度的紅花黃B顏料(100毫克)，50單位葡萄糖氧化酶以及100單位過氧化酶溶于2毫升0.5M檸檬酸緩沖液內，再加入50毫克纖維素粉使得該纖維素粉能固定和吸收形成的紅花素。該混合物在攪拌下反應24小時，反應條件為25攝氏度，pH為5.7。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用甲醇洗脫纖維素粉中紅花素。干燥洗脫液，得純化紅花素制品。紅花素的產率為28.8毫克。
紅外吸收光譜，紫外吸收光譜，質譜法以及薄膜光譜對上述的紅花素的分析結果表明，得到的紅花素與公知的紅花素完全相符。
實施例13將來自中國西藏的5克干燥的紅花“KOKA”花瓣，500毫克葡萄糖，75單位葡萄糖氧化酶和1,500單位的過氧化酶溶于100毫升0.5M檸檬酸緩沖液內，再加入2克纖維素粉使得該纖維素粉能固定和吸收形成的紅花素。該混合物在攪拌下振搖反應18小時，反應條件為25攝氏度，pH為5.7。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用二甲基甲酰胺洗脫纖維素粉中紅花素。用二甲基甲酰胺把洗脫液(150克)稀釋成200毫升，在530nm處測量吸收強度。另外，分別重復上述的步驟，但不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶，得到的洗脫液測量其530nm處的吸收強度。經加入葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素的產率約為不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素產率的2.5倍。
實施例14將來自中國云南的5克干燥的紅花“K0KA”花瓣，500毫克葡萄糖，75單位葡萄糖氧化酶和1,500單位的過氧化酶溶于100毫升0.5M檸檬酸緩沖液內，再加入2克纖維素粉使得該纖維素粉能固定和吸收形成的紅花素。該混合物在攪拌下振搖反應18小時，反應條件為25攝氏度，pH為5.7。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用二甲基甲酰胺洗脫纖維素粉中紅花素。用二甲基甲酰胺把洗脫液(150克)稀釋成200毫升，在530nm處測量吸收強度。另外，分別重復上述的步驟，但不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶，得到的洗脫液測量其530nm處的吸收強度。經加入葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素的產率約為不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素產率的7倍。
實施例15將最后是來自日本Yamagata的5克新鮮的紅花“Mogami Koka”花瓣，500毫克葡萄糖，75單位葡萄糖氧化酶和1500單位的過氧化酶溶于100毫升0-5M檸檬酸緩沖液內，再加入2克纖維素粉使得該纖維素粉能固定和吸收形成的紅花素。該混合物在攪拌下振搖反應18小時，反應條件為25攝氏度，pH為5.7。反應混合物的顏色由黃變紅。反應后，過濾回收纖維素粉，用水沖洗除去水溶雜質，用二甲基甲酰胺洗脫纖維素粉中紅花素。用二甲基甲酰胺把洗脫液(150克)稀釋成200毫升，在530nm處測量吸收強度。另外，分別重復上述的步驟，但不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶，得到的洗脫液測量其530nm處的吸收強度。經加入葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素的產率約為不加葡萄糖，葡萄糖氧化酶和過氧化酶得到的紅花素產率的10倍。
本發明具有廣泛用途的，但由于其價格昂貴而使使用受限制的黃花紅色顏料，能夠從紅花黃B顏料中有效地取得。紅花黃B顏料在紅花花瓣中的含量高，從而可以低價地，穩定地提供紅花紅色顏料。
權利要求
1.一種生產紅花素的方法，其中包括紅花黃B顏料與氧化-還原酶和醛反應。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述的紅花黃B顏料是水溶液形式。
3.如權利要求1所述的方法，其中將所述的氧化-還原酶加入含有紅花黃B顏料的水溶液內，水解紅花黃B顏料，然后把醛加入水解物使水解物與氧化-還原酶和醛反應。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述的紅花黃B顏料被水解成水解物，然后把氧化-還原酶和醛加入該水解物，使該水解物與氧化-氧化酶和醛反應。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述的醛是二氫乙酸(glyoxylicacid)或者其烷基酯。
6.如權利要求1所述的方法，其中進一步加入固定化吸收劑。
7.如權利要求1所述的方法，其中所述的氧化-還原酶至少選自對于CH-OH作為供體的酶，產生過氧化氫和氧氣作為受體的酶，以及其過氧化氫作為受體的酶。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述的產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化-還原酶是底物為多糖的氧化-還原酶。
9.如權利要求1所述的方法，其中氧化-還原酶是醇脫氫酶與尼克酰胺-腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或者尼克酰胺-腺嘌呤磷酸二核苷酸(NADP+)做為其輔酶的結合。
10.一種生產紅花素的方法，它包括產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化-還原酶和過氧化氫作為受體的氧化-還原酶與含有紅花黃B顏料的水溶液反應。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述的產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化-還原酶是多糖為底物的氧化-還原酶。
12.如權利要求10所述的方法，其中所述的過氧化氫作為受體的氧化-還原酶是過氧化酶。
13.如權利要求10所述的方法，其中所述的產生過氧化氫和氧氣作為受體的氧化-還原酶是葡萄糖氧化酶。
14.如權利要求13所述的方法，其中進一步加入葡萄糖。
15.一種生產紅花素的方法，包括紅花黃B顏料水解物與醛反應生產一種紅花素前體，氧化該紅花素前體。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述的醛是二氫乙酸(glyoxylicacid)或者其烷基酯。
全文摘要
具有廣泛用途但因價格昂貴而使應用受到限制的紅花素(紅花紅色顏料)，能夠從紅花黃B顏料中高效地獲得。紅花黃B顏料在紅花花瓣中的含量高，從而可以低價、穩定地提供紅花紅色顏料。
文檔編號C09B61/00GK1149067SQ9610965
公開日1997年5月7日 申請日期1996年9月11日 優先權日1995年9月11日
發明者小野寺準一, 佐藤慎吾, 柏木敏夫, 磯部哲宏 申請人:東洋油墨制造株式會社, 東洋食品色彩化學株式會社