一、 基本化学信息

中文名：虾青素

英文名：Astaxanthin

化学名：3,3＇-二羟基-4,4＇-二酮基-β,β＇-胡萝卜素

分子式：C₄₀H₅₂O₄

分子量：596.84 g/mol

CAS号：472-61-7

图一 虾青素结构式

二、 物理性质

1.外观与颜色：

常温下为深红色至紫红色结晶性粉末或油状液体（取决于纯度与剂型）。其颜色来源于共轭多烯链结构，是自然界中使鲑鱼、火烈鸟、虾蟹等呈现红色的主要色素。

2.溶解性：

脂溶性极强：易溶于氯仿、丙酮、二甲基亚砜（DMSO）等有机溶剂。

几乎不溶于水：在水中的溶解度极低。

微溶于油脂：在植物油中的溶解度也相对有限，这影响了其在食品中的应用。 

3.熔点：

约215-216℃（分解）。由于对热不稳定，通常在达到熔点前就已开始分解。

4.光学活性：

天然虾青素主要以三种立体异构体形式存在：(3S,3‘S)、(3R,3’R) 和 (3R,3‘S)（内消旋）。其中，(3S,3’S) 构型（如雨生红球藻来源）的生物活性通常被认为最高。人工合成虾青素多为外消旋混合物。

三、 化学性质

1.化学结构特征：

分子两端各有一个β-紫罗兰酮环，环上各有一个羟基（-OH）和一个酮基（=O）。

中间由共轭双键链（11个共轭双键）连接。这个独特的结构是其理化与生物活性的基础。

2.抗氧化性：

虾青素最突出的化学性质是其极强的抗氧化能力。其机制包括：

（1）淬灭单线态氧：效率是维生素E的550倍，β-胡萝卜素的11倍。

（2）清除自由基：能有效中和过氧自由基、羟基自由基等。

（3）“跨膜”抗氧化：由于其亲水-亲脂两亲性结构，可贯穿细胞膜双层，保护膜内外免受氧化损伤。

3.不稳定性：

（1）对光敏感：紫外线和强光可导致其异构化和降解，颜色褪去。

（2）对热敏感：高温加速其分解和氧化。

（3）对氧敏感：暴露在空气中易被氧化，失去活性。

（4）对酸碱敏感：在强酸或强碱条件下不稳定。

四、 稳定性与保存

由于其高度不稳定性，虾青素在生产和储存中需严格条件：

避光：使用不透光容器（如铝箔袋、棕色瓶）包装。

隔氧：充氮密封保存，或添加抗氧化剂（如维生素E）保护。

低温：建议在-20°C至4°C下冷藏或冷冻保存，以长期维持活性。

剂型保护：常制成微胶囊、油溶液、乳化剂型或与环糊精包合，以提高其稳定性和水分散性。

五、 来源与鉴别

（1）天然来源：主要来源于雨生红球藻（最佳商业来源）、红法夫酵母、以及虾、蟹、磷虾等海洋甲壳动物的外壳。

（2）合成来源：化学合成法生产，成本较低，但立体异构体构成与天然来源不同。

鉴别方法：可通过高效液相色谱法（HPLC）分析其特征吸收峰（在约470nm处有最大吸收）、质谱（MS）及核磁共振（NMR）进行定性和定量分析。

六、 主要应用领域（基于其理化性质）

（1）饲料添加剂：用于水产养殖（鲑鱼、鳟鱼、观赏鱼）和家禽养殖，改善动物产品的色泽与营养价值。

（2）膳食补充剂与保健食品：利用其强抗氧化性，用于抗氧化、抗疲劳、保护眼睛与皮肤健康等。

（3）化妆品：作为天然着色剂和抗氧化成分，用于高端护肤品。

（4）食品着色剂：在法规允许范围内，为食品提供天然红色。

挤出器

ZB 20260402