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虾青素类成分由于具有极强的抗氧化及抗衰老、增强免疫功能等多种生物活性,具有较好的应用前景。雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）是目前发现的游离虾青素及其酯类含量最高的天然来源。虾青素类尤其是游离虾青素极不稳定、存在顺反异构等异构体,传统的提取分离方法由于存在温度高、时间长等缺点,容易导致虾青素类成分氧化降解或异构体之间相互转化,游离虾青素极其难分离,极大地限制了其活性研究及其产品的开发及利用。针对上述问题,本研究采用低温高压提取、工业色谱分离等先进技术,研究从雨生红球藻中提取分离总虾青素及游离虾青素类成分的新方法,同时采用多种抗氧化评价方法和体外抗肿瘤活性筛选模型对雨生红球藻各提取部位及游离虾青素单体的抗氧化活性及抗肿瘤活性进行初步评价,为虾青素类成分的大量制备提供先进的工艺,为新产品开发提供依据和奠定技术基础。本文主要研究内容与结果如下:1、采用超临界CO2提取结合工业色谱分离纯化方法,从雨生红球藻中分离得到2个化合物,通过UV、LC-MS、1H-NMR及13C-NMR等光谱技术及文献对比,鉴定其结构为已知的游离虾青素化合物反式虾青素（trans-astaxanthin）和脱氢虾青素（dehydro-astaxanthin）。为后续有关成分的定量及提取分离工艺等研究提供了对照品。2、采用紫外分光光度法及高效液相色谱法,建立总虾青素及主要游离虾青素含量测定方法,方法学证明两种分析方法准确可靠、精密度和重现性良好,可用于总虾青素及主要游离虾青素含量的测定。3、采用两种新型低温高压提取技术—低温高压破碎提取、高压超临界CO2萃取技术,以提取物收率及虾青素类物质的收率为评价指标,研究了从雨生红球藻中提取虾青素类成分的工艺。确定了低温高压破碎提取最佳工艺参数为:提取溶剂为乙醇,固液比为1:30,提取压力150 MPa,连续提取2次,提取时间30 min;最佳工艺下,提取物收率为14.43%,总虾青素收率为4.18%,主要游离虾青素trans-atx及dehydro-atx收率分别为2.18%、0.76%,其中提取物中总虾青素含量为21.29%,游离虾青素trans-atx及dehydro-atx含量分别为13.58%、4.29%。高压超临界CO2萃取虾青素类成分的最佳工艺条件为:采用两级分离,萃取温度50℃,萃取压力65 MPa,分离釜I温度50℃,分离釜I压力8 MPa,分离釜II温度40℃,分离釜II压力6 MPa,萃取时间30 min;在此条件下,提取物收率为18.15%,总虾青素收率为4.86%,游离虾青素trans-atx及dehydro-atx收率分别为2.78%、0.79%,其中提取物中总虾青素含量为28.20%,游离虾青素trans-atx及dehydro-atx含量分别为15.31%、4.35%。这两种新技术提取所得提取物中虾青素类成分收率及含量均明显高于传统提取法,其中高压超临界CO2萃取更具有优势。高压超临界提取过程的动力学研究可直观看出,高压萃取（65 MPa）比传统压力萃取（小于40 MPa）更具有优势。4、采用动态轴向压缩的工业色谱定向分离技术,进一步研究了超临界CO2提取物中主要游离虾青素类成分的分离纯化与制备工艺。以两种游离虾青素的分离效果或相对纯度作为评价指标,对工业色谱分离纯化过程中的各影响因素进行优化,得到了最佳工艺为:以C30键合硅胶为色谱填料,98%甲醇为洗脱液,流速为13 m L/min,单次最佳进样量为5 m L,检测波长478 nm。在此工艺条件下,trans-atx和dehydro-atx的相对纯度均高于98%,可对两个游离虾青素大规模制备。5、采用铁还原法、ABTS法及FRAP法研究了雨生红球藻各提取物及游离虾青素单体的抗氧化活性。结果表明,各提取物及游离虾青素单体均有较强抗氧化活性,其中两种游离虾青素单体抗氧化活性强于各提取物,trans-atx抗氧化活性最强、其次是dehydro-atx。同时,采用MTT法初步评价了雨生红球藻各提取物及游离虾青素单体对人肝癌细胞Hep G-2、人乳腺癌细胞MCF-7及人非小细胞肺癌细胞A549的抑制作用。结果表明,trans-atx对Hep G-2肿瘤细胞有一定的抑制作用,抑制率为72.89%。dehydro-atx对Hep G-2及MCF-7肿瘤细胞均有较强抑制作用,浓度为200μg/m L时对Hep G-2肿瘤细胞的抑制率为98.74%、IC50值为140.5μg/m L,对MCF-7肿瘤细胞的抑制率为97.13%、IC50值为118.9μg/m L。此外,雨生红球藻各提取物及trans-atx、dehydro-atx对A549肿瘤细胞无明显抑制作用。