CN106349133A - 一种萝卜硫素的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明以西兰花种子为原料提取高纯度萝卜硫素，将粉碎好的西兰花种子经正己烷脱脂、过滤、调水溶液PH值至4.5—5.5、酶解、二氯甲烷萃取，最后经硅胶柱层析提纯等步骤，最终得到成品。提取率和产品纯度高。具有提取率高，流程简单，产品质量稳定等易工业化生产的优点。

Description

一种萝卜硫素的提取方法
技术领域
本发明涉及提取植物中有效成分的提取方法，特别涉及一种萝卜硫素的提取方法。
背景技术
流行病学研究表明，食用十字花科芸苔属蔬菜，如西兰花、羽衣甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、白菜等可预防胰腺癌、肺癌、直肠癌、乳腺癌及前列腺癌等多种癌症的发生，这主要与芸苔属蔬菜体内的硫代葡萄糖苷(硫苷)的水解产物—萝卜硫素有关。
萝卜硫素，(1-异硫氰基-4-甲基亚磺酰基丁烷，l-isothiocyanato-4-methylsulfiny butane，sulfbraphane)，分子量177.3，分子式为C6H11S2NO。它是葡萄糖莱菔子苷(硫苷的一种)经酶解后产生的,通过调控致癌物的代谢而作用，通过作用于人体内的“Phase two enzymes”激发人体的自我抗癌机制，中和体内某些致癌化学物质，造成癌细胞阻滞，抑制其繁殖并诱导其死亡，可有效预防胰腺癌、肺癌、直肠癌、乳腺癌及前列腺癌等多种癌症的发生。因此,它被认为是迄今为止蔬菜中发现的抗癌效果最好、效力最强的天然活性物质。作为药品或食品的功效成分，具有很高的研究价值和广阔的市场前景。
随着研究的深入，人们迫切需要萝卜硫素的提取路线。目前国内对于萝卜硫素等异硫氰酸酯的报道主要是分析检测方面，有关萝卜硫素的提取方法较少，而且制备得到的萝卜硫素大都转化率较低，且只限于实验规模制备少量产品，难以大规模地进行工业化的生产。
发明内容
本发明的主要目的是弥补现有技术的不足，提供一种转化率高、生产成本低的萝卜硫素的提取方法。
本发明提出一种萝卜硫素的提取方法，包括如下步骤：
S10，取粉碎好的西兰花种子作为原材料加入过量正己烷脱脂，用高速匀浆机混合均匀，控制温度20—40℃，时间30—50min，过滤后得滤渣备用；
S20，向滤渣中加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液调节PH至4.5—5.5，加入粗芥子硫苷酸酶，搅拌均匀后置于30—45℃条件下酶解0.5—1.5h，所述滤渣与粗芥子硫苷酸酶的比例为1g：3mL；然后加入质量浓度为95％的乙醇，经超声波振荡提取10—60min，接着静置30—45min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空抽滤除去杂质后，得到抽提液；
S30，步骤S20得到的抽提液加水溶解后，用二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于35—40℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；所述加水溶解的量为抽提液的10倍量，萃取所用二氯甲烷的量为加水抽提液的2倍量；
S40，将上述制备得到的萝卜硫素粗品采用硅胶柱层析，以体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，35—40℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
优选地，步骤S10中所述原材料通过下述方法制备：取新鲜的西兰花种子于75—80℃下脱水0.5—2h，然后在55—65℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至30—60目即得。
优选地，步骤S10中所述原材料的质量与正己烷体积之比为1g:20—30mL。
本发明以成本低廉的西兰花种子为原料提取高纯度萝卜硫素，将粉碎好的西兰花种子用过量正己烷脱脂、过滤，调节水溶液PH值至4.5—5.5，酶解0.5—1.5小时，然后用二氯甲烷萃取，并经硅胶柱层析提纯，提取率高，产品纯度高达90％以上。流程简单，产品质量稳定，易于工业化生产。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提出一种萝卜硫素提取方法，其包括如下步骤：
S10，取粉碎好的西兰花种子作为原材料加入过量正己烷脱脂，用高速匀浆机混合均匀，控制温度20—40℃，时间30—50分钟，过滤后得滤渣备用；
具体地，本实施例中，原材料通过下述方法制备：取新鲜的西兰花种子于75—80℃下脱水0.5—2小时，然后在55—65℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至30—60目即得。
本步骤中，粉碎好的西兰花种子需加入过量正己烷脱脂后再进行提取。这是由于西兰花种子中含有大量油脂,阻碍了硫代葡萄糖苷与酶的接触,无法使萝卜硫素完全释放；而且由于混合液中含有大量的水溶性蛋白和多糖，沉淀物质较多，溶液黏度很大,萃取和过滤都比较困难,导致部分萝卜硫素留在滤渣中不容易被洗出来,从而降低提取率。优选地，原材料质量与正己烷体积之比为1g:20—30mL。
为充分利用资源，本步骤中，过滤后，滤液为溶解有西兰花种子油脂的正己烷，将其送至脱溶剂釜进行脱正己烷处理，回收正己烷并获得粗制西兰花种子籽油，获得的粗制西兰花种子籽油可以进行精炼处理，制备出精炼食用西兰花种子籽油。
S20，向滤渣中加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液调节溶液PH至4.5—5.5，加入粗芥子硫苷酸酶，搅拌均匀后置于30—45℃条件下酶解0.5—1.5小时，所述滤渣与粗芥子硫苷酸酶的比例为1g：3mL；然后往酶解后的溶液中加入质量分数为95％的乙醇，经超声波振荡提取10～60min，接着静置30～45min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空抽滤除去杂质后，得到抽提液；
添加外源粗芥子硫苷酸酶，有利于促进细胞内相关酶促反应的发生，从而提高萝卜硫素含量，提高生产效率。
具体地，本步骤中，加入乙醇的质量是混合物质量的8—8.5倍；所述超声震荡频率40kHz，功率200w。抽真空时，真空度为-0.06MPa至-0.08MPa，温度为30℃—40℃。
S30，步骤S20得到的抽提液加水溶解后，用二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于35—40℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；所述加水溶解的量为抽提液的10倍量，萃取所用二氯甲烷的量为加水抽提液的2倍量；
二氯甲烷提取率最高，而且容易挥发,在旋转蒸发时很容易除去,因此采用二氯甲烷作为萃取剂。需注意的是，二氯甲烷具有较大的毒性，因此当提取的萝卜硫素用作食品或药品时,还需要适量添加乙酸乙酯作为萃取剂。得到的萝卜硫素粗品呈油状。
S40，将上述制备得到的萝卜硫素粗品采用硅胶柱层析，以体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，置于35—40℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
经上述步骤制备得到的萝卜硫素纯度高达90％以上。
本发明以成本低廉的西兰花种子为原料提取萝卜硫素，将粉碎好的西兰花种子用正己烷脱脂、过滤，调水溶液PH值至4.5—5.5，酶解0.5—1.5小时，然后用二氯甲烷萃取，并经硅胶柱层析提纯，提取率和产品纯度高。方法简单易行，提取率稳定，可为工业化生产提供参考。
实施例1：
S10，取新鲜的西兰花种子于75℃下脱水2小时，然后在65℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至45目得到西兰花种子粉末。取西兰花种子粉末15g作为原材料，加入300mL正己烷脱脂，用高速匀浆机于40℃条件下混合50分钟，过滤后得滤渣备用；
S20，取滤渣12g加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液25mL调节PH至5.5，加入粗芥子硫苷酸酶36mL，搅拌均匀后置于45℃条件下酶解1小时；然后加入质量浓度为95％的乙醇500mL，经震荡频率40kHz，功率200w的超声波振荡提取45min，接着静置30min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空(真空度-0.06MPa，温度30℃)抽滤除去杂质后得到抽提液；
S30，取抽提液10mL加水100mL溶解后，用220mL二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于38℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；
S40，取萝卜硫素粗品5g采用硅胶柱层析，以200mL体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，于40℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
实施例2：
S10，取新鲜的西兰花种子于80℃下脱水1小时，然后在60℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至30目得到西兰花种子粉末。取西兰花种子粉末20g作为原材料，加入400mL正己烷脱脂，用高速匀浆机于20℃条件下混合30分钟，过滤后得滤渣备用；
S20，取滤渣20g加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液40mL调节PH至4.5，加入粗芥子硫苷酸酶60mL，搅拌均匀后置于30℃条件下酶解1.5小时；然后加入质量浓度为95％的乙醇850mL，经震荡频率40kHz，功率200w的超声波振荡提取60min，接着静置45min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空(真空度-0.08MPa，温度40℃)抽滤除去杂质后得到抽提液；
S30，取抽提液25mL加水250mL溶解后，用550mL二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于38℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；
S40，取萝卜硫素粗品10g采用硅胶柱层析，以300mL体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，于35℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
实施例3：
S10，取新鲜的西兰花种子于75℃下脱水0.5小时，然后在55℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至60目得到西兰花种子粉末。取西兰花种子粉末30g作为原材料，加入900mL正己烷脱脂，用高速匀浆机于30℃条件下混合45分钟，过滤后得滤渣备用；
S20，取滤渣10g加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液25mL调节PH至5，加入粗芥子硫苷酸酶30mL，搅拌均匀后置于40℃条件下酶解0.5小时；然后加入质量浓度为95％的乙醇440mL，经震荡频率40kHz，功率200w的超声波振荡提取10min，接着静置40min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空(真空度-0.08MPa，温度35℃)抽滤除去杂质后得到抽提液；
S30，取抽提液20mL加水200mL溶解后，用450mL二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于35℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；
S40，取萝卜硫素粗品8g采用硅胶柱层析，以200mL体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，于40℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种萝卜硫素的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10，取粉碎好的西兰花种子作为原材料加入过量正己烷脱脂，用高速匀浆机混合均匀，控制温度20—40℃，时间30—50min，过滤后得滤渣备用；
S20，向滤渣中加入0.05mol/mL的磷酸缓冲液调节溶液PH至4.5—5.5，加入粗芥子硫苷酸酶，搅拌均匀后置于30—45℃条件下酶解0.5—1.5h，所述滤渣与粗芥子硫苷酸酶的比例为1g：3mL；然后往酶解后的溶液中加入质量分数为95％的乙醇，经超声波振荡提取10—60min，接着静置30—45min后过30目筛，除去提取物残渣，得到滤液；所述滤液经真空抽滤除去杂质后，得到抽提液；
S30，步骤S20得到的抽提液加水溶解后，用二氯甲烷萃取3次，合并萃取液，过滤并收集滤液，将滤液置于35—40℃条件下真空浓缩得到萝卜硫素粗品；其中，加水溶解的量为抽提液的10倍量，萃取所用二氯甲烷的量为加水抽提液的2倍量；
S40，将上述制备得到的萝卜硫素粗品采用硅胶柱层析，以体积分数为10％的乙酸乙酯为洗脱剂进行洗脱，收集萝卜硫素馏分，置于35—40℃温度下真空浓缩即得萝卜硫素提取物。
2.如权利要求1所述的萝卜硫素的提取方法，其特征在于，步骤S10中所述原材料通过下述方法制备：取新鲜的西兰花种子于75—80℃下脱水0.5—2h，然后在55—65℃下烘干至含水量低于8％，然后用粉碎机粉碎至30—60目即得。
3.如权利要求1所述的萝卜硫素的提取方法，其特征在于，步骤S10中所述原材料的质量与正己烷体积之比为1g:20—30mL。
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