利用芝麻菜苷製備萊菔硫烷的方法

2023-05-23 03:12:26

專利名稱：利用芝麻菜苷製備萊菔硫烷的方法
技術領域：
本發明涉及一種以芝麻菜屬蔬菜為原料製備萊菔硫烷的新方法。
背景技術：
目前，隨著人們生活水平的提高，癌症的發病率顯著提高，嚴重影響了人類生命健康。大量食用蔬菜水果，能夠顯著抑制或減慢癌症的發生。蔬菜水果中含有大量的活性成分，如番茄中的番茄紅素，大豆中的大豆異黃酮，水果中的鞣花酸及十字花科蔬菜中的異硫氰酸酯，吲哚類物質，均被證實具有突出的防癌抗癌作用，具有廣闊的市場前景。萊菔硫烷能夠抑制肺癌、食道癌、結腸癌、乳腺癌、肝癌及大腸癌等癌細胞的形成， 提高組織穀胱甘肽的水平，誘導細胞合成II型解毒酶。目前萊菔硫烷的製備方法主要有化學合成法和天然產物提取法。化學法採用立體手性合成的方法，實驗複雜，反應步驟多，副產物多，毒性大，產率低，分離難等缺點，難以實現大規模生產。天然產物提取法利用西蘭花等十字花科植物中黑芥子酶水解L-葡萄糖萊菔硫烷(L-glucoraphanin)得到萊菔硫烷，申請號為200510130467. 9的中國發明專利申請公開了利用芸苔屬蔬菜為原料製備萊菔硫烷的方法，由於西蘭花種子成本高，且得到的萊菔硫烷產品少，只能實驗室規模生產。申請號為200910037363. 1的中國發明專利申請公開了一種從西蘭花芽苗菜中提取多功能萊菔硫烷的方法，該方法需考慮芽苗菜的生長時間，對芽苗菜進行預處理，實驗複雜，產率低，成本較高。

發明內容
本發明的目的在於克服原料成本高，萊菔硫烷產率低等缺點，採用廉價易得的芝麻菜種子為原料，原料成本為西蘭花籽的五分之一，萊菔硫烷的產量為西蘭花籽的3倍。硫代葡萄糖苷(glucosinolates，簡稱GLS)廣泛存在於十字花科植物中。芝麻菜苷(glucoerucin)是硫代葡萄糖苷的一種，在芝麻菜中佔總硫代葡萄糖苷的95%以上， 可被氧化成L-葡萄糖萊菔硫烷(L-glucoraphanin)。L-葡萄糖萊菔硫烷是L-萊菔硫烷 (L-sulforaphane, 1-異硫氰基_4R_[甲基亞硫醯基]丁烷)的前體物，L-葡萄糖萊菔硫烷經黑芥子酶水解可得到L-萊菔硫烷。反應原理圖如下
權利要求
1.利用芝麻菜苷製備萊菔硫烷的方法，其特徵在於步驟如下(1)芝麻菜苷的製備將芝麻菜種子80-120°C滅酶30-50分鐘，粉碎，加入8_10倍體積的沸水，調節pH為 6-8，沸水下攪拌20-60分鐘；提取液經過濾後，濾餅加沸水繼續攪拌20-60分鐘，合併兩次提取液；提取液經過濾後旋幹，溫度30-50°C，得到芝麻菜苷；pH值採用緩衝液進行調控；(2)L-葡萄糖萊菔硫烷的製備在手性酒石酸二乙酯、烷氧基鈦或烷氧基釩化合物存在下，選擇性氧化相應的芝麻菜苷得到單一的L-葡萄糖萊菔硫烷；將(1)中得到芝麻菜苷，(+)-L-酒石酸二乙酯，烷氧基鈦或烷氧基釩化合物的加入到甲醇、乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，升溫至40-60°C，保溫攪拌40-80min，降溫至0_10°C，在1_3小時內滴加氧化劑，保溫反應2_6小時，後加入去離子水攪拌1-2小時，分離出水相；水相經陰離子交換樹脂吸附，流速20-30ml/min，後用2_6倍柱體積的去離子水洗雜質，2-7倍柱體積2M的KCl溶液洗L-葡萄糖萊菔硫烷產品，洗脫液經30-50°C濃縮，3-5倍體積甲醇萃取脫除鹽後，萃取液經旋幹，可製得L-葡萄糖萊菔硫烷產品；(3)水解酶的製備取西蘭花籽、油菜籽、蘿蔔籽、花椰菜籽或者甘藍籽，粉碎，用紗布過濾後得濾液，濾液在4°C下加入硫酸銨，飽和度為55 %，混合均勻，在高速離心機下離心，離心機轉速為 8000r/min，離心溫度為4°C，沉澱物溶於去離子水，透析過夜，得水解酶粗酶液；(4)純化L-萊菔硫烷用(3)中得到的水解酶水解L-葡萄糖萊菔硫烷30-60分鐘，pH值6-7，溫度30°C，後離心取上清液，上清液用大孔吸附樹脂分離純化，依次用3-5倍柱體積的去離子水和2-6倍柱體積的體積百分比濃度為5-10%的乙醇溶液洗雜質，後用2-7倍柱體積的體積百分比濃度為80-90%乙醇溶液洗L-萊菔硫烷產品；產品液經旋蒸30-45°C除去溶劑後，用3_5倍體積的乙酸乙酯萃取3次，再次旋蒸除去溶劑後，得到純度為90-98%的L-萊菔硫烷產品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟⑴和⑷中pH值緩衝液為檸檬酸-檸檬酸鈉緩衝液，醋酸-醋酸鈉緩衝液，Na2HPO4-NaH2PO4緩衝液或K2HPO4-KH2PO4緩衝液。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟O)中所用的手性酒石酸二乙酯為 (+)-L-酒石酸二乙酯，其用量為芝麻菜苷的0. 1-2.0摩爾當量；所述氧化劑為雙氧水，叔丁基過氧化氫，過氧化氫異丙苯，過氧化氫二異丙苯，用量為氧化底物即芝麻菜苷的1-2摩爾當量；所述烷氧基鈦為四乙氧基鈦，四丙氧基鈦，四丁氧基鈦，四異丙氧基鈦，四異丁氧基鈦或四叔丁氧基鈦，其用量為芝麻菜苷的0. 01-1. 5摩爾當量；所述烷氧基釩為乙醯丙酮釩， 四乙氧基釩，四丙氧基釩，四丁氧基釩，四異丙氧基釩，四異丁氧基釩，四叔丁氧基釩，其用量為為芝麻菜苷的0. 01-1. 5摩爾當量。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟O)中所用的樹脂為強鹼性陰離子交換樹脂D261.
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟(3)中所用的水解酶為黑芥子酶。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟中使用的樹脂為大孔吸附樹脂 SP850。
全文摘要
本發明涉及一種利用芝麻菜苷製備萊菔硫烷的方法。本發明步驟(1)芝麻菜苷的製備；(2)L-葡萄糖萊菔硫烷的製備將(1)中得到芝麻菜苷，(+)-L-酒石酸二乙酯，烷氧基鈦或烷氧基釩化合物的加入到甲醇、乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，製得L-葡萄糖萊菔硫烷產品；(3)取西蘭花籽，粉碎，用紗布過濾後得濾液，濾液在4℃下加入硫酸銨，飽和度為55％，混合均勻，離心沉澱物溶於去離子水，透析過夜，得水解酶粗酶液；(4)純化L-萊菔硫烷。本發明的目的在於克服原料成本高，萊菔硫烷產率低等缺點，採用廉價易得的芝麻菜種子為原料，原料成本為西蘭花籽的五分之一，萊菔硫烷的產量為西蘭花籽的3倍。
文檔編號C07C317/28GK102492745SQ20111038534
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者梁浩, 袁其朋, 谷友剛 申請人:北京化工大學