一種高純度蘿卜硫素的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高純度蘿卜硫素的制備方法，是將西蘭花種子或西蘭花花球粉碎，經(jīng)酶解、高壓均質、過濾、離子液體萃取等過程得到高純度的蘿卜硫素。本發(fā)明方法步驟簡單、易于操作，加入蘿卜汁，增加黑芥子硫酸苷酶的含量，VC催化顯著活化芥子酶的活性，提高了蘿卜硫素的轉化率；高壓均質提取，提高了蘿卜硫素的提取率，縮短了提取時間；離子液體萃取，提高了萃取效率，經(jīng)濟環(huán)保，最終蘿卜硫素的純度高達95％以上，整個工藝時間不超過4個小時，提高了生產(chǎn)效率，且整個提取工藝過程中無需其他有機試劑，無污染，低溫操作，屬于典型的綠色環(huán)保工藝。
【專利說明】一種高純度蘿卜硫素的制備方法 一、

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提取純化方法，具體地說是一種高純度蘿卜硫素的制備方法，屬 于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品深加工領域。 二、

【背景技術】
[0002] 蘿卜硫素是迄今為止蔬菜中發(fā)現(xiàn)的防癌抗癌能力最強的天然產(chǎn)物之一，對多種癌 細胞有明顯的阻斷作用，并且具有抗菌、提高機體抗氧化能力和增強免疫力等藥理作用，對 人體無明顯的不良反應，具有被開發(fā)成新型抗癌藥或保健品的潛力，具有廣闊的市場前景。
[0003] 化學合成的蘿卜硫素的藥理活性明顯偏低，目前蘿卜硫素主要來源于西蘭花種 子?，F(xiàn)有的大多數(shù)方法都是從十字花科蔬菜中直接提取蘿卜硫素前體，經(jīng)水解獲得蘿卜硫 素。CN102898341 A公開了一種高純度蘿卜硫素的提取純化方法，該方法將西蘭花種子粉碎 水解8小時，無水乙醇超聲浸提半小時，利用大孔樹脂和氧化鋁柱柱層析純化，極性液體萃 取得到蘿卜硫素純品。該工藝純化過程中需經(jīng)大孔樹脂梯度洗脫，耗時長，步驟繁瑣，成本 高，難以進行工業(yè)化生產(chǎn)。CN 101544995 A和CN 101143842 A采用丙酮浸提得到蘿卜硫素 粗品，經(jīng)過硅膠柱純化，正己烷、丙酮或甲醇水梯度洗脫得到高純度的蘿卜硫素。該工藝生 產(chǎn)過程復雜，丙酮、正己烷及甲醇等有機試劑的消耗量大且存在一定的毒性，硅膠柱展開劑 中使用有毒試劑洗脫，生產(chǎn)過程中存在易燃易爆等問題，柱層析材料再生難，也不適宜于工 業(yè)化生產(chǎn)。 三、


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種高純度蘿卜硫素的制備方法，是以西蘭花種子或西蘭花花 球為原料，粉碎過篩后加入富含黑芥子硫酸苷酶的新鮮蘿卜汁和少量的&(提高芥子酶活 性），在室溫下酶解一定時間后高壓均質提取蘿卜硫素，再利用高萃取率的離子液體萃取技 術對蘿卜硫素進行純化。本發(fā)明制備工藝簡單易行、效率高、產(chǎn)品純度高，整個操作過程無 需加熱，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 本發(fā)明高純度蘿卜硫素的制備方法，包括以下步驟：
[0006] 1)將新鮮的蘿卜洗凈，加入0. 1-1倍質量的水，粉碎后得到蘿卜汁；
[0007] 2)將干燥的西蘭花種子或西蘭花花球粉碎過30-60目篩，加入步驟1)制備的蘿卜 汁和V。室溫下催化酶解30-60分鐘，得到固液混合物；蘿卜汁的質量是西蘭花種子質量的 1-2倍，V。的質量是西蘭花種子質量的0. 001-0. 005倍，V。可提高芥子酶活性100倍以上。
[0008] 3)向步驟2)得到的固液混合物中加入4-5倍質量的水，混合均勻，高壓均質提取， 過濾收集濾液；高壓均質提取相對于其他離心式分散乳化設備，細化作用更為強烈。高壓均 質提取的壓力為40-60MPa，均質液抽濾或雙層紗布過濾。
[0009] 4)向步驟3)得到的濾液中加入離子液體萃取2-3次，合并有機相，向有機相中加 入1-3倍體積的無水乙醇反萃出蘿卜硫素，回收離子液體；所述離子液體為[BMIM] [PF6], 離子液體與濾液的體積比為1:1-3。離子液體無味、無污染、穩(wěn)定性強，其對有機物和無機物 都有良好的溶解性能，作用快，比常規(guī)的有機溶劑的粘度大，能極大的提高萃取率，具有簡 單、快速、靈敏、綠色環(huán)保等特點，而且具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，易與其他物質分 離，可循環(huán)利用。
[0010] 5)將步驟4)反萃得到的蘿卜硫素與乙醇的混合液真空濃縮，即得到純度大于 95 %的蘿卜硫素。
[0011] 本發(fā)明使用的蘿卜可為白蘿卜、紅心蘿卜及胡蘿卜等十字花科蘿卜屬植物，因為 幾乎所有的十字花科植物中都含有大量的黑芥子硫酸苷酶，與西蘭花種子混合后，可增加 黑芥子硫酸苷酶的含量，明顯提高蘿卜硫素的轉化率，減少酶解時間。
[0012] 本發(fā)明以西蘭花種子或西蘭花花球為原料，加入蘿卜汁，豐富了黑芥子硫酸苷酶 的含量，高壓均質技術使物料在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，使液態(tài)物質或以 液體為載體的固體顆粒得到超微細化，增加了蘿卜硫素的轉化率；純化過程中直接使用離 子液體萃取，離子液體不易揮發(fā)、性質穩(wěn)定，比常用的有機溶劑的粘度大，可以懸掛較大的 體積，萃取率高，可回收利用，經(jīng)濟環(huán)保，整個過程無需加熱，保證了蘿卜硫素的生物活性。
[0013] 與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0014] 1、蘿卜硫素的提取大多單獨以西蘭花種子或蘿卜系為原料，本發(fā)明在以西蘭花種 子或西蘭花花球為原料的基礎上，加入蘿卜汁，蘿卜組織中含有豐富的芥子酶，可增加酶解 體系中黑芥子硫酸苷酶的含量，V?？商岣呓孀用傅幕钚?00倍以上，整個反應體系在提高蘿 卜硫素轉化率的基礎上可節(jié)約成本。
[0015] 2、目前常規(guī)的蘿卜硫素的純化方法多以有機溶劑萃取，柱層析純化，萃取時間長 且溶劑有殘留，柱層析純化過程中使用有毒有機試劑洗脫，層析材料再生難，成本高，對蘿 卜硫素的純度和生物活性都造成一定的影響，本發(fā)明在對蘿卜硫素純化過程中首次使用離 子液體萃取，萃取率高，制備簡單。
[0016] 離子液體是指由有機陽離子和陰離子構成的在室溫下呈液態(tài)的鹽類化合物，蒸汽 壓非常小，不揮發(fā)，性質穩(wěn)定，在使用和儲存中不會蒸發(fā)散失，可以循環(huán)使用，消除了揮發(fā)性 有機化合物環(huán)境污染問題，比常用的有機溶劑的粘度大，可以懸掛較大的體積，萃取率高， 制備簡單，無殘留，經(jīng)濟環(huán)保。
[0017] 3、高壓均質技術使物料在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態(tài) 物質或以液體為載體的固體顆粒得到超微細化，打破了硫苷和黑芥子硫酸苷酶之間的物理 隔離，縮短了酶解時間，增加了蘿卜硫素的轉化率；它比常規(guī)的分散乳化設備如膠體磨、高 剪切混合乳化機等的細化作用更為強烈，細化作用主要是利用物料間的相互作用，所以物 料的發(fā)熱量較小，能保持物料的性能基本不變。
[0018] 4、傳統(tǒng)的提取純化工藝需要50小時左右，本發(fā)明整個制備工藝完成時間不超過4 個小時，操作過程中無需加熱，保證了蘿卜硫素的生物活性，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗， 屬于典型的綠色環(huán)保工藝，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。 四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明實施例3制備的蘿卜硫素的高效液相色譜圖。色譜條件：分析柱 Shim-pack VP-0DS C18((pl50mm><4.6mm, 1〇 μ m;Shimadzu，Tokyo, Japan);柱溫 3CTC ;流 動相：乙腈：水=7 :3 ;流速：0. 8mL/min ;上樣量為20 μ L。檢測出此樣品的蘿卜硫素純度為 98. 96%。 五、【具體實施方式】
[0020] 下面的實施例可以使本領域技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制 本發(fā)明。
[0021] 實施例1 :
[0022] 1)稱取洗凈的紅心蘿卜1kg，加入200mL的水，用組織搗碎機搗碎得到蘿卜汁；
[0023] 2)將干燥的西蘭花種子IOOg粉碎過60目篩，加入200mL步驟1)制備的蘿卜汁和 〇. IgVe室溫下催化酶解30分鐘，得到固液混合物；
[0024] 3)向步驟2)得到的固液混合物中加入2000mL 7jC，混合均勻，40MPa高壓均質循環(huán) 提取，過濾收集濾液；
[0025] 4)向步驟3)得到的濾液中加入2000mL離子液體[BMIM] [PF6]萃取3次，合并有 機相，向有機相中加入2000mL無水乙醇反萃出蘿卜硫素，回收離子液體；
[0026] 5)將步驟4)反萃得到的蘿卜硫素與乙醇的混合液真空濃縮至油狀浸膏，即得蘿 卜硫素提取物。稱取5mg的油狀浸膏加入IOmL甲醇溶解，再用HPLC檢測，所得蘿卜硫素提 取物的純度大于96%。
[0027] 實施例2 :
[0028] 1)稱取洗凈的胡蘿卜1kg，加入400mL的水，用組織搗碎機搗碎得到蘿卜汁；
[0029] 2)將干燥的西蘭花種子300g粉碎過60目篩，加入400mL步驟1)制備的蘿卜汁和 0. 3gV。室溫下催化酶解50分鐘，得到固液混合物；
[0030] 3)向步驟2)得到的固液混合物中加入4000mL水，混合均勻，60MPa高壓均質循環(huán) 提取，過濾收集濾液；
[0031] 4)向步驟3)得到的濾液中加入3000mL離子液體[BMIM] [PF6]萃取3次，合并有 機相，向有機相中加入3000mL無水乙醇反萃出蘿卜硫素，回收離子液體；
[0032] 5)將步驟4)反萃得到的蘿卜硫素與乙醇的混合液真空濃縮至油狀浸膏，即得蘿 卜硫素提取物。稱取5mg的油狀浸膏加入IOmL甲醇溶解，再用HPLC檢測，所得蘿卜硫素提 取物的純度大于97%。
[0033] 實施例3 :
[0034] 1)稱取洗凈的白蘿卜1kg，加入300mL的水，用組織搗碎機搗碎得到蘿卜汁；
[0035] 2)將干燥的西蘭花種子200g粉碎過60目篩，加入300mL步驟1)制備的蘿卜汁和 0. 2gV。室溫下催化酶解40分鐘，得到固液混合物；
[0036] 3)向步驟2)得到的固液混合物中加入3000mL 7jC，混合均勻，50MPa高壓均質循環(huán) 提取，過濾收集濾液；
[0037] 4)向步驟3)得到的濾液中加入4000mL離子液體[BMIM] [PF6]萃取3次，合并有 機相，向有機相中加入3000mL無水乙醇反萃出蘿卜硫素，回收離子液體；
[0038] 5)將步驟4)反萃得到的蘿卜硫素與乙醇的混合液真空濃縮至油狀浸膏，即得蘿 卜硫素提取物。稱取5mg的油狀浸膏加入IOmL甲醇溶解，再用HPLC檢測，所得蘿卜硫素提 取物的純度大于98%。
【權利要求】
1. 一種高純度蘿卜硫素的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 將新鮮的蘿卜洗凈，加入0.1-1倍質量的水，粉碎后得到蘿卜汁； 2) 將干燥的西蘭花種子或西蘭花花球粉碎過30-60目篩，加入步驟1)制備的蘿卜汁和 室溫下催化酶解30-60分鐘，得到固液混合物； 3) 向步驟2)得到的固液混合物中加入4-5倍質量的水，混合均勻，高壓均質提取，過濾 收集濾液； 4) 向步驟3)得到的濾液中加入離子液體萃取2-3次，合并有機相，向有機相中加入 1-3倍體積的無水乙醇反萃出蘿卜硫素，回收離子液體； 5) 將步驟4)反萃得到的蘿卜硫素與乙醇的混合液真空濃縮，即得到純度大于95%的 蘿卜硫素。
2. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 蘿卜汁的質量是西蘭花種子質量的1-2倍。
3. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于： Vc的質量是西蘭花種子質量的〇. 001-0. 005倍。
4. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 高壓均質提取的壓力為40-60MPa。
5. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于： 所述離子液體為[BMIM] [PF6]，離子液體與濾液的體積比為1:1-3。
【文檔編號】C12P13/00GK104372045SQ201410632932
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】陳彥, 楊丹, 劉柳, 王亞, 徐利, 陸永明, 張亞萍 申請人:安徽大學