一种结球甘蓝总硫苷的提取方法与应用

本发明属于天然产物提取的，涉及一种结球甘蓝总硫苷的提取方法与应用。

背景技术：

1、结球甘蓝(brassicaoleraceal.var.capitatal.)作为一种高产经济作物，具有耐寒、抗病、耐贮存、耐运输、产量高等特点。相较于许多农作物对环境的特殊要求，结球甘蓝的强大适应能力使其可以广泛分布生长。因此，结球甘蓝在中国各地均有栽培，是中国北部地区主要的蔬菜之一。研究报道，结球甘蓝富含抗坏血酸、b族维生素、叶酸及多酚等物质，特别是硫代葡萄糖苷(glucosinolates，gls)含量丰富，其水解产物异硫氰酸盐(isothiocyanate，itcs)是迄今为止蔬菜中发现的最具抗癌作用的生物活性物质。除此之外，多酚类物质具有清除自由基、抗氧化的能力，可抑菌消炎、抗病毒、减少心血管疾病及癌症的发病几率。因此，结球甘蓝是一种值得提倡大量食用的蔬菜，能够在一定程度上降低心血管疾病及癌症的发生风险。

2、gls根据支链的不同可分为脂肪族、芳香族和吲哚族三大类，其可被黑芥子酶快速水解成itcs、硫氰酸盐和腈盐等物质。研究显示，itcs可有效地防止饮食中多环芳烃、杂环胺和亚硝胺等物质引起的dna损伤，对肝癌、肺癌、乳腺癌和食道癌的形成有明显的阻断作用。itcs还具有杀菌、抗虫、抗氧化、抑制血小板聚集等作用。近年，有研究显示结球甘蓝的甲醇提取物可在体外水平有效抑制氧化应激对h9c2细胞的损伤，该保护作用与erk1/2、jnk和p38的蛋白表达水平密切相关。作为结球甘蓝中含量最丰富的高活性成分，gls可能在心肌保护方面具有潜在的价值。

3、目前对于gls的提取与应用主要针对芸薹属植物(青花菜、莱菔子、西蓝花等)，其一：不同植物所含gls的种类不同、含量不同，因此在提取工艺上也存在明显的区别，无法直接在结球甘蓝中gls的提取中采用针对其他植物的现有工艺，如青花菜提取工艺中获得产物中gls的含量仅为414.98μmol/g，莱菔子工艺产物中gls的含量仅约为53％；其二：不同来源及组成的gls在应用中存在较多差异，如富含gls的西蓝花提取物主要应用于胰岛素抵抗相关的疾病；其三：虽然新鲜结球甘蓝的亩产量约为2500～4000kg/亩，但在加工和运输过程中约40％的叶被丢弃或作为动物饲料使用，因此在不影响正常结球甘蓝供应市场的前提下可为规模化生产提供充足的原料来源；其四：结球甘蓝适应性强，在全国各地均有栽培，因此对选择种植和深入加工的地点约束性较小，具有良好的推广前景；其五：虽然已有部分gls对心血管系统的保护作用研究，但尚缺gls对心衰方面的研究报道，特别是缺少结球甘蓝中gls对心衰的作用报道，以结球甘蓝中总gls为目标进行开发，可更好地挖掘结球甘蓝的市场价值，产生经济效益。

4、因此，研究结球甘蓝中gls含量，确定最佳提取工艺，同时测定其在体内外抗心衰作用，不但能够为结球甘蓝gls的推广应用提供数据支持，同时也是深入挖掘结球甘蓝生物利用价值及经济开发潜力的理论依据。

技术实现思路

1、针对现有技术中提取gls存在的提取率不高、分离材料价格昂贵、产物含量低等技术问题，本发明提出一种结球甘蓝总硫苷的提取方法与应用。通过百里酚法检测获得的结球甘蓝gls，其含量高达1.43mmol/g，并且结球甘蓝gls在抗心衰方面表现出了优越的性能，应用前景广阔。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种结球甘蓝中gls的提取方法，步骤如下：

4、(1)取破壁粉碎、烘干后的结球甘蓝叶粉末加入至乙醇溶液中，乙醇热回流提取、抽滤，滤液经减压浓缩得到结球甘蓝总提取物；

5、(2)用醋酸铅水溶液溶解步骤(1)所得的结球甘蓝总提取物，室温静置后抽滤，滤液经减压浓缩、冷冻干燥，得到结球甘蓝粗总硫苷；

6、(3)以无水乙醇固液萃取步骤(2)所得的结球甘蓝粗总硫苷，以柱色谱分离、纯化得结球甘蓝总硫苷。

7、进一步，所述步骤(1)中乙醇溶液的体积分数为0～100％。

8、优选地，所述步骤(1)中乙醇溶液的体积分数为50％。

9、进一步，所述步骤(1)中结球甘蓝叶粉末与乙醇溶液的质量体积比为1g:(5～20)ml。

10、优选地，所述步骤(1)中结球甘蓝叶粉末与乙醇溶液的质量体积比为1g:13ml。

11、进一步，所述步骤(1)中乙醇热回流提取时间为0.5～3h，乙醇热回流提取温度为85℃。

12、优选地，所述步骤(1)中乙醇热回流提取时间为2.5h。

13、进一步，所述步骤(2)中醋酸铅水溶液浓度为0.01～0.05mmol/l，结球甘蓝总提取物与醋酸铅水溶液的质量体积比为1g:20ml。

14、优选地，所述步骤(2)中醋酸铅水溶液浓度为0.04mmol/l。

15、进一步，所述步骤(2)中室温静置的时间为12h。

16、进一步，所述步骤(3)中结球甘蓝粗总硫苷与无水乙醇的质量体积比为1g:(5～13)ml；所述柱分离、纯化时选用的物质为硅胶，其中，硅胶分离纯化时的洗脱剂为体积比5:1和3.5:1的乙酸乙酯和甲醇的混合溶液。

17、优选地，所述步骤(3)中结球甘蓝粗总硫苷与无水乙醇的质量体积比为1g:12ml。

18、进一步，利用上述方法提取的结球甘蓝中gls。

19、进一步，所述的结球甘蓝gls在制备抗心衰药物中的应用。

20、进一步，所述的结球甘蓝gls在制备通过调控心肌细胞糖酵解的异常激活改善心衰的药物中的应用。

21、本发明具有以下有益效果：

22、1、本发明首次以结球甘蓝中gls为目标进行了工艺研究，为结球甘蓝潜在价值的开发提供依据。研究结果表明：以硅胶柱色谱分离，相较于其他柱色谱的价格更加低廉，分离成本低。分离后gls的含量为1.43±0.08mmol/g，分离后所得总gls占分离前提取物中所有硫苷的17.00±1.41％。

23、2、本发明首次明确评价硫苷类成分在非疾病诊断或治疗为目的的抗心衰方面的应用，取得较为理想的效果，研究结果表明：结球甘蓝gls对心衰模型中各血液因子如bnp的表达水平、no的浓度、细胞肥大的程度、乳酸浓度、丙酮酸浓度具有显著的抑制作用，具有明显的细胞保护作用。本发明为gls在抗心衰方面的应用提供研究基础。

技术特征：

1.一种结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(1)中乙醇溶液的体积分数为0～100％。

3.根据权利要求1或2所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(1)中结球甘蓝叶粉末与乙醇溶液的质量体积比为1g:(5～20)ml。

4.根据权利要求3所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(1)中乙醇热回流提取时间为0.5～3h，乙醇热回流提取温度为85℃。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(2)中醋酸铅水溶液浓度为0.01～0.05mmol/l，结球甘蓝总提取物与醋酸铅水溶液的质量体积比为1g:20ml。

6.根据权利要求5所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(2)中室温静置的时间为12h。

7.根据权利要求6所述的结球甘蓝总硫苷的提取方法，其特征在于：所述步骤(3)中结球甘蓝粗总硫苷与无水乙醇的质量体积比为1g:(5～13)ml；所述柱分离、纯化时选用的物质为硅胶，其中，硅胶分离纯化时洗脱剂为体积比5:1和3.5:1的乙酸乙酯和甲醇的混合溶液。

8.权利要求1、2、4、6或7任一项所述的方法提取的结球甘蓝总硫苷。

9.权利要求8所述的结球甘蓝总硫苷在制备抗心衰药物中的应用。

10.权利要求8所述的结球甘蓝总硫苷在制备通过调控心肌细胞糖酵解的异常激活改善心衰的药物中的应用。

技术总结
本发明属于天然产物提取技术领域，涉及一种结球甘蓝总硫苷的提取方法与应用。将结球甘蓝与乙醇混合后提取，得到粗提取物，然后向粗提取物中加入醋酸铅溶液进行沉降，沉降完成后将滤液进行减压浓缩、冻干、乙醇进行萃取，最终分离纯化、洗脱后得到固体，即为结球甘蓝总硫苷。通过本发明提供的方法可以实现结球甘蓝中硫苷的高效提取，所得到的总硫苷的含量为1.43±0.08mmol/g，所得总硫苷占分离前提取物中所有硫苷的17.00±1.41％。同时，本发明首次明确评价了结球甘蓝总硫苷成分在制备抗心衰药物方面的应用，取得较为理想的效果，结果显示结球甘蓝总硫苷在体内外水平均表现出了显著的抗心衰作用，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：张宝宝,栾会玲,侯保华,陈思思
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11