专利名称：利用芝麻菜苷制备莱菔硫烷的方法
技术领域：
本发明涉及一种以芝麻菜属蔬菜为原料制备莱菔硫烷的新方法。
背景技术：
目前，随着人们生活水平的提高，癌症的发病率显著提高，严重影响了人类生命健康。大量食用蔬菜水果，能够显著抑制或减慢癌症的发生。蔬菜水果中含有大量的活性成分，如番茄中的番茄红素，大豆中的大豆异黄酮，水果中的鞣花酸及十字花科蔬菜中的异硫氰酸酯，吲哚类物质，均被证实具有突出的防癌抗癌作用，具有广阔的市场前景。莱菔硫烷能够抑制肺癌、食道癌、结肠癌、乳腺癌、肝癌及大肠癌等癌细胞的形成， 提高组织谷胱甘肽的水平，诱导细胞合成II型解毒酶。目前莱菔硫烷的制备方法主要有化学合成法和天然产物提取法。化学法采用立体手性合成的方法，实验复杂，反应步骤多，副产物多，毒性大，产率低，分离难等缺点，难以实现大规模生产。天然产物提取法利用西兰花等十字花科植物中黑芥子酶水解L-葡萄糖莱菔硫烷(L-glucoraphanin)得到莱菔硫烷，申请号为200510130467. 9的中国发明专利申请公开了利用芸苔属蔬菜为原料制备莱菔硫烷的方法，由于西兰花种子成本高，且得到的莱菔硫烷产品少，只能实验室规模生产。申请号为200910037363. 1的中国发明专利申请公开了一种从西兰花芽苗菜中提取多功能莱菔硫烷的方法，该方法需考虑芽苗菜的生长时间，对芽苗菜进行预处理，实验复杂，产率低，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服原料成本高，莱菔硫烷产率低等缺点，采用廉价易得的芝麻菜种子为原料，原料成本为西兰花籽的五分之一，莱菔硫烷的产量为西兰花籽的3倍。硫代葡萄糖苷(glucosinolates，简称GLS)广泛存在于十字花科植物中。芝麻菜苷(glucoerucin)是硫代葡萄糖苷的一种，在芝麻菜中占总硫代葡萄糖苷的95%以上， 可被氧化成L-葡萄糖莱菔硫烷(L-glucoraphanin)。L-葡萄糖莱菔硫烷是L-莱菔硫烷 (L-sulforaphane, 1-异硫氰基_4R_[甲基亚硫酰基]丁烷)的前体物，L-葡萄糖莱菔硫烷经黑芥子酶水解可得到L-莱菔硫烷。反应原理图如下
权利要求
1.利用芝麻菜苷制备莱菔硫烷的方法，其特征在于步骤如下(1)芝麻菜苷的制备将芝麻菜种子80-120°C灭酶30-50分钟，粉碎，加入8_10倍体积的沸水，调节pH为 6-8，沸水下搅拌20-60分钟；提取液经过滤后，滤饼加沸水继续搅拌20-60分钟，合并两次提取液；提取液经过滤后旋干，温度30-50°C，得到芝麻菜苷；pH值采用缓冲液进行调控；(2)L-葡萄糖莱菔硫烷的制备在手性酒石酸二乙酯、烷氧基钛或烷氧基钒化合物存在下，选择性氧化相应的芝麻菜苷得到单一的L-葡萄糖莱菔硫烷；将(1)中得到芝麻菜苷，(+)-L-酒石酸二乙酯，烷氧基钛或烷氧基钒化合物的加入到甲醇、乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，升温至40-60°C，保温搅拌40-80min，降温至0_10°C，在1_3小时内滴加氧化剂，保温反应2_6小时，后加入去离子水搅拌1-2小时，分离出水相；水相经阴离子交换树脂吸附，流速20-30ml/min，后用2_6倍柱体积的去离子水洗杂质，2-7倍柱体积2M的KCl溶液洗L-葡萄糖莱菔硫烷产品，洗脱液经30-50°C浓缩，3-5倍体积甲醇萃取脱除盐后，萃取液经旋干，可制得L-葡萄糖莱菔硫烷产品；(3)水解酶的制备取西兰花籽、油菜籽、萝卜籽、花椰菜籽或者甘蓝籽，粉碎，用纱布过滤后得滤液，滤液在4°C下加入硫酸铵，饱和度为55 %，混合均勻，在高速离心机下离心，离心机转速为 8000r/min，离心温度为4°C，沉淀物溶于去离子水，透析过夜，得水解酶粗酶液；(4)纯化L-莱菔硫烷用(3)中得到的水解酶水解L-葡萄糖莱菔硫烷30-60分钟，pH值6-7，温度30°C，后离心取上清液，上清液用大孔吸附树脂分离纯化，依次用3-5倍柱体积的去离子水和2-6倍柱体积的体积百分比浓度为5-10%的乙醇溶液洗杂质，后用2-7倍柱体积的体积百分比浓度为80-90%乙醇溶液洗L-莱菔硫烷产品；产品液经旋蒸30-45°C除去溶剂后，用3_5倍体积的乙酸乙酯萃取3次，再次旋蒸除去溶剂后，得到纯度为90-98%的L-莱菔硫烷产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤⑴和⑷中pH值缓冲液为柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，醋酸-醋酸钠缓冲液，Na2HPO4-NaH2PO4缓冲液或K2HPO4-KH2PO4缓冲液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤O)中所用的手性酒石酸二乙酯为 (+)-L-酒石酸二乙酯，其用量为芝麻菜苷的0. 1-2.0摩尔当量；所述氧化剂为双氧水，叔丁基过氧化氢，过氧化氢异丙苯，过氧化氢二异丙苯，用量为氧化底物即芝麻菜苷的1-2摩尔当量；所述烷氧基钛为四乙氧基钛，四丙氧基钛，四丁氧基钛，四异丙氧基钛，四异丁氧基钛或四叔丁氧基钛，其用量为芝麻菜苷的0. 01-1. 5摩尔当量；所述烷氧基钒为乙酰丙酮钒， 四乙氧基钒，四丙氧基钒，四丁氧基钒，四异丙氧基钒，四异丁氧基钒，四叔丁氧基钒，其用量为为芝麻菜苷的0. 01-1. 5摩尔当量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤O)中所用的树脂为强碱性阴离子交换树脂D261.
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)中所用的水解酶为黑芥子酶。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤中使用的树脂为大孔吸附树脂 SP850。
全文摘要
本发明涉及一种利用芝麻菜苷制备莱菔硫烷的方法。本发明步骤(1)芝麻菜苷的制备；(2)L-葡萄糖莱菔硫烷的制备将(1)中得到芝麻菜苷，(+)-L-酒石酸二乙酯，烷氧基钛或烷氧基钒化合物的加入到甲醇、乙醇和乙酸乙酯混合溶液中，制得L-葡萄糖莱菔硫烷产品；(3)取西兰花籽，粉碎，用纱布过滤后得滤液，滤液在4℃下加入硫酸铵，饱和度为55％，混合均匀，离心沉淀物溶于去离子水，透析过夜，得水解酶粗酶液；(4)纯化L-莱菔硫烷。本发明的目的在于克服原料成本高，莱菔硫烷产率低等缺点，采用廉价易得的芝麻菜种子为原料，原料成本为西兰花籽的五分之一，莱菔硫烷的产量为西兰花籽的3倍。
文档编号C07C317/28GK102492745SQ20111038534
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者梁浩, 袁其朋, 谷友刚 申请人:北京化工大学