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一种从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-11-18 00:05

本发明属于天然产物的提取分离领域，具体涉及一种从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法。

背景技术：

1、萝卜硫素是一种存在于多种十字花科蔬菜中的天然活性化合物，含有异硫氰酸酯基团，具有很强的抗氧化和抗癌效果，可广泛应用于生物和药理学领域。然而，萝卜硫素热稳定性差，分离纯化过程复杂，这些因素限制了其应用。在自然状态下，萝卜硫素主要以萝卜硫苷的形式存在，并与黑芥子酶在植物细胞内部分隔开来。仅当植物细胞结构受到破坏时，萝卜硫苷和黑芥子酶才会相互作用，触发水解过程生成萝卜硫素。

2、目前，萝卜硫素的制备方法主要包括化学合成法和天然提取法。化学合成法虽能制得萝卜硫素，但其产物为外消旋体，活性较低且可能残留有毒性物质，因此不适合商业化生产。从植物材料中提取萝卜硫素的研究可以进一步分为两部分：

3、一是通过预处理提高萝卜硫素的产率。zl202311106828.0公开了一种富含萝卜硫苷和萝卜硫素的西兰花粉制备方法，该方法通过种子催芽、发芽、酶解和粉碎等步骤，能够有效提高萝卜硫素的含量，但工艺周期较长效率不高。zl202010628263.2通过添加多种酶来提高萝卜硫素的得率，此方法需要添加大量酶制剂，成本高且耗时长，同样不适合工业化生产；

4、二是关于萝卜硫素的纯化。zl202110889755.1通过硅胶柱层析吸附萝卜硫素，以二氯甲烷-甲醇洗脱，获得高纯度的样品，但该方法涉及致癌试剂，具有安全风险。zl201510217440.7公开了一种以萝卜籽为原料提取并通过大孔树脂吸附纯化萝卜硫素的方法，虽然成本较低，但其对萝卜硫素的吸附选择性和纯化效率较差。更高级的纯化技术，如zl201810679794.7使用半制备液相色谱技术，虽然能够获得较高纯度的萝卜硫素，但其操作复杂，且所用c18填料价格昂贵，生产成本高。综上所述，虽然目前存在多种萝卜硫素的制备和纯化方法，但各自都有一定的局限性。因此，开发一种既经济高效又环保安全的萝卜硫素提取及纯化技术显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法。本发明以西兰花籽为原料，芥菜籽为外源酶，通过超高压提高萝卜硫苷提取率和黑芥子酶活性，从而提高萝卜硫素的产率；再利用高选择性的分子印迹法对萝卜硫素进行纯化。本发明工艺简单，周期短，经济高效。

2、本发明从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法，包括如下步骤：

3、步骤1：将西兰花籽置于60℃恒温干燥箱内10min，干燥种子并灭活esp蛋白（表皮硫特异蛋白），粉碎过筛（80目），按照1g:5ml与磷酸盐缓冲液（ph6.5，0.1mol/l）混合；

4、步骤2：将步骤1所得固液混合物装入无菌聚乙烯袋中，排除袋中空气后密封，放入超高压设备的压力釜中，设置在100-400mpa压力下进行超高压提取3min，保压结束后在2s内泄压，真空过滤得萝卜硫苷提取液，于4℃保存；

5、步骤3：将芥菜籽粉碎过筛（80目），按照1g:5ml与磷酸盐缓冲液（ph6.5，0.1mol/l）混合；

6、步骤4：将步骤3所得固液混合物装入无菌聚乙烯袋中，排除袋中空气后密封，放入超高压设备的压力釜中，设置在200-400mpa压力下进行超高压提取3min，保压结束后在2s内泄压，真空过滤得粗酶液，于-80℃保存；

7、步骤5：将步骤2所得萝卜硫苷提取液和步骤4所得粗酶液（1:1，v/v）混合，等体积正己烷脱脂2次，置于37℃水浴中酶解3h；酶解完成后，抽滤或四层纱布过滤，收集滤液进行旋蒸浓缩；

8、步骤6：利用分子印迹法对萝卜硫素进行分离纯化，以萝卜硫素作为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，按照1:6:1.2的摩尔比用量，在甲苯和十二醇混合溶剂中，于偶氮二异丁腈引发下原位聚合得到分子印迹聚合物；

9、步骤7：在步骤5所得浓缩液中按30-40ml:1g加入步骤6所得分子印迹聚合物，静置10min，吸附完成后过滤，将吸附后的分子印迹聚合物在70vt%乙醇中进行震荡解吸，得到萝卜硫素溶液，经过真空浓缩，即得到纯度大于95%的萝卜硫素。

10、步骤2中，超高压提取的压力优选300-400mpa，进一步优选400mpa。

11、步骤4中，超高压提取的压力优选300mpa。

12、本发明的有益效果体现在：

13、1、本发明采用超高压技术提取西兰花籽中的萝卜硫素，使得萝卜硫苷提取率提高了120%，黑芥子酶活性提升了45.3%，最终使萝卜硫素的产率提高188.8%，整个超高压操作过程绿色高效。超高压提取技术能够在较低的温度下快速完成提取过程，能够有效保留热敏感的活性成分，避免在高温下的分解。超高压通过控制压力的迅速变化可以破坏物料的细胞壁和细胞膜，增加细胞内物质的渗透性和次生代谢物的扩散，从而提高提取效率，缩短提取时间。

14、2、现有的萝卜硫素纯化方法主要为有机溶剂萃取和色谱纯化，存在操作繁琐、分离周期长、效率低、消耗大量溶剂和选择性低等缺点。本发明首次采用分子印迹法用于萝卜硫素纯化分离，制得萝卜硫素纯度大于95%，得率大于78%。分子印迹是一种基于分子识别的印迹分离技术，具有分离材料制备简单，成本低廉，能重复使用等优点，而其突出的优点是对被分离的物质具有高度的识别性能，具有良好的选择性，且分离操作简单。

15、3、本发明方法缩短了萝卜硫素的提取纯化时间，提高了萝卜硫素的产率和纯度，操作过程无需加热，避免了萝卜硫素的失活，降低了能耗，有效地减少了生产成本，为萝卜硫素的商业化生产提供了强有力的技术支持，推动了其在医药和健康产品领域的广泛应用。

技术特征：

1.一种从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种从西兰花籽中高效提取制备萝卜硫素的方法，以西兰花籽为原料，经粉碎、超高压、酶解、过滤、分子印迹法纯化等步骤可制备高纯度的萝卜硫素。本方法步骤简单，工艺周期短，通过超高压技术提高了萝卜硫苷的提取率，活化了黑芥子酶，从而将萝卜硫素的水解产率提高188.8%；利用分子印迹法进一步提高了纯化效率，最终制得纯度大于95%的萝卜硫素，操作过程高效节能，经济环保。

技术研发人员：陈彦,吴勤洁,张凌芝,张腾飞,潘文娟,陈浩,闫超
受保护的技术使用者：安徽虫草源生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25