芝麻菜種子中硫代葡萄糖苷(Glucoerucin)的分離純化工藝研究.pdf

1、十字花科植物含有大量的植物化學(xué)的有效成分，其中所含的硫代葡萄糖苷（通常簡稱為硫苷）是植物生長過程中所產(chǎn)生的含硫的次級代謝的產(chǎn)物。流行病學(xué)的研究表明，硫苷及其水解產(chǎn)物異硫氰酸酯是現(xiàn)階段公認的具有預(yù)防癌癥的發(fā)生和抗癌活性的天然活性成分之一。研究發(fā)現(xiàn)異硫氰酸酯不但可以抑制多種癌癥細胞的形成，而且還能夠提高機體組織中的谷胱甘肽的水平，還能夠顯著的提高Ⅱ型解毒酶的體內(nèi)活性。考慮到硫苷的生物活性以及未來在臨床和動物試驗中的廣泛應(yīng)用，如何得到大量的高

2、純度的硫苷，來滿足商業(yè)和市場領(lǐng)域的需求成為了研究的熱點。
　　 本課題旨在研究出一條從芝麻菜的種子中分離純化出高純度硫苷Glucoerucin的工藝路徑:通過懸浮聚合制備出PGMA樹脂;對PGMA樹脂進行改性修飾得到不同堿性離子交換樹脂(PGMA-Ⅰ）;將所得的離子交換樹脂與商業(yè)樹脂進行比較用于Glucoerucin的吸附解吸和脫色性能研究;串聯(lián)樹脂柱色譜與制備型高效液相色譜結(jié)合對Glucoerucin進行分離純化純化，不同濃度

3、的氨水和氯化鉀用于樹脂吸附硫苷后的解吸效果進行了比較;最后對Glucoerucin轉(zhuǎn)化成Glucoraphanin的工藝進行研究。
　　 (1)優(yōu)化了懸浮聚合制備PGMA樹脂的條件:油水比1∶3;交聯(lián)劑用量為單體GMA體積的40％;攪拌轉(zhuǎn)速介于200-300r/min之間;致孔劑的用量占單體比例的125％，其中正庚烷占50％。
　　 (2)優(yōu)化了PGMA樹脂化學(xué)修飾改性的條件，制備出了三種陰離子交換樹脂PGMA-Ⅰ樹脂微

4、球、PGMA-Ⅱ樹脂微球、PGMA-Ⅲ樹脂微球。反應(yīng)溫度90℃/55℃/90℃，反應(yīng)時間12h，乙二胺/二乙胺/三乙胺與環(huán)氧值的摩爾比30∶1時，得到的PGMA-Ⅰ/PGMA-Ⅱ/PGMA-Ⅲ樹脂的離子交換容量最大可達1.95mmol/g/1.89mmol/g/1.99 mmol/g。
　　 (3)對比九種樹脂對Glucoerucin的吸附解吸性能，篩選出PGMA-Ⅲ樹脂用于Glucoerucin的初步分離。最大吸附量約為60m

5、g/g，吸附達到平衡的時間為2.5h，最大解吸率約為81％。對PGMA-Ⅲ樹脂的吸附等溫線與吸附動力學(xué)曲線進行擬合得出:Freundlich吸附模型能更好的描述PGMA-Ⅲ樹脂對硫苷Glucoerucin的吸附性能，吸附過程不僅是單分子層的，也包括雙分子層的吸附，二級動力學(xué)方程模型更適合描述PGMA-Ⅲ樹脂吸附硫苷Glucoerucin的吸附速率。
　　 對比四種樹脂對Glucoerucin粗提液的脫色性能發(fā)現(xiàn):PGMA樹脂幾乎

6、不吸附硫苷，但具有很強的脫色效果。因此篩選出PGMA樹脂可以用于Glucoerucin粗提液的脫色。
　　 (4)將篩選出的PGMA樹脂用于粗提液脫色， PGMA-Ⅲ樹脂用于分離Glucoerucin，串聯(lián)樹脂色譜柱用于Glucoemcin粗提液的脫色及分離純化，氨水溶液與氯化鉀溶液用于離子交換樹脂的解吸。氨水解吸與氯化鉀解吸相比，純度和收率都有明顯提高，而且解決了脫鹽的困難和成本。因此選取氨水用于Glucoerucin的解吸操

7、作。
　　 為了獲得高純度的產(chǎn)品，用制備色譜對上述產(chǎn)品進一步純化，當(dāng)流動相中甲醇的比例為5％，流速8ml/min，上樣量為150mg時，得到純度大于95％，收率大于90％的產(chǎn)品。
　　 (5)研究了由芝麻菜苷Glucoerucin的粗提液通過用雙氧水將其氧化為Glucoraphanin的工藝:雙氧水與Glucoerucin的摩爾比為3∶1，氧化溫度60℃，氧化時間為50min。通過優(yōu)化最終Glucoerucin氧化成Gl