从青花菜种子中提取葡萄糖异硫氰酸盐的方法技术

本发明专利技术描述了用于从植物材料，优选青花菜芽或种子中提取和纯化葡萄糖异硫氰酸盐的新方法。将醇的提取物吸附到碱性树脂上并用氨洗脱。可选地，在吸附／洗脱步骤之前，使醇的提取物通过含有酸性树脂的离子交换柱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术简述本专利技术涉及从青花菜种子、芽或小花中提取葡萄糖异硫氰酸盐的方法，其包括在 碱性树脂上吸附青花菜种子提取物的步骤，随后洗脱吸附的葡萄糖异硫氰酸盐并收集富含 葡萄糖异硫氰酸盐的洗脱液。
技术介绍
青花菜(Broccoli，亦称西兰花)种子有高量的葡萄糖异硫氰酸盐 (glucosinolate，亦称硫代葡萄糖苷)，包括葡萄糖萝卜硫苷(glucoraphanin)、葡萄糖屈 曲花苷(glucoiberin)、葡萄糖芝麻菜苷(glucoerucin)。虽然葡萄糖异硫氰酸盐不是生物 活性的，但通过黑芥子酶(存在于许多植物细胞和肠道菌群中)的裂解导致活化的异硫氰 酸酯/盐的形成。已表明这些异硫氰酸酯/盐包括菜菔硫烷(sulforaphane)具有许多的 健康促进特性，甚至在一些实验中已表明能发挥抗肿瘤作用。先前，不同的作者已开发了从青花菜种子中获得葡萄糖萝卜硫苷的提取/纯化方 法。例如，Wfest等人的2002 J. Chromatog A 966 :227-232描述了离子对色谱和亲水作用 色谱用于纯化各种葡萄糖异硫氰酸盐的用途。也见Toribio等人的2007 J. Chromatog A 1170 :44-51，其描述了使用强离子交换色谱代替离心分配色谱纯化白芥子硫苷和葡萄糖萝 卜硫苷。然而，这两种技术都涉及化合物的纯化，而不是经济的、使用食品级试剂从青花菜种子中提取含有葡萄糖萝卜硫苷的提取物的方法。我们期望有简单稳健的葡萄糖异硫氰酸盐提取方法，所述方法适于食品级或营养 食品级葡萄糖异硫氰酸盐(尤其葡萄糖萝卜硫苷)的生产。专利技术详述已根据本专利技术开发了用于含有葡萄糖异硫氰酸盐提取物的生产的新方法，其包括 以下步骤a)用包含低级醇、或酮、或低级醇或酮的水性(aqueous)混合物的提取介质提取 含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种子、或提取含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种 子的提取物以获得醇的或酮的提取物。b)任选地完全或部分蒸发步骤a)的提取介质；c)任选地使步骤a)或步骤b)中的提取物与阳离子交换树脂接触；d)使来自步骤a)、步骤b)或步骤C)的提取物吸附到碱性树脂上；和e)任选地洗脱产生的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物。用于步骤b)到e)的合适的溶剂包括水、C1-4醇、C3_4酮及其混合物。优选地阳离子交换树脂是其酸性形式，更优选地是使用强酸离子交换剂。必要时，可对获得自步骤e)的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物进行附加的步骤。 在本专利技术的该实施方式中，含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物的挥发物被蒸发。该步骤的结 果是含有葡萄糖异硫氰酸盐的固体提取物，其包括葡萄糖萝卜硫苷、葡萄糖芝麻菜苷、葡萄 糖屈曲花苷。通过此方法制成的固体提取物也构成本专利技术的另一方面。用于本专利技术的起始材料可以是任何含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物材料或任何含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物。优选地，植物材料来自十字花科，例如青花菜、芥菜、油菜 籽、花椰菜(cauliflower)、球茎甘蓝(kohlrabi)、甘蓝、小白菜(bok choy)、芜菁、萝卜、山 奏(wasabi)、辣牛艮禾口抱子甘蓝(brussel sprout)。植物部分可以是芽或种子，因为已知芽或种子通常比成熟的植物叶子含有更高量 的葡萄糖异硫氰酸盐，但也可使用小花或叶球(head)。必要时，可首先对植物部分进行洗涤 或脱脂(针对种子)的预处理步骤。在优选的实施方式中，植物是青花菜植物，且种子是被 提取的。在这种情况下，用于该方法的原始的起始材料可以是青花菜种子提取物或青花菜 种子本身。如果以植物部分(可选地经洗涤的和/或脱脂的和/或另外处理过的)开始，可 以接着对它们进行提取步骤。在该提取中，使用水性介质、或低级醇或酮是优选的，其中 低级醇或酮是Cl到C4的醇或酮或其混合物。这可在活性炭或其他类似材料例如硅藻土 (celite)的存在下进行。见，例如Toribio等人的(上文中)。获得的提取物可接着用于 后面的步骤中。必要时，可将提取物进行进一步纯化步骤例如超滤。可选地该提取物也可 通过溶剂的完全或部分蒸发而浓缩。在后面的步骤中，接着将植物部分的提取物(或如上文获得的，或可选地商业得 到的提取物)用包含低级醇或低级酮的提取介质提取。术语“低级醇”或“低级酮”表示醇 是C1-C4醇或酮是C3-C4酮，或其混合物；优选其是被批准使用于食品制造的醇或酮，例如 乙醇或丙酮，但也可使用工业上的乙醇。醇或酮优选是乙醇或丙酮，且可在水性溶液中，例 如至少大约40%醇或酮；在优选的实施方式中，低级醇或低级酮在水性溶液中为至少大约 70%，在更优选的实施方式中，其为从大约70%到大约95%。在该步骤中，温度不是特别关 键的。可将提取物过滤或倾析以分离可溶物质和不可溶物质。提取物可被蒸发以去除挥发物，随后溶于合适的溶剂例如水、低级醇、酮或其混合 物中用于后面的步骤。可选地，将在合适的溶剂或溶剂混合物中的醇的或酮的提取物经过酸性形式的阳 离子交换柱，优选强酸性树脂，例如DOWEX 50W或AMBERLYST 15 (两者都得自Sigma Aldrich)。与最终产物作为营养食品或食品组分的期望用途一致，选择满足用于食品生产 的监管要求的树脂也是优选的。接着将获得自醇的提取步骤或优选获得自离子交换步骤的提取物吸附到碱性树 脂上。碱性树脂可以是强碱性树脂或弱碱性树脂，优选弱碱性树脂。合适的树脂的例子包 括 AMBERLITE IRA-67 和 LEWATIT VP0C1065 (两者都得自 Sigma Aldrich)。与制造营 养食品/食品级材料的目标一致，从监管角度看对该目的合适的树脂是优选的。对于该步 骤，温度不是特别关键的；环境温度是优选的。接着将如此制备好的离子交换柱用碱洗脱。所述的碱例如为在水、低级醇(C1-C4) 或丙酮或其混合物中的氨、稀释的氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等。优选的碱是在 水、低级醇(C1-C4)或溶剂混合物中的氨。产生的洗脱液(最终提取物)含有比原始的起始材料更纯的形式的葡萄糖异硫氰 酸盐。然而，主要产物的实际量可随批次而变化，这取决于起始植物材料的含量；典型的最 终提取物将含有下列主要葡萄糖异硫氰酸盐葡萄糖萝卜硫苷、葡萄糖芝麻菜苷和葡萄糖 屈曲花苷。该产物还构成了本专利技术的另一实施方式。必要时，可使用常规手段蒸发、冷冻干燥或喷雾干燥最终提取物使得提取物是固 体提取物。这些处理的固体提取物也构成了本专利技术的一个方面。在本专利技术的一个优选的实施方式中，离子交换处理和用氨洗脱后的提取物，含有 作为主要产物的葡萄糖萝卜硫苷的铵盐。在一可选的但是优选的步骤中，铵盐被转变为适 于进一步处理的无铵提取物。在该可选的步骤中，使得该酸性提取物更呈碱性。这可通过 添加任何常规的碱源进行，所述碱源例如碱金属的或碱土金属的氢氧化物，例如氢氧化镁、 氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾。优选地，碱是适用于食品中的，例如氢氧化钠。加入足够的碱使得PH上升为高于7. 0，更优选的为大约pH 7到pH12，甚至更优选 的为PH 9到11。为形成碱性环境(例如从pH 9到11)而添加碱例如氢氧化钠，允许铵离子向钠离 子的交换。可接着通过常规手段，例如通过使用减压(即，使用局部真空来去除)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于从含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种子或从含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种子的提取物中获得含有葡萄糖异硫氰酸盐提取物的方法，其包括以下步骤：ａ）用包含低级醇或酮或水与低级醇或酮的混合物的提取介质提取含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种子、或提取含有葡萄糖异硫氰酸盐的植物部分或种子的提取物，以获得醇的或酮的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物；和ｂ）任选地使步骤ａ）中的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物与阳离子交换树脂接触；和ｃ）使来自步骤ａ）或步骤ｂ）的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物吸附到碱性树脂上；和ｄ）可选地洗脱所产生的含有葡萄糖异硫氰酸盐的提取物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：简·斯彻特兹，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL