一、技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物分離純化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法。
二、
背景技術(shù)：
萊菔素又稱萊菔子素、蘿卜籽素等，分子式為c6h9nos2，系統(tǒng)名為(e)4-異硫氰酸基-1-(甲基亞磺?；?-1-丁烯，其在常溫下為糖漿狀黃色液體，易溶于水、甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等溶劑。相關(guān)研究表明萊菔素在抗氧化、抗病毒、降血壓、抗血小板凝聚、促消化、預(yù)防心血管疾病等方面具有強(qiáng)烈的生物學(xué)活性，并且對肝癌、乳腺癌、肺癌、食道癌、前胃癌有明顯的阻斷作用，是一種具有市場潛力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的天然活性物質(zhì)。然而，由于溫度、光照、溶劑等因素的影響，萊菔素在生產(chǎn)、運(yùn)輸及貯存中迅速出現(xiàn)降解，致使目前雖然公開了高純度的萊菔素提取工藝，但卻尚未出現(xiàn)穩(wěn)定化的萊菔素，這就直接限制了其作為抗癌藥物的進(jìn)一步開發(fā)和利用。因此，研發(fā)一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法從而延長萊菔素的保存時(shí)間，將對其作為一類新藥的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
現(xiàn)有關(guān)于萊菔素穩(wěn)定性的研究，如2016年公開的田桂芳撰寫的博士論文《天然產(chǎn)物萊菔素的降解機(jī)理及穩(wěn)定性研究》，該論文介紹了一種利用噴霧干燥的技術(shù)提高萊菔素穩(wěn)定性的工藝，該工藝的過程是：先制備出麥芽糊精、羥丙基β環(huán)糊精、大豆分離蛋白、牛血清白蛋白、殼聚糖等膜材的水溶液，然后加入萊菔素，利用實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)將各水溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒛曳勰?，以此提高萊菔素的穩(wěn)定性。該方法的主要缺點(diǎn)是：①將萊菔素加入制備出的膜材水溶液中，而萊菔素在水溶液中極不穩(wěn)定，在數(shù)分鐘內(nèi)即開始降解；②進(jìn)行噴霧干燥時(shí)進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)到180℃，而萊菔素在此溫度下降解速率更快；③相比于未進(jìn)行微囊包埋的萊菔素，雖然制備出的微囊包埋萊菔素能夠有效隔絕氧氣，但由于萊菔素在①和②時(shí)已經(jīng)明顯降解，因此，該法難以制備出高純度萊菔素產(chǎn)品。又如申請?zhí)枮?01510081274.2、名稱為“提高萊菔素穩(wěn)定性的方法”的發(fā)明專利，該專利介紹了將萊菔素添加于聚乙二醇或植物油中來提高萊菔素穩(wěn)定性的方法。該方法的不足之處是：①未對聚乙二醇和植物油進(jìn)行脫水處理，而萊菔素即使與微量的水接觸也會(huì)發(fā)生降解，致使其穩(wěn)定性降低；②未說明需將萊菔素避光保存，而萊菔素在光照下則會(huì)發(fā)生變化加速分解，同樣導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低；③該專利得到的結(jié)果為：在360天，萊菔素-80℃至120℃時(shí)的降解速率顯著降低至對照組的20.3％～35.8％。即通過該專利公布的保存方法，萊菔素仍然在發(fā)生降解，即使是在-80℃這樣的極端溫度下仍在降解，說明其尚不具有足夠的穩(wěn)定性，而萊菔素的降解產(chǎn)物會(huì)對人體產(chǎn)生多種毒副作用，因而，該法保存的萊菔素不能應(yīng)用于醫(yī)藥或食品行業(yè)。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是針對現(xiàn)有萊菔素保存方法的不足，提供一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法，本方法具有操作簡單，條件溫和，使用常規(guī)工業(yè)化設(shè)備，萊菔素穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
本發(fā)明的原理是：微波真空低溫干燥設(shè)備是微波能技術(shù)與真空技術(shù)相結(jié)合的一種新型微波能應(yīng)用設(shè)備，它兼?zhèn)淞宋⒉罢婵崭稍锏囊幌盗袃?yōu)點(diǎn)，適用于處理不能在高溫條件下進(jìn)行干燥的樣品，有利于規(guī)避能使萊菔素發(fā)生降解的外界因素，故可用其對萊菔素進(jìn)行干燥；研磨分散機(jī)是一種在高轉(zhuǎn)速條件下將物料均勻分散混合的機(jī)械設(shè)備，可利用其進(jìn)行萊菔素與無水輔料粉的分散混合，從而配制出萊菔素分散物；冷凍干燥是將含水物料先冷凍到冰點(diǎn)以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒ǎR菔素在水溶液中極不穩(wěn)定，易發(fā)生降解，故可利用冷凍干燥技術(shù)對萊菔素分散物進(jìn)行脫水干燥，以制備出含水量極低的萊菔素；萊菔素是含有一個(gè)碳碳雙鍵的異硫氰酸基類化合物，具有極強(qiáng)的抗氧化活性，故在制備過程中需要對其進(jìn)行脫氧充氮的處理，并且密封保存，以增強(qiáng)制備的萊菔素的穩(wěn)定性；萊菔素是一種光敏物質(zhì)，容易受到光線激活而發(fā)生光化學(xué)降解，故在制備及保存過程中需要避光，以增強(qiáng)制備的萊菔素的穩(wěn)定性；萊菔素是一種溫敏物質(zhì)，溫度的升高可以加速萊菔素的降解，故在制備及保存過程中溫度不宜過高，以增強(qiáng)制備的萊菔素的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目的是通過以下途徑實(shí)現(xiàn)的：一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法，以脫脂胭脂蘿卜籽粉為原料，通過制備萊菔素，制備無水輔料粉，制備萊菔素分散物，制備穩(wěn)定化萊菔素等步驟，制備出保質(zhì)期長達(dá)12～14月不發(fā)生降解的穩(wěn)定化萊菔素。其具體的工藝步驟如下：
(1)制備萊菔素
采用現(xiàn)有制備萊菔素的技術(shù)，按照專利號為201510270292.5介紹的方法，經(jīng)過超濾及納濾膜分離、萃取、制備色譜及高壓低溫濃縮等步驟制備純度高于99％的萊菔素，用于第(3)步制備萊菔素分散物。
(2)制備無水輔料粉
將市售的食品或醫(yī)藥級粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等置于微波低溫真空干燥箱中，在真空度為0.06～0.09mpa，溫度為40～45℃的條件下進(jìn)行干燥1～3小時(shí)，即制備出無水粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇，亦稱無水輔料粉，用于下步制備萊菔素分散物。
(3)制備萊菔素分散物
前兩步完成后，按照第(1)步制備的萊菔素體積與第(2)步制備的無水輔料粉質(zhì)量之比(l/kg)為1∶5～10的比例，先將第(2)步制備的無水輔料粉投入研磨分散機(jī)中，研磨5～10分鐘后再將第(1)步制備的萊菔素投入，在轉(zhuǎn)速為6000～9000rpm的條件下研磨15～30分鐘，即制備出萊菔素分散物，用于下步制備穩(wěn)定化萊菔素。
(4)制備穩(wěn)定化萊菔素
第(3)步完成后，將第(3)步制備出的萊菔素分散物分裝于容積為10～20ml的棕色玻璃瓶中，放置好凍干瓶塞，再置于低溫冰箱中，在-40～-20℃下預(yù)冷5～10h后放入帶壓蓋裝置的真空冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-50～-40℃、真空度為20～50pa下冷凍干燥24～48h，然后向冷凍干燥機(jī)中通入氮?dú)?，繼續(xù)處理15～30分鐘，最后壓蓋密封，即制備出穩(wěn)定化萊菔素。將其置于溫度為-20～4℃的條件下避光保存12～14月，萊菔素純度仍保持在99％以上。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，主要有以下效果：
1、本發(fā)明方法以脫脂蘿卜籽粉為原料，首先制備出純度高于99％的萊菔素，再通過微波低溫真空干燥、研磨分散、冷凍干燥、脫氧充氮等操作，制備出保質(zhì)期可長達(dá)12～14月而不發(fā)生降解的穩(wěn)定化萊菔素，產(chǎn)品質(zhì)量符合市場要求，所用生產(chǎn)設(shè)備均為工業(yè)化設(shè)備，生產(chǎn)條件易實(shí)施，操作方便，適合規(guī)模化生產(chǎn)。
2、本發(fā)明方法采用微波低溫真空干燥技術(shù)對固體輔料進(jìn)行脫水干燥，又采用了冷凍干燥技術(shù)對萊菔素進(jìn)行脫水脫氧充氮處理，最大限度地脫除了產(chǎn)品中可能殘存的水分和氧氣，顯著增強(qiáng)了萊菔素的穩(wěn)定性。
3、本發(fā)明方法還綜合考慮了光照、溫度、有氧環(huán)境等外界條件對萊菔素的影響，并采取了避光、低溫、負(fù)壓和脫氧充氮的措施，盡可能地消除能使萊菔素發(fā)生降解的不利因素，從而顯著增強(qiáng)了萊菔素的穩(wěn)定性。
4、本發(fā)明提供的制劑方法包含添加果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等的固體制劑，豐富了萊菔素的保存方法，也使得制備出的穩(wěn)定化萊菔素可廣泛應(yīng)用于藥物研究與開發(fā)及食品保健品等領(lǐng)域中。
5、本發(fā)明生產(chǎn)過程中無“三廢”產(chǎn)生，是典型的綠色生產(chǎn)工藝，便于推廣應(yīng)用。
四、具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法，其具體工藝步驟如下：
(1)制備萊菔素
采用現(xiàn)有制備萊菔素的技術(shù)，按照專利號為201510270292.5介紹的方法，經(jīng)過超濾及納濾膜分離、萃取、制備色譜及高壓低溫濃縮等步驟制備純度高于99％的萊菔素，用于第(3)步制備萊菔素分散物。
(2)制備無水輔料粉
將市售的食品或醫(yī)藥級粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等置于微波低溫真空干燥箱中，在真空度為0.06mpa，溫度為40℃的條件下進(jìn)行干燥1小時(shí)，即制備出無水粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇，亦稱無水輔料粉，用于下步制備萊菔素分散物。
(3)制備萊菔素分散物
前兩步完成后，按照第(1)步制備的萊菔素體積與第(2)步制備的無水輔料粉質(zhì)量之比(l/kg)為1∶5的比例，先將第(2)步制備的無水輔料粉投入研磨分散機(jī)中，研磨5分鐘后再將第(1)步制備的萊菔素投入，在轉(zhuǎn)速為6000rpm的條件下研磨15分鐘，即制備出萊菔素分散物，用于下步制備穩(wěn)定化萊菔素。
(4)制備穩(wěn)定化萊菔素
第(3)步完成后，將第(3)步制備出的萊菔素分散物分裝于容積為10ml的棕色玻璃瓶中，放置好凍干瓶塞，再置于低溫冰箱中，在-40℃下預(yù)冷5h后放入帶壓蓋裝置的真空冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-50℃、真空度為20pa下冷凍干燥24h，然后向冷凍干燥機(jī)中通入氮?dú)?，繼續(xù)處理15分鐘，最后壓蓋密封，即制備出穩(wěn)定化萊菔素。將其置于溫度為-20℃的條件下避光保存12月，萊菔素純度仍保持在99％以上。
實(shí)施例2
一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法，其具體工藝步驟如下：
(1)制備萊菔素
采用現(xiàn)有制備萊菔素的技術(shù)，按照專利號為201510270292.5介紹的方法，經(jīng)過超濾及納濾膜分離、萃取、制備色譜及高壓低溫濃縮等步驟制備純度高于99％的萊菔素，用于第(3)步制備萊菔素分散物。
(2)制備無水輔料粉
將市售的食品或醫(yī)藥級粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等置于微波低溫真空干燥箱中，在真空度為0.075mpa，溫度為42℃的條件下進(jìn)行干燥2小時(shí)，即制備出無水粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇，亦稱無水輔料粉，用于下步制備萊菔素分散物。
(3)制備萊菔素分散物
前兩步完成后，按照第(1)步制備的萊菔素體積與第(2)步制備的無水輔料粉質(zhì)量之比(l/kg)為1∶7的比例，先將第(2)步制備的無水輔料粉投入研磨分散機(jī)中，研磨7分鐘后再將第(1)步制備的萊菔素投入，在轉(zhuǎn)速為7500rpm的條件下研磨25分鐘，即制備出萊菔素分散物，用于下步制備穩(wěn)定化萊菔素。
(4)制備穩(wěn)定化萊菔素
第(3)步完成后，將第(3)步制備出的萊菔素分散物分裝于容積為10ml的棕色玻璃瓶中，放置好凍干瓶塞，再置于低溫冰箱中，在-30℃下預(yù)冷7h后放入帶壓蓋裝置的真空冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-45℃、真空度為35pa下冷凍干燥36h，然后向冷凍干燥機(jī)中通入氮?dú)猓^續(xù)處理25分鐘，最后壓蓋密封，即制備出穩(wěn)定化萊菔素。將其置于溫度為4℃的條件下避光保存13月，萊菔素純度仍保持在99％以上。
實(shí)施例3
一種制備穩(wěn)定化萊菔素的方法，其具體工藝步驟如下：
(1)制備萊菔素
采用現(xiàn)有制備萊菔素的技術(shù)，按照專利號為201510270292.5介紹的方法，經(jīng)過超濾及納濾膜分離、萃取、制備色譜及高壓低溫濃縮等步驟制備純度高于99％的萊菔素，用于第(3)步制備萊菔素分散物。
(2)制備無水輔料粉
將市售的食品或醫(yī)藥級粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇等置于微波低溫真空干燥箱中，在真空度為0.09mpa，溫度為45℃的條件下進(jìn)行干燥3小時(shí)，即制備出無水粉末狀果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、山梨糖醇，亦稱無水輔料粉，用于下步制備萊菔素分散物。
(3)制備萊菔素分散物
前兩步完成后，按照第(1)步制備的萊菔素體積與第(2)步制備的無水輔料粉質(zhì)量之比(l/kg)為1∶10的比例，先將第(2)步制備的無水輔料粉投入研磨分散機(jī)中，研磨10分鐘后再將第(1)步制備的萊菔素投入，在轉(zhuǎn)速為9000rpm的條件下研磨30分鐘，即制備出萊菔素分散物，用于下步制備穩(wěn)定化萊菔素。
(4)制備穩(wěn)定化萊菔素
第(3)步完成后，將第(3)步制備出的萊菔素分散物分裝于容積為20ml的棕色玻璃瓶中，放置好凍干瓶塞，再置于低溫冰箱中，在-20℃下預(yù)冷10h后放入帶壓蓋裝置的真空冷凍干燥機(jī)中，在溫度為-40℃、真空度為50pa下冷凍干燥48h，然后向冷凍干燥機(jī)中通入氮?dú)?，繼續(xù)處理30分鐘，最后壓蓋密封，即制備出穩(wěn)定化萊菔素。將其置于溫度為4℃的條件下避光保存14月，萊菔素純度仍保持在99％以上。