從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法。將干燥的聚硒植物碎米薺原料粉碎后，通過加入鹽酸提取硒代胱氨酸，加入氫氧化鈉提取硒代蛋氨酸，濾液調(diào)節(jié)pH值到近中性后，采用高壓制備柱進(jìn)行分離，含硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的洗脫液分別用纖維素脂透析袋透去無機(jī)鹽離子，再通過冷凍干燥得到硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品。該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品提取率高，生產(chǎn)的產(chǎn)品可作原料藥生產(chǎn)注射液或食品添加劑，用途廣泛，同時(shí)可以帶動(dòng)碎米薺種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使產(chǎn)業(yè)鏈得以延伸。
【專利說明】從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 硒是人體必需的微量元素之一，硒代胱氨酸是人體必需的第二i^一種氨基酸，硒 代蛋氨酸取代蛋氨酸在人體中合成蛋白質(zhì)，人類40多種疾病與缺硒有關(guān)，然而由于硒屬于 稀散元素，在地球上得含量很少，致使全球約有72%的地區(qū)缺硒，在中國(guó)也有9億多人需要 補(bǔ)硒，每年硒的需求量約為1000噸，其中80 %依賴進(jìn)口，以前人和動(dòng)物補(bǔ)硒最主要的方法 是在食品中和飼料中添加亞硒酸鈉，或給病人吃富硒酵母片，但亞硒酸鈉對(duì)人體的危害也 已為人們公認(rèn)，發(fā)達(dá)國(guó)家早已不允許在飼料中添加亞硒酸鈉，我國(guó)也規(guī)定了從2013年1月 開始不允許再在食鹽中添加亞硒酸鈉，對(duì)硒的需求量又增加了 200噸硒的缺口。
[0003] 碎米薺是十字花科碎米薺屬植物，因聚硒能力超強(qiáng)而引起科研工作者和企業(yè)的廣 泛關(guān)注，據(jù)報(bào)道，該植物含硒量最高可達(dá)8000mg/kg，且90 %以上以硒代半胱氨酸形態(tài)存 在。經(jīng)恩施州硒研究院研究發(fā)現(xiàn)，碎米薺中不僅含有較高的硒代胱氨酸，也有一定量的硒代 蛋氨酸，是一種利用價(jià)值很高的生物硒資源，雖然能夠直接食用，但由于還沒有通過食品認(rèn) 證，不能添加到食品中，造成資源巨大的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒 代蛋氨酸的方法。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨 酸的方法，其特征在于具體步驟如下：
[0006] a.碎米薺原料預(yù)處理：將聚硒碎米薺植株曬干、粉碎，過40目篩；
[0007] b.硒代胱氨酸的提取和分離：粉碎的碎米薺用水或0. l_6mol/L的鹽酸或 0. l-6mol/L的NaOH溶液，在60°C _120°C下超聲提取或震蕩60min-180min提取，過濾，將殘 渣重復(fù)提取2次，合并濾液，將溶液pH值調(diào)節(jié)到6-8 ;
[0008] c.硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分離條件的確定：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋 氨酸為對(duì)照品，用高效液相色譜-原子熒光聯(lián)用法HPLC-HG-AFS確定分離條件為陰離子交 換柱或C 18制備色譜柱，流動(dòng)相為30mM-100mM的磷酸二氫氨水溶液pH值4-10,采用梯度洗 脫，流速0. 1-l.OmL/min，硒代胱氨酸保留時(shí)間為2.42±0.25min，硒代蛋氨酸保留時(shí)間為 3. 40±0. 34min ;
[0009] d.分離：水解液進(jìn)樣到25_45μπι陰離子交換柱或C18制備色譜柱分離，用 30mM-100mM的磷酸二氫氨水溶液pH值4-10為洗脫液，采用中試高壓制備系統(tǒng)，按峰收集硒 代胱氨酸和硒代蛋氨酸對(duì)應(yīng)洗脫液，合并洗脫液；
[0010] e.透析：將洗脫液裝入截留分子量100-500的纖維素酯透析袋，放入超純水中，透 去無機(jī)鹽離子，透析袋內(nèi)為硒代胱氨酸或硒代蛋氨酸溶液； toon] f.冷凍干燥：將上步驟所得冷凍干燥，得硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品；
[0012] e.產(chǎn)品純度檢測(cè)：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋氨酸為對(duì)照品，用高效液相色 譜-原子熒光聯(lián)用法或高效液相-電感耦合等離子質(zhì)譜法測(cè)定。
[0013] 本發(fā)明一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法，其特征在 于步驟a中所述的原料聚硒碎米薺植株為其根、莖、葉。
[0014] 本發(fā)明一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法，其特征在 于步驟f中所述的冷凍干燥為：先將透析得到的硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸溶液在冰箱冷凍 室或冷凍干燥機(jī)的冷凍室內(nèi)-20°c下冷凍成冰狀，取出，放在真空干燥箱的干燥架的物料盤 中，蓋好有機(jī)玻璃罩，打開冷凍干燥箱的真空泵和冷阱，在_56°C、10Pa以下干燥24h以上， 再將透析袋內(nèi)粉末刮下，得硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品。
[0015] 本發(fā)明采用化學(xué)方法，將天然碎米薺中硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分離提取出來， 作為生物硒添加到藥品、注射液和食品、保健品中，可實(shí)現(xiàn)人類科學(xué)補(bǔ)硒；通過培植聚硒碎 米薺原料一生產(chǎn)硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸原料藥一生產(chǎn)硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸注 射液、食品及保健品添加劑產(chǎn)業(yè)鏈，解決缺硒地區(qū)補(bǔ)硒的問題，為人類健康作貢獻(xiàn)。
[0016] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：從碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸，包括以下步 驟：
[0017] a碎米薺原料預(yù)處理：將聚硒碎米薺植株（包括根、莖、葉）曬干、粉碎；
[0018] b硒代胱氨酸的提取和分離：粉碎的碎米薺用水或0. l_6mol/L的鹽酸或 0. l-6mol/L的NaOH溶液，60°C _120°C超聲提取或震蕩60min-240min提取，過濾，將殘?jiān)?復(fù)提取2次，合并濾液，將溶液pH值調(diào)節(jié)到5-9 ;
[0019] c硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分離條件的確定：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋氨 酸為對(duì)照品，用高效液相色譜-原子熒光聯(lián)用法（HPLC-HG-AFS)確定分離條件為陰離子交 換柱或C 18制備色譜柱，流動(dòng)相為30mM-100mM的磷酸二氫氨水溶液（pH值4-10)，采用梯度 洗脫，流速0. l_2.0mL/min，硒代胱氨酸保留時(shí)間為2.42±0.25min，硒代蛋氨酸保留時(shí)間 為 3. 40±0· 34min ;
[0020] d分離：水解液進(jìn)樣到25-45 μ m陰離子交換柱或C18制備色譜柱分離，用 30mM-100mM的磷酸二氫氨水溶液（pH值4-10)為洗脫液，采用中試高壓制備系統(tǒng)，按峰收集 硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸對(duì)應(yīng)洗脫液，合并洗脫液；
[0021] e透析：將洗脫液裝入截留分子量100-500的纖維素酯透析袋，放入超純水中，透 去無機(jī)鹽離子，透析袋內(nèi)為硒代胱氨酸或硒代蛋氨酸溶液。
[0022] f冷凍干燥，得硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品。
[0023] e產(chǎn)品純度檢測(cè)：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋氨酸為對(duì)照品，用高效液相色 譜-原子熒光聯(lián)用法或高效液相-電感耦合等離子質(zhì)譜法測(cè)定。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是：將干燥的聚硒植物碎米薺原料粉碎后，通過加入鹽酸提取 硒代胱氨酸，加入氫氧化鈉提取硒代蛋氨酸，濾液調(diào)節(jié)pH值到近中性后，采用高壓制備柱 進(jìn)行分離，含硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的洗脫液分別用纖維素脂透析袋透去無機(jī)鹽離子， 再通過冷凍干燥得到硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品。該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品提取率高，生產(chǎn) 的產(chǎn)品可作原料藥生產(chǎn)注射液或食品添加劑，用途廣泛，同時(shí)可以帶動(dòng)碎米薺種植產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展，使產(chǎn)業(yè)鏈得以延伸。
[0025] 本發(fā)明的從碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸，其技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品提取 率高。
[0026] 以NaOH為水解液提取碎米薺中硒代氨基酸的效果：分別用濃度為0、0. 1、0. 5mol/ L的NaOH溶液，在常溫、60°C、90°C下，進(jìn)行超聲、振蕩和微波加熱處理，處理時(shí)間為60min、 90min，樣品處理后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到8?9,用高效液相色譜一原子熒光形態(tài)分析聯(lián)用法 對(duì)水解產(chǎn)物中的成分進(jìn)行測(cè)定，以硒代胱氨酸（SeCys2)、硒代蛋氨酸（SeMet)、亞硒酸跟離 子（Se(IV))、硒甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys)和硒酸根離子（Se(VI))5種標(biāo)準(zhǔn)溶液作為對(duì) 照，以外標(biāo)法定量，確定采用NaOH溶液提取碎米薺中硒代氨基酸的效果，結(jié)果見表1，其中 t2. 99min為尚未定性的未知成分。
[0027] 表1 NaOH提取碎米薺中硒形態(tài)效果（t2. 99min為未知峰面積）
[0028] 單位：mg/kg
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的方法，其特征在于具體步 驟如下： a. 碎米薺原料預(yù)處理：將聚硒碎米薺植株曬干、粉碎，過40目篩； b. 硒代胱氨酸的提取和分離：粉碎的碎米薺用水或0. l_6mol/L的鹽酸或0. l-6mol/L 的NaOH溶液，在60°C _120°C下超聲提取或震蕩60min-180min提取，過濾，將殘?jiān)貜?fù)提取 2次，合并濾液，將溶液pH值調(diào)節(jié)到6-8 ; c. 硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分離條件的確定：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋氨酸 為對(duì)照品，用高效液相色譜-原子熒光聯(lián)用法HPLC-HG-AFS確定分離條件為陰離子交換 柱或C 18制備色譜柱，流動(dòng)相為30mM-100mM的磷酸二氫氨水溶液pH值4-10,采用梯度洗 脫，流速0. 1-l.OmL/min，硒代胱氨酸保留時(shí)間為2.42±0.25min，硒代蛋氨酸保留時(shí)間為 3. 40±0. 34min ; d. 分離：水解液進(jìn)樣到25-45 μ m陰離子交換柱或C18制備色譜柱分離，用30mM-100mM 的磷酸二氫氨水溶液pH值4-10為洗脫液，采用中試高壓制備系統(tǒng)，按峰收集硒代胱氨酸和 硒代蛋氨酸對(duì)應(yīng)洗脫液，合并洗脫液； e. 透析：將洗脫液裝入截留分子量100-500的纖維素酯透析袋，放入超純水中，透去無 機(jī)鹽離子，透析袋內(nèi)為硒代胱氨酸或硒代蛋氨酸溶液； f. 冷凍干燥：將上步驟所得冷凍干燥，得硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品； e.產(chǎn)品純度檢測(cè)：以DL-硒代胱氨酸和DL-硒代蛋氨酸為對(duì)照品，用高效液相色譜-原 子熒光聯(lián)用法或高效液相-電感耦合等離子質(zhì)譜法測(cè)定。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的 方法，其特征在于步驟a中所述的原料聚硒碎米薺植株為其根、莖、葉。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種從聚硒植物碎米薺中提取硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸的 方法，其特征在于步驟f中所述的冷凍干燥為：先將透析得到的硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸 溶液在冰箱冷凍室或冷凍干燥機(jī)的冷凍室內(nèi)-20°C下冷凍成冰狀，取出，放在真空干燥箱的 干燥架的物料盤中，蓋好有機(jī)玻璃罩，打開冷凍干燥箱的真空泵和冷阱，在-56°C、10Pa以 下干燥24h以上，再將透析袋內(nèi)粉末刮下，得硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸精品。
【文檔編號(hào)】C07C391/00GK104086471SQ201410361185
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】陳永波, 胡百順, 李紅英, 黃光昱, 石月明 申請(qǐng)人:恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院