硫甙分離純化方法

譚春遠(yuǎn) 閻杰 黃惠敏

硫甙是十字花科植物中重要的生物活性物質(zhì)，至今已分離出一百多種，具有抑菌、抗氧化、抗腫瘤、抗癌等活性，吸引了眾多研究學(xué)者的興趣。本文簡要介紹了幾種硫甙的分離純化方法。

硫代葡萄糖苷（Glucosinolates），簡稱硫甙，是十字花科植物的一類含硫、氮的有機(jī)陰離子次生代謝產(chǎn)物，存在于植物細(xì)胞的液泡中，由相應(yīng)的氨基酸衍生而來[1]。Ettinger等采用X-射線對硫甙晶體進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)硫甙均由β-硫甙葡萄糖基、磺酸肟和支鏈R基三部分組成，R基不同，硫甙的種類和性質(zhì)不同，R基可以是甲硫基、烯烴基、亞甲基磺?；⑼榛?、酮基、芳香基和雜環(huán)等。流行病學(xué)研究表明，硫甙及其降解產(chǎn)物具有明顯的抗癌變、抗腫瘤、抗氧化和抑菌等生物活性，還能形成特殊辛辣風(fēng)味[3]。硫甙粗品中含有機(jī)酸、蛋白、糖等雜質(zhì)，產(chǎn)品純度低、穩(wěn)定性差，在進(jìn)一步對硫甙的活性進(jìn)行研究分析前，需要對硫甙粗提液進(jìn)行純化。不同硫甙單體之間，結(jié)構(gòu)上差異小，僅在R側(cè)鏈基團(tuán)存在著差異，使得對其分離提純難度較大。本文總結(jié)了硫甙的分離純化方法，為其進(jìn)一步研究提供參考。

柱層析法 柱層析法是目前純化硫甙應(yīng)用最廣的一類純化技術(shù)。硫甙中含有硫酸基團(tuán)使之呈現(xiàn)電負(fù)性，帶有陽離子特性的材料作為固定相對其有較好的保留性，可用柱層析法實(shí)現(xiàn)對硫甙粗提物的精制。周錦蘭等依次通過酸性氧化鋁色譜柱和反相碳十八硅膠柱分離純化油菜籽中的硫甙，成功分離得到Progoitrin。

膜分離法 膜分離技術(shù)是使用選擇透過性膜為分離介質(zhì)，當(dāng)膜兩側(cè)存在動(dòng)力差時(shí)，物料依據(jù)濾膜孔徑的大小通過或被截留，達(dá)到分離純化的目的。膜分離技術(shù)得到的硫甙透明度高，穩(wěn)定性好，但對設(shè)備要求高，純化成本高，提取效率低，在硫甙的分離純化用得比較少。

色譜法 色譜法是天然產(chǎn)物分離純化常用的方法，根據(jù)色譜柱的不同，可分為高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳色譜法、離子對色譜法等。利用高效液相色譜法分離純化硫甙己有較深入的研究，趙振東等通過建立超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在白芥種子中鑒別出5種硫甙單體。袁麗鳳等采用液相色譜-電噴霧接口-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，再經(jīng)紫外掃描，分離鑒定了7種油菜籽中的硫甙，7種硫甙的保留時(shí)間、峰高和峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)差均在0.9%～1.7%，具有較高的重現(xiàn)性。高效毛細(xì)管電泳法是指在高壓電場的驅(qū)動(dòng)下，以毛細(xì)管為分離通道，根據(jù)硫甙分子的帶電量和極性差異使完整硫甙實(shí)現(xiàn)分離的技術(shù)。李培武采用膠束電動(dòng)毛細(xì)管色譜，以十六烷基三甲基溴化銨為表面活性劑，使帶有負(fù)電荷的硫甙與CTAB膠團(tuán)上的正電荷發(fā)生離子對作用而達(dá)到分離的效果，分析速度快，僅需5～15 min，與HPLC法分析硫甙含量相比，HPCE法具有環(huán)境友好、樣品前處理簡單、分離效率高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。離子對色譜法是利用硫甙的側(cè)鏈R基團(tuán)，通過加入合適的反離子與硫甙形成離子對，組成的離子復(fù)合物易溶于有機(jī)相，而硫甙離子和反相離子易溶于水相，使硫甙得以分離。離子對色譜對強(qiáng)極性的硫甙分離效果差，利用其測定極性硫甙必須使用由不同離子對和多種試劑所構(gòu)成的流動(dòng)相，用于非極性硫甙的分離和分析。逆流色譜是一種不用固態(tài)支撐體或載體的將液液逆流分離、液相色譜和離心技術(shù)聯(lián)用分配色譜技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效的分離和制備。崔洪剛采用高速逆流色譜分離西蘭花籽中硫甙，經(jīng)制備高效液相色譜進(jìn)一步純化得到烯丁基硫甙、4-戊烯基硫甙、3-甲基亞磺?；蜻?、4-甲基亞磺酰基正丁基硫甙、7-甲基亞磺?；蜻?種硫甙單體。

硫甙熱穩(wěn)定差，會(huì)分解，分解產(chǎn)物無硫甙特定的生理活性，在精制過程中需要注意低溫回收溶劑亞臨界流體技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在低溫、低壓條件下快速有效地提高硫甙的提取率與純度，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的作業(yè)，但幾乎沒有學(xué)者運(yùn)用亞臨界流體技術(shù)對硫甙進(jìn)行提取分離。新技術(shù)的運(yùn)用是我們探索研究方法的新思路。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁海娜. 異硫氰酸酯的制備、功效分析及包合技術(shù)研究[D]. 浙江大學(xué)， 2010.

[2] 潘雷， 李愛科， 程茂基，等. 菜籽餅粕中硫甙降解產(chǎn)物定量檢測方法研究進(jìn)展[J]. 中國油脂， 2009， 34（6）：70-74.

[3] 丁艷. 油菜籽餅粕中異硫氰酸酯的酶法富集和提取及其抑菌活性的研究[D]. 2014.