从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法

文档序号:10713396
从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法
【专利摘要】本发明公开了一种从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附其中的抗肿瘤对苯醌,所述抗肿瘤对苯醌包括甲氧基对苯醌和2,6?二甲氧基对苯醌。本发明利用磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附小麦胚芽发酵液中的抗肿瘤对苯醌,无需在磁性氧化铁颗粒表面负载亲和物质,无需对发酵液进行预处理,即可高效吸附小麦胚芽发酵液中的对苯醌,分离快速,吸附容量大,安全无毒无害,且磁性氧化铁纳米颗粒可重复使用,成本低廉。
【专利说明】
从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法
技术领域
[0001]本发明具体涉及磁性氧化铁纳米颗粒于分离小麦胚芽发酵物中抗肿瘤对苯醌中的用途,属于生物工程领域。
【背景技术】
[0002]含醌类物质的药剂是第二大类抗癌药剂,现已有多种含醌类的药剂处于临床实验阶段。研究发现,发酵胚芽中的两种对苯醌可诱导癌细胞凋亡,并能提高人体免疫力。因此,小麦胚芽发酵物已被匈牙利食品安全和营养部门批准为癌症病人的食疗产品。
[0003]发酵胚芽中的两种对苯醌即甲氧基对苯醌和2,6_ 二甲氧基对苯醌具有显著地抗肿瘤活性,且该两种对苯醌与抗癌药达卡巴嗪和5-氟尿嘧啶具有良好的协同作用。但是,在食品工业领域中,生物活性物质的分离纯化通常会使用溶剂萃取法,沉淀法,超滤法和制备型液相色谱法。然而,这些分离方法均有一定缺陷,如耗时较长,设备昂贵,溶剂浪费等。

【发明内容】

[0004]本发明的主要目的在于提供一种磁性氧化铁纳米颗粒于分离抗肿瘤对苯醌中的用途,特别是磁性氧化铁纳米颗粒于分离小麦胚芽发酵物中两种抗肿瘤对苯醌中的用途,以克服现有技术的不足。
[0005]为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
[0006]本发明实施例提供了磁性氧化铁纳米颗粒于分离抗肿瘤对苯醌中的用途。
[0007]进一步的,本发明实施例提供了粒径为10.1?108.6nm的磁性氧化铁(Fe3(k)纳米颗粒于提取小麦胚芽发酵液内抗肿瘤对苯醌中的用途。
[0008]更进一步的,所述的用途包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附其中的抗肿瘤对苯醌,所述抗肿瘤对苯醌包括甲氧基对苯醌和2,6-二甲氧基对苯醌。
[0009]本发明实施例提供了一种从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其包括:以磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附含有抗肿瘤对苯醌的液相体系中的抗肿瘤对苯醌。
[0010]进一步的,所述方法包括:以粒径为10.1?108.6nm的磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附小麦胚芽发酵液中的抗肿瘤对苯醌。
[0011]与现有技术相比,本发明的优点包括:
[0012](I)直接合成出具有吸附对苯醌物质的磁性氧化铁纳米颗粒,无需在颗粒表面负载亲和物质,无需对发酵液进行预处理,且分离纯化工艺简单易操作;
[0013](2)磁性氧化铁纳米颗粒的制备原料简单、合成条件温和、耗时短,且所获磁性氧化铁纳米颗粒可重复使用;
[0014](3)合成的磁性氧化铁纳米颗粒纯度高、无毒无害、具有良好的磁性;
[0015](4)提供的磁性氧化铁纳米颗粒可彻底吸附两种对苯醌,吸附容量为40mg/g-60mg/g;
[0016](5)在外加磁场的作用下通过磁性分离可实现纳米颗粒分离,剥离靶物质后,纳米颗粒经超声清洗后可重复使用。
【附图说明】
[0017]图1是本发明中制得的磁性氧化铁纳米颗粒的X-射线衍射图,图中曲线a、b、c分别对应于实施例1、2、3(即实例1、2、3);
[0018]图2是本发明中制得的磁性氧化铁纳米颗粒的傅里叶变换红外光谱图,图中曲线
a、b、c分别对应于实施例1、2、3;
[0019]图3a_图3c分别是本发明实施例1-3中制得的磁性氧化铁纳米颗粒的粒径分布图。
【具体实施方式】
[0020]鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0021]本发明实施例提供了一种从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其包括:以磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附含有抗肿瘤对苯醌的液相体系中的抗肿瘤对苯醌。
[0022]进一步的,所述方法包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附其中的抗肿瘤对苯醌,所述抗肿瘤对苯醌包括甲氧基对苯醌和2,6-二甲氧基对苯醌。
[0023]进一步的,所述方法包括:以粒径为10.1?108.6nm的磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附小麦胚芽发酵液中的抗肿瘤对苯醌。
[0024]进一步的,所述方法还可包括:使抗肿瘤对苯醌从磁性氧化铁纳米颗粒上解吸附。
[0025]进一步的,所述方法包括:将小麦胚芽发酵液与磁性氧化铁纳米颗粒在摇床转速为60-200rpm条件下混合2h以上,优选为2?12h。
[0026]较为优选的,所述磁性氧化铁纳米颗粒与用以形成所述小麦胚芽发酵液的发酵初始胚芽的质量比大于1:50。
[0027]尤为优选的,所述磁性氧化铁纳米颗粒于小麦胚芽发酵液内的添加量为2?4g/L。
[0028]进一步的,所述方法包括:将磁性氧化铁纳米颗粒用电磁铁从小麦胚芽发酵液内分离出来,溶于50%乙醇溶液,超声1min后将磁性氧化铁纳米颗粒分离出来并回收,所得清液富集有前述抗肿瘤对苯醌。
[0029]进一步的,所述方法包括:将磁性氧化铁纳米颗粒进行再生,再生方法用去离子水和乙酸缓冲液交替清洗。其中乙酸浓度可以为0.05M,每次清洗2min,循环至少3次,清洗后的磁性氧化铁纳米颗粒可干燥后保存,也可重悬于去离子水内保存。
[0030]进一步的,所述小麦胚芽发酵液的制备方法包括:小麦胚芽发酵菌种选用酵母菌或乳酸菌,接种量为2?5 %,其中OD6qq为0.2?1.2,发酵液中胚芽浓度为50?100g/L,发酵温度为28?35°C,摇床转速为60?200rpm,发酵时间不小于24h。
[0031]本发明实施例提供了磁性氧化铁纳米颗粒于分离抗肿瘤对苯醌中的用途,包括:以磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附液相体系中的两种抗肿瘤对苯醌。
[0032]本发明实施例提供了粒径为10.1?108.6nm的磁性氧化铁(Fe304)纳米颗粒于提取小麦胚芽发酵液内抗肿瘤对苯醌中的用途,包括:以磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附小麦胚芽发酵液中的抗肿瘤对苯醌。
[0033]在一些实施方案中,所述的用途包括:将三价铁盐溶液与碱溶液混合,将溶液移至高压釜内反应,制得磁性氧化铁纳米颗粒;将适量磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,吸附完成后用电磁铁回收磁性氧化铁纳米颗粒。
[0034]进一步的,所述的用途包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附其中的抗肿瘤对苯醌,所述抗肿瘤对苯醌包括甲氧基对苯醌和2,6-二甲氧基对苯醌。
[0035]更进一步的,所述的用途包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,并控制摇床转速为60?200rpm,吸附时间为2?12h,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附抗肿瘤对苯醌;所述磁性氧化铁纳米颗粒与用以形成所述小麦胚芽发酵液的发酵初始胚芽的质量比大于1:50。
[0036]优选的,所述磁性氧化铁纳米颗粒于小麦胚芽发酵液中的添加量为2?4g/L。
[0037]更进一步的,所述的用途包括:在完成吸附后,以电磁铁将磁性氧化铁纳米颗粒从小麦胚芽发酵液中分离出,并分散于50%乙醇溶液中,超声1min以上,之后将磁性氧化铁纳米颗粒分离回收,所得清液包含富集的抗肿瘤对苯醌。
[0038]更进一步的,所述的用途包括:将回收的磁性氧化铁纳米颗粒以去离子水和浓度为0.05M的乙酸缓冲液交替清洗,实现对所述磁性氧化铁纳米颗粒的再生处理。
[0039]进一步的,所述的用途包括:将三价铁盐溶液与碱溶液于40?70°C搅拌0.2?lh,之后转移至高压釜内反应,反应温度为120?200°C,时间为I?4h,制得磁性氧化铁纳米颗粒;其中,三价铁盐溶液的浓度为0.1?IM,碱溶液浓度为0.2?1.5M,三价铁盐溶液和碱溶液的体积比为1:1-1:3。
[0040]进一步的,所述三价铁盐包括氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
[0041 ]进一步的,所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和硼氢化钠溶液中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
[0042]进一步的,所述小麦胚芽发酵液的制备方法包括:小麦胚芽发酵菌种选用酵母菌或乳酸菌,接种量为2?5 %,其中OD6qq为0.2?1.2,发酵液中胚芽浓度为50?100g/L,发酵温度为28?35°C,摇床转速为60?200rpm,发酵时间为24?50h。
[0043]在一些较为具体的实施方案中,所述的用途包括以下步骤:
[0044](I)制备获得所述磁性氧化铁纳米颗粒;
[0045](2)磁性氧化铁纳米颗粒与用以形成所述小麦胚芽发酵液的发酵初始胚芽的质量比应大于1:50,吸附时间不小于2h,吸附过程中摇床转速60?200rpm。
[0046](3)将步骤(2)中的磁性氧化铁纳米颗粒用电磁铁分离出来,溶于50 %乙醇溶液,超声1min后将磁性氧化铁纳米颗粒分离出来,所得清夜为富集两种对苯醌的样本;
[0047](4)将步骤(3)分离出的磁性氧化铁纳米颗粒进行再生,再生方法用去离子水和乙酸缓冲液交替清洗。其中乙酸缓冲液浓度为0.05M,每次清洗2min,循环至少3次,清洗后的磁性氧化铁纳米颗粒可干燥后保存,也可重悬于去离子水内保存。
[0048]本发明提供的应用磁性纳米氧化铁颗粒分离纯化小麦胚芽发酵液中抗肿瘤对苯醌的方法可以有效改善传统分离方法溶剂易浪费、操作复杂等缺点,节省操作时间,降低分离纯化成本。同时,本发明的磁性氧化铁纳米颗粒生物相容性好,无毒无害,制备方法简单,成本低廉,并能减少传统分离纯化方法导致的溶剂浪费,制得的单分散磁性氧化铁纳米颗粒性质稳定可多次使用,对小麦胚芽发酵液中的两种对苯醌具有良好的吸附效果。
[0049]以下结合附图和若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
[0050]如下实施例中小麦胚芽发酵液的制备方法包括:小麦胚芽发酵菌种选用酵母菌或乳酸菌,接种量2?5% (OD6qq为0.2?1.2),发酵液中胚芽浓度为50?100g/L,发酵温度28?35°C,摇床转速60?200rpm,发酵时间不小于24h。
[0051 ] 实施例1
[0052](I)磁性氧化铁纳米颗粒的制备:将10g六水合氯化铁溶于IL蒸馏水中和40g氢氧化钠溶于IL蒸馏水中并混合上述两种溶液,在温度为60°C条件下搅拌30min,之后将混合液转移至高压釜中于160°C条件下反应2h,再将黑色沉淀用电磁铁分离出来,用蒸馏水和无水乙醇洗涤数次,即制得磁性氧化铁纳米颗粒。与标准的JCroS卡(Fe3O4)相比较,衍射峰分别对应于立方晶系氧化铁的(111) (220) (311) (400) (422) (511) (440),表明所获磁性纳米颗粒的晶相是Fe3O4,见附图1。傅里叶变换红外图谱中594cm—1谱带属于Fe-O键伸缩振动,见附图2。
[0053](2)将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,磁性氧化铁纳米颗粒的添加量为2g/L,并控制摇床转速为60rpm,吸附时间为12h。之后将吸附处理后的磁性氧化铁纳米颗粒用电磁铁分离出发酵液,并分散于体积分数为50%的乙醇溶液中超声处理lOmin,分离回收磁性氧化铁纳米颗粒,制得的上述清液即为富集两种对苯醌(甲氧基对苯醌和2,6-二甲氧基对苯醌)的样本。测试表明,本实施例中,每克磁性氧化铁纳米颗粒可吸附质量为47mg的甲氧基对苯醌和45mg的2,6-二甲氧基对苯醌。
[0054]回收的磁性氧化铁纳米颗粒可通过如下方式再生处理:将超声后处理的磁性氧化铁纳米颗粒用去离子水和浓度为0.05M的乙酸溶液交替清洗,每次清洗2min以上,循环清洗3次以上,清洗后的磁性氧化铁纳米颗粒可干燥后保存,也可重悬于去离子水内保存,并可重复使用。
[0055]实施例2
[0056](I)磁性氧化铁纳米颗粒的制备:将60g硫酸铁溶于IL蒸馏水中和50g碳酸钠溶于IL蒸馏水中并混合上述两种溶液,在温度为40°C条件下搅拌60min,之后将混合液转移至高压釜中于I80tC条件下反应lh,再将黑色沉淀用电磁铁分离出来,用蒸馏水和无水乙醇洗涤数次,即制得磁性氧化铁纳米颗粒。
[0057](2)将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,磁性氧化铁纳米颗粒添加量为4g/L,并控制摇床转速为200rpm,吸附时间为2h。之后将吸附处理后的磁性氧化铁纳米颗粒用电磁铁分离出发酵液,并分散于体积分数为50%的乙醇溶液中超声处理lOmin,分离回收磁性氧化铁纳米颗粒,同时制得的上述清液即为富集两种对苯醌(甲氧基对苯醌和2,6_二甲氧基对苯醌)的样本。测试表明,本实施例中,每克磁性氧化铁纳米颗粒可吸附质量为5 Img的甲氧基对苯醌和46mg的2,6-二甲氧基对苯醌。
[0058]回收的磁性氧化铁纳米颗粒可通过如下方式再生处理:将超声后处理的磁性氧化铁纳米颗粒用去离子水和浓度为0.05M的乙酸溶液交替清洗,每次清洗2min以上,循环清洗3次以上,清洗后的磁性氧化铁纳米颗粒可干燥后保存,也可重悬于去离子水内保存,并可重复使用。
[0059]实施例3
[0060](I)磁性氧化铁纳米颗粒的制备:将160g九水合硝酸铁溶于IL蒸馏水中和30g硼氢化钠溶于IL蒸馏水中并混合上述两种溶液,在温度为50°C条件下搅拌50min,之后将混合液转移至高压釜中于200°C条件下反应4h,再将黑色沉淀用电磁铁分离出来,用蒸馏水和无水乙醇洗涤数次,即制得磁性氧化铁纳米颗粒。
[0061 ] (2)将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,磁性氧化铁纳米颗粒的添加量为3g/L,并控制摇床转速为120rpm,吸附时间为6h。之后将吸附处理后的磁性氧化铁纳米颗粒用电磁铁分离出发酵液,并分散于体积分数为50%的乙醇溶液中超声处理lOmin,分离回收磁性氧化铁纳米颗粒,同时制得的上述清液即为富集两种对苯醌(甲氧基对苯醌和2,6_二甲氧基对苯醌)的样本。测试表明,本实施例中,每克磁性氧化铁纳米颗粒可吸附质量为5411^的甲氧基对苯醌和5511^的2,6-二甲氧基对苯醌。
[0062]回收的磁性氧化铁纳米颗粒可通过如下方式再生处理:将超声后处理的磁性氧化铁纳米颗粒用去离子水和浓度为0.05M的乙酸溶液交替清洗,每次清洗2min以上,循环清洗3次以上,清洗后的磁性氧化铁纳米颗粒可干燥后保存,也可重悬于去离子水内保存,并可重复使用。
[0063]应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于包括:以磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附含有抗肿瘤对苯醌的液相体系中的抗肿瘤对苯醌。2.根据权利要求1所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于包括:以粒径为10.1?108.6nm的磁性氧化铁纳米颗粒直接吸附小麦胚芽发酵液中的抗肿瘤对苯醌。3.根据权利要求1或2所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附其中的抗肿瘤对苯醌,所述抗肿瘤对苯醌包括甲氧基对苯醌和2,6_ 二甲氧基对苯醌。4.根据权利要求3所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于包括:将磁性氧化铁纳米颗粒直接加入小麦胚芽发酵液中,并控制摇床转速为60?200rpm,吸附时间为2?12h,使磁性氧化铁纳米颗粒充分吸附抗肿瘤对苯醌;所述磁性氧化铁纳米颗粒与用以形成所述小麦胚芽发酵液的发酵初始胚芽的质量比大于1:50。5.根据权利要求3所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于:所述磁性氧化铁纳米颗粒于小麦胚芽发酵液中的添加量为2?4g/L。6.根据权利要求3所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于还包括:在完成吸附后,以电磁铁将磁性氧化铁纳米颗粒从小麦胚芽发酵液中分离出,并分散于水-乙醇混合溶剂中,超声1min以上,之后将磁性氧化铁纳米颗粒分离回收,所得清液包含富集的抗肿瘤对苯醌。7.根据权利要求6所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于还包括:将回收的磁性氧化铁纳米颗粒以去离子水和乙酸缓冲液交替清洗,实现对所述磁性氧化铁纳米颗粒的再生处理。8.根据权利要求1或2所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于包括:将三价铁盐溶液与碱溶液于40?70 °C搅拌0.2?1.0h,之后转移至高压釜内反应,反应温度为120?200 0C,时间为I?4h,制得磁性氧化铁纳米颗粒;其中,三价铁盐溶液的浓度为0.1?1M,碱溶液浓度为0.2?1.5M,三价铁盐溶液和碱溶液的体积比为1:1?1:3。9.根据权利要求8所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于:所述三价铁盐包括氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的任意一种或两种以上的组合;所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和硼氢化钠溶液中的任意一种或两种以上的组合。10.根据权利要求1或2所述的从小麦胚芽发酵物中分离抗肿瘤活性成分的方法,其特征在于,所述小麦胚芽发酵液的制备方法包括:小麦胚芽发酵菌种选用酵母菌或乳酸菌,接种量为2?5%,其中OD6qq为0.2?1.2,发酵液中胚芽浓度为50?100g/L,发酵温度为28?350C,摇床转速为60?200rpm,发酵时间不小于24h。
【文档编号】C07C50/28GK106083558SQ201610527995
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】周惠明, 郑子懿, 郭晓娜, 朱科学, 彭伟
【申请人】江南大学
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