一种氯化血红素晶体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及血红素提取技术领域，公开了一种氯化血红素晶体及其制备方法，其特征在于：晶体的显微形态为均匀的米粒状片晶，晶体以2θ角度和晶面间距表示，使用Cu

【技术实现步骤摘要】
一种氯化血红素晶体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及血红素提取
，特别涉及一种氯化血红素晶体及其制备方法。

技术介绍

[0002]血红素广泛存在于动物的血液、肌肉和某些植物组织中，是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素C、过氧化氢酶和过氧化物酶等的辅基。血红素由一个铁原子和一个平面卟啉环所组成，卟啉是由4个吡咯通过亚甲桥连接构成的平面环，在色素中起发色基团的作用。
[0003]血红素分子式：C
34
H
32
N4FeO4，分子量：616.48，天然血红素经提取后一般转变为氯化血红素(也称卟啉铁、氯化血红素、氯高铁血红素、盐酸血红素、血红素卟啉铁、血晶素等)。氯化血红素分子式：C
34
H
32
ClFeN4O4，分子量:651.96，为结晶或粉末，透光为黑褐色，折光为钢蓝色，无臭无味，不溶于水及醋酸，微溶于70％～80％乙醇，溶于酸性丙酮，易溶于稀氨水，碱性水溶液，氢氧化钠溶液中可生成羟高铁血红素，难溶于中性、酸性水溶液，但其钠盐可溶于水，在溶液中易形成聚合物。
[0004]血红素具有重要的生理功能和食用药用价值，在医药、食品、化工、保健品行业中有广泛应用。在临床上，血红素是目前治疗缺铁性贫血的一种疗效较好的补铁剂，与常用的硫酸亚铁、富马酸铁、葡萄糖酸亚铁等化学补铁剂比较，具有生物利用度高、无体内铁蓄积中毒及胃肠刺激等优点；血红素与EDTA配合还可用于治疗铅中毒。在制药工业中，血红素是制备用于治疗恶性肿瘤的血卟啉类药物和治疗急、慢性迁延性、慢性活动性肝炎的原卟啉钠的原料。在食品行业，血红素是一种天然色素，可替代熟肉制品中危及人体健康的发色剂亚硝酸盐及人工合成色素，减少亚硝酸盐的致癌作用，并能保持肌肉固有的天然色泽。血红素作为一种高效铁源物质，已在饲料生产中开始应用，成为一种新型绿色饲料添加剂。
[0005]猪血含有丰富的血红素，每100g血液中铁的含量高达40mg以上，而瘦牛肉、瘦羊肉和瘦猪肉则只有2.6mg、2.0mg和1.6mg。我国每年猪血总量约有200万吨，是目前天然优质卟啉铁的主要来源。目前国内外生产上制备血红素主要采用传统的酸性丙酮法或冰醋酸法。酸性丙酮法一般先用氯仿等蛋白变性剂使血红蛋白变性沉淀，然后收集沉淀加入约5倍体积的酸性丙酮溶液，调pH至弱酸性，搅拌浸提，收集丙酮提取溶液，在适宜的条件下使血红素在丙酮溶液中结晶析出，经清洗，可获得血红素纯品。这种方法的缺点是，丙酮用量大，溶剂较贵且受管制，易挥发，有一定毒性，有环境污染问题，生产成本高，应用受到限制。冰醋酸法一般以血球液为原料按4～5倍体积加入冰醋酸和适量的氯化钠，在100℃左右共热,在降温过程中产生血红素晶体，经分离清洗可获得纯度较高的血红素。该方法的主要缺陷是冰醋酸沸点高，回收利用成本高，直接排放环境污染大，废渣污水处理量大，成本高。此外，冰醋酸法、酸性丙酮法在血红素提取过程中血球蛋白均会发生变性，血球蛋白作为动物源优质蛋白的价值会降低或丧失，造成猪血资源的浪费。
[0006]目前，酸性丙酮法或冰醋酸法制备的氯化血红素晶体的显微形态主要呈长片状、块状、针状，且晶体大小的分布较宽，均匀性不理想，影响其在固体制剂中的应用。
[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种可以克服酸性丙酮法、冰醋酸法主要不足，
实现猪血球蛋白的综合利用，可规模化制备一种新型高纯度血红素晶体的方法。该方法以猪血球蛋白粉为原料采用复合酶解法高效降解血红蛋白，分离回收蛋白肽，得到血红素富集的沉淀，再经乙醇碱溶酸沉纯化，冰醋酸结晶制备高度的血红素晶体。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种新型血红素晶体及其制备方法，具有制得的晶体纯度高、大小均匀、流动性分散性好的效果。新型血红素晶体的特征在于：晶体的显微形态为大小均匀的米粒状片晶；所述晶体以2θ角度和晶面间距表示，使用Cu
‑
Kα辐射的晶体粉末经X～射线衍射在以下位置具有特征峰：6.61
±
0.02、8.72
±
0.02、9.91
±
0.02、11.83
±
0.02、16.4
±
0.02、17.95
±
0.02、18.89
±
0.02、21.12
±
0.02、21.81
±
0.02、24.25
±
0.02。
[0009]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案包括：酶解分离蛋白肽，血红素粗品、血红素纯化沉淀、血红素晶体的制备等技术步骤。
[0010]S1：将猪血球蛋白粉与水混合后，加入pH调节剂一调节pH 9～10，搅拌溶解0.5～1h；
[0011]S2：向S1中的混合液中加入复合蛋白酶，升温至50～55℃，酶解2～4h，加入pH调节剂二调节酶解液的pH4～5，将酶解液离心，收集沉淀物；
[0012]S3：向S2中的沉淀物中加入热水，搅拌清洗，离心收集沉淀，经喷雾干燥得到血红素粗品；
[0013]所述血红素粗品的纯化包括以下步骤：
[0014]S4：将S3中的血红素粗品加入到乙醇溶液中，加入4M氢氧化钠溶液调节pH值至10～11，搅拌溶解2～4h，静置1～2h后离心，去除沉淀物保留离心液；
[0015]S5：向S4中的离心液中加入2～4M盐酸调节pH值至6.0～6.5，静置后离心收集血红素纯化沉淀；
[0016]所述血红素的控温结晶的制备包括以下步骤：
[0017]S6：将S5中的血红素纯化沉淀加入到冰醋酸溶液中，程序性加热、降温使血红素结晶析出，离心收集血红素结晶沉淀；
[0018]所述血红素晶体的清洗包括以下步骤：
[0019]S7：将S6中得到的血红素结晶沉淀依次经水洗、醇洗、过滤与干燥后制得氯化血红素晶体纯品。
[0020]本专利技术的进一步设置为：所述S6中所述冰醋酸溶液浓度为90～95％，按质量体积比计，所述血红素粗品与乙醇溶液比例为1：20～24；程序性加热、降温为：冰醋酸溶液加热0.5～1h升温到55℃，保温0.5～1h后缓慢升温至85～90℃，升温时间为1～2h，保温慢搅0.5～1h，自来水循环降温至45～50℃。
[0021]本专利技术的进一步设置为：所述S7中的水洗包括，将步骤S6中得到的血红素晶体沉淀用45
‑
60℃水进行搅拌清洗1
‑
2h，血红素晶体沉淀与水的质量体积比为1：20
‑
40，离心收集血红素晶体，再将得到的血红素晶体用45
‑
60℃纯水进行搅拌清洗0.5
‑
1h，此时血红素晶体与清水的质量体积比为1：15
‑
30，离心收集得到水洗后的血红素晶体。
[0022]本专利技术的进一步设置为：所述S7中的醇洗包括：向水洗后的血红素晶体加入无水乙醇，按质量体积比计，所述水洗血红素晶体与乙醇比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型氯化血红素晶体，其特征在于：晶体在显微形态下呈大小均匀的米粒状片晶，所述晶体以2θ角度和晶面间距表示，使用Cu
‑
Kα辐射的晶体粉末经X～射线衍射在以下位置具有特征峰：6.61
±
0.02、8.72
±
0.02、9.91
±
0.02、11.83
±
0.02、16.4
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0.02、17.95
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0.02、18.89
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0.02、21.12
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0.02、21.81
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0.02、24.25
±
0.02。2.根据权利要求1所述的一种新型氯化血红素晶体的制备方法，其特征在于：包括酶解分离蛋白、血红素粗品的制备、血红素粗品的纯化、血红素的控温结晶及清洗，所述酶解分离蛋白、血红素粗品的制备包括以下步骤：S1：将猪血球蛋白粉与水混合后，加入pH调节剂一调节pH 9～10，搅拌溶解0.5～1h；S2：向S1中的混合液中加入复合蛋白酶，升温至50～55℃，酶解2～4h，加入pH调节剂二调节酶解液的pH4～5，将酶解液离心，收集沉淀物；S3：向S2中的沉淀物中加入热水，搅拌清洗，离心收集沉淀，经喷雾干燥得到血红素粗品；所述血红素粗品的纯化包括以下步骤：S4：将S3中的血红素粗品加入到乙醇溶液中，加入4M氢氧化钠溶液调节pH值至10～11，搅拌溶解2～4h，静置1～2h后离心，去除沉淀物保留离心液；S5：向S4中的离心液中加入2～4M盐酸调节pH值至6.0～6.5，静置后离心收集血红素纯化沉淀；所述血红素的控温结晶的制备包括以下步骤：S6：将S5中的血红素纯化沉淀加入到冰醋酸溶液中，程序性加热、降温使血红素结晶析出，离心收集血红素结晶沉淀；所述血红素晶体的清洗包括以下步骤：S7：将S6中得到的血红素结晶沉淀依次经水洗、醇洗、过滤与干燥后制得氯化血红素晶体纯品...

【专利技术属性】
技术研发人员：林亲雄，周增太，刘观华，夏建新，
申请(专利权)人：襄阳维恩生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：