一种从海藻中制备吲哚乙酸和脱落酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种从海藻中制备吲哚乙酸和脱落酸的方法。所要解决的问题就是背景技术存在的：吲哚乙酸和脱落酸这两种植物激素在工业上大部分由化学合成得到，生物活性受到限制；或者植物成本高、溶剂消耗量大、收率低、纯度低等问题。解决该技术问题所采用的技术方案要点是：将海藻浸泡、大孔树脂吸附、解吸、浓缩、高速逆流色谱纯化、结晶获得吲哚乙酸和脱落酸。本发明专利技术可以用于从海藻中制备吲哚乙酸和脱落酸，具有利用天然生物资源，简便易行，成本低，收率高，环保效果好等显著优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从海藻中制备植物促生长激素吲哚乙酸和植物生长激素脱 落酸的方法。
技术介绍
许多海藻体内含有丰富的天然植物生长素，因为在海洋独特的生态环 境中，海藻属于被吞食的弱者，海藻为了对付海洋食草动物的大量吞食以维持自身的生存 繁殖，往往体内会产生一些特殊的代谢物质，它们能促使自身大量快速繁殖。早在1940年， 人们就发现海藻中含有生长调节剂如植物生长激素吲哚乙酸，还有脱落酸。然而，受到资源 和技术的限制，这两种植物激素在工业上大部分由化学合成得到，生物活性受到限制。吲哚乙酸(indole-3-acetic acid)用作植物生长刺激素及分析试剂，在自然界天 然存在，英国科学家研究认为吲哚乙酸具有抗癌功能，有望用于研制治疗多种癌症的新药。 实验表明，吲哚乙酸在受到光照激活之后，能够有效杀死癌细胞，效率达到99. 9%。然而目 前制备吲哚乙酸大部分是使用化工合成方法，其从天然产物获得的技术鲜见报道。脱落酸(Abscisic acid)是一种具有全面生理功能的内源植物激素。到目前为止 关于脱落酸生理机能的研究证实了它在植物生长中发挥了重要的作用，例如种子发展和成 熟，环境逆因子的应答，起到重要调整作用。脱落酸能促进果子、谷物、豆类和成熟等等，能 极大改进他们的生产力和质量，而且提高了它的面耐寒、耐旱和抗盐碱的功能。然而高纯度 的天然脱落酸的来源受到了很大的制约，可以用于植物生理机能研究的天然脱落酸的获得 变得更加困难。因此现在高纯度天然脱落酸的价格仍然极高，售价高达230. 9美元/毫克 (Sigma)。由于昂贵的价格和活性上的差异，脱落酸一直未被广泛应用于农业生产，各国科 学家都在寻找天然型脱落酸廉价生产的方法。脱落酸有两种光学构型，但具有生理功能、存 在于植物体内的天然脱落酸光学构型为(s)_(+)_脱落酸，其结构为 据报道，人工合成脱落酸得到的是外消旋体，生物活性较低。至今报道的天然脱落酸制备都是利用植物原料提取和微生物发酵生 产。利用植物原料提取天然脱落酸，首先将植物细胞磨碎，用有机溶剂抽提，萃取，提取 液浓缩，再进行多种柱层析后，结晶得到天然脱落酸。该方法提取过程繁琐，而且由于每 1公斤干植物仅含1-0. 5毫克天然脱落酸，其植物中的天然脱落酸含量很低，因此用植物 提取天然脱落酸耗费大量的植物资源，成本过高。利用微生物发酵法提取天然脱落酸，如 J-P-A-63-296697公开的固体培养法，微生物发酵15天脱落酸的浓度是63mg/升，由于天然 脱落酸的的发酵产量一直比较低。因此，微生物发酵生产脱落酸的重点在于菌株的筛选和 培养，有关的工作开展得不多，如公开号CN 1944385A专利技术的从微生物发酵产物中用离子 交换树脂分离提取天然脱落酸，但得到产量非常有限。再例如，JP-A-60-6629公开的用大 量溶剂萃取天然脱落酸，其产品收率约54%。JP-A-3-6139公开的产品收率为73%。高纯度天然脱落酸的提取方法涉及很少。因此，直到现在高纯度天然脱落酸的制备没有简单有 效的方法，从而影响了天然脱落酸这种具有全面生理功能的内源植物激素在农业生产上的 应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提出的 技术方案，以解决
技术介绍
存在的吲哚乙酸和脱落酸这两种植物激素在工业上大部分由 化学合成得到，生物活性受到限制；或者植物成本高、溶剂消耗量大、过程繁琐、收率低、纯 度低等问题。解决该技术问题所采用的技术方案是一种从海藻中制备吲哚乙酸和脱落酸 的方法，其特征在于该方法按照如下步骤完成第一步、将海藻晒干，按照取1 20-30的重量比，加入乙醇浸提8天以上；第二步、将海藻浸提液蒸发，设水浴温度为55_75°C，蒸干得到浸膏；第三步、将浸膏使用30% -50%乙醇溶解，经过滤除去不溶物，滤液上已经预处理 的大孔树脂柱层析；第四步、用70% -80%的乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至干；第五步、将上步浓缩至干的物质，由配备了恒流泵，紫外检测仪，数据采集系统的 高速逆流色谱仪进行纯化；即在室温条件下，配备正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水，其体积比 为3-5 5-6 5-6 4-6的溶剂体系，将此体系置于分液漏斗中充分混勻，使用前将上下 相溶液分开，分别超声处理除去气泡，先以流速为8-lOml/min的速度泵入上相(固定相)， 待固定相充满所有管路之后，停止泵入固定相，打开高速逆流色谱仪，转速调到700-9001·/ min.再打开柱塞泵，流速调到l-2ml/min，泵入下相(流动相)，待流动相连续流出时，使用 流动相溶解上述浓缩至干的物质，从上样口进样，馏分收集；第六步、检测高速逆流色谱纯化后的馏分得到天然吲哚乙酸和脱落酸。上述方法中，在第三步中，大孔树脂的预处理程序如下取大孔树脂置于三角瓶 中，先用30% -50%乙醇浸泡让树脂吸饱水，使树脂充分展开；更换乙醇溶液，将充分展开 后的树脂放在摇床振荡，摇床振荡频率200r/min以上，用清水对树脂进行反复清洗，洗至 出水清澈无混浊、无杂质为止；将三角瓶置于摇床上，加入上述树脂体积2倍的2% -4%的 NaOH浸泡，同时在摇床上振荡使其浸泡充分，纯净水洗至中性；再加入上述树脂2倍体积的 2% -4%的HCl溶液在摇床上振荡使其浸泡充分，吸干溶液，再加2% -4% HCl溶液刚好浸 没树脂，装柱，用纯净水洗脱层析柱使其均勻。在第二步中，回收乙醇，重复利用溶剂。在第 四步中，回收乙醇。第六步中使用高效液相色谱检测识别吲哚乙酸和脱落酸。第五步中优 化后的溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水，其体积比为4 6 5.5 5。第五步中 上相(固定相)的优化流速为lOml/min，下相(流动相)优化流速2ml/min，高速逆流色谱 仪优化转速850r/min。本专利技术与
技术介绍
比较所具有的有益效果是由于采用上述技术方案，利用海藻 资源，主要使用大孔树脂结合高速逆流色谱的科学手段，选择合理数值范围的工艺参数，使 得乙醇浓度、溶剂体系的体积比、泵入上下相的速度等参数形成有机配合，解决了
技术介绍
问题，实现了专利技术目的。其有益效果归纳如下第一、从海藻中提取植物激素，充分利用海 藻资源，既解决了成本问题，又保护了环境。第二、提取方法简单合理、可行，溶剂可回收，重 复使用，节约能源。第三、本方法采用大孔树脂分离和高速逆流色谱纯化一次性从海藻中 获得到高纯的吲哚乙酸和脱落酸两种植物激素，吲哚乙酸的纯度达到98. 1%，回收率达到594. 1% ；脱落酸的纯度达到99. 3%，回收率达到94.0%。附图说明图1是本专利技术方法的流程图。具体实施例方式实施例1 参考图1，取IOkg晒干的海带，用20倍于海带重量的乙醇浸提10天，浸 提液旋转蒸发，设水浴温度为55°C，蒸干得到浸膏，回收乙醇，浸膏使用30%乙醇溶解，经 滤纸过滤除去不溶物，滤液上大孔树脂柱层析。树脂的预处理程序如下取大孔树脂AB-8 IOOOml置于3000ml三角瓶中，预处理先用30%乙醇浸泡20h让树脂吸饱水，使树脂充分展 开。更换乙醇溶液，将充分展开后的树脂放在摇床振荡2h，摇床振荡频率200r/min，用清 水对树脂进行反复清洗，洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。用超纯水清洗树脂，在摇床上 振荡2h，更换超纯水。将三角瓶置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从海藻中制备吲哚乙酸和脱落酸的方法，其特征在于该方法按照如下步骤完成：　　第一步、将海藻晒干，按照取１∶２０－３０的重量比，加入乙醇浸提８天以上；　　第二步、将海藻浸提液蒸发，设水浴温度为５５－７５℃，蒸干得到浸膏；　　第三步、将浸膏使用３０％－５０％乙醇溶解，经过滤除去不溶物，滤液上已经预处理的大孔树脂柱层析；　　第四步、用７０％－８０％的乙醇洗脱，收集洗脱液，浓缩至干；　　第五步、将上步浓缩至干的物质，由配备了恒流泵，紫外检测仪，数据采集系统的高速逆流色谱仪进行纯化；即在室温条件下，配备正己烷－乙酸乙酯－甲醇－水，其体积比为３－５∶５－６∶５－６∶４－６的溶剂体系，将此体系置于分液漏斗中充分混匀，使用前将上下相溶液分开，分别超声处理除去气泡，先以流速为８－１０ｍｌ／ｍｉｎ的速度泵入上相（固定相），待固定相充满所有管路之后，停止泵入固定相，打开高速逆流色谱仪，转速调到７００－９００ｒ／ｍｉｎ，再打开柱塞泵，流速调到１－２ｍｌ／ｍｉｎ，泵入下相（流动相），待流动相连续流出时，使用流动相溶解上述浓缩至干的物质，从上样口进样，馏分收集；　　第六步、检测高速逆流色谱纯化后的馏分得到天然吲哚乙酸和脱落酸。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙利芹，王长海，张少君，周革非，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]