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硫氰酸芐酯(又名：芐基硫氰酸芐酯)是十字花科植物中重要的次生代謝產(chǎn)物，對(duì)預(yù)防多種癌癥具有很好的作用。硫氰酸酯是有R-N=C=S結(jié)構(gòu)通式的一類化合物。它廣泛存在于十字花科植物中，如：西藍(lán)花、花椰菜、芥藍(lán)等，代表物主要有:硫氰酸芐酯﹑異硫氰酸丙烯基酯﹑蘿卜硫素等，近年來，國(guó)內(nèi)外研究表明，西藍(lán)花中含有硫氰酸芐酯，且藥理活性廣泛，抗癌、抗炎活性已被認(rèn)證。
有研究表明，番木瓜種子中含有抗癌活性的硫氰酸芐酯類化合物(ITCs)。迄今，人們已對(duì)20多種天然或合成的硫氰酸芐酯化合物(ITCs)進(jìn)行了研究，認(rèn)為ITCs對(duì)多種腫瘤有明顯的抑制作用，是共同的抗癌活性物質(zhì)。硫氰酸芐酯便是ITCs中的一類，是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的防癌抗癌成分，具有重要的保健以及醫(yī)療作用，因而倍受人們的關(guān)注。
現(xiàn)有的硫氰酸芐酯主要有人工合成法和提取法，合成法包括光氣法、硫代光氣法和硫脲分解法等，工藝復(fù)雜，設(shè)備成本高，所使用化學(xué)物質(zhì)有毒或是易燃易爆，安全系數(shù)低，欲獲得高純度的硫氰酸芐酯還需要復(fù)雜的步驟。而中國(guó)專利申請(qǐng)(201010271962.2)公開了一種番木瓜種子提取物的開發(fā)工藝，提取工藝復(fù)雜，成本高，試劑耗費(fèi)量大，提取純度不高。
硫氰酸芐酯
方法一：番木瓜提取硫氰酸芐酯
1.1實(shí)驗(yàn)材料
番木瓜，于水果市場(chǎng)收購(gòu)；無水硫酸鈉，分析純
1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備
植物精油提取器，電熱套，注射器，45um微孔過濾膜，精油瓶，冰箱，加熱套。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1干燥法
1)將番木瓜剖開，取出木瓜籽，盡量將瓤狀物去除干凈，放入托盤后置于烘箱中50-60℃干燥36-56小時(shí)，直至木瓜籽的水分含量降到16％以下，取出于自封袋中封裝，常溫貯藏，備用。
2)將步驟1)獲得干燥后的木瓜籽300克，粉碎，粉末的顆粒大小40-80目之間即可。
3)將步驟2)獲得的木瓜籽粉末100克，加水700克，放入1000ml圓底燒瓶中，充分?jǐn)嚢杌旌希竟献雅c水的比例可為1:5-1:10之間，優(yōu)選1:7(如圖1所示)；再加入NaCl2-5g,優(yōu)選2.5g(如圖2所示)。
4)將步驟3)獲得的混合物常溫下放置0-2小時(shí)后(優(yōu)選1小時(shí))(如圖3所示),安裝好植物精油提取器和加熱套，開啟冷凝水，開始加熱。
5)在步驟4)的基礎(chǔ)上，從木瓜籽與水等混合物開始沸騰開始計(jì)算時(shí)間，蒸餾1.8-4.5h,優(yōu)選2.5h(如圖4所示)；
6)在步驟5)的基礎(chǔ)上，關(guān)閉電源，直至提取器冷卻至合適溫度，關(guān)閉冷凝水，收集精油提取器底部硫氰酸芐酯和水的混合物。
7)將步驟6)獲得的混合物置于離心機(jī)中2000-4000*g離心5分鐘，除去上層水分，再向混合物中加入少許無水亞硫酸鈉，靜置5-10min。
8)在步驟7)的基礎(chǔ)上，用注射器吸取混合物，安裝好45um微孔濾膜，過濾混合物，獲得無水提取物。
9)在步驟8的基礎(chǔ)上，將除水后的提取物稱量，置于4℃條件下貯藏，經(jīng)計(jì)算，本方法的提取率為0.13-0.23％(干基，w/w)之間。
10)用GC-MS進(jìn)行定性和定量檢測(cè)，結(jié)果發(fā)明，該提取物的硫氰酸芐酯的含量高達(dá)98.28％(如圖5所示)。
1.3.2濕法
1)將番木瓜剖開，取出木瓜籽，盡量將瓤狀物去除干凈，備用。
2)將步驟1)獲得的木瓜籽500克，攆碎成泥狀，確保無完整木瓜籽顆粒。
3)將步驟2)獲得的木瓜籽加水1000克，放入2000ml圓底燒瓶中，充分?jǐn)嚢杌旌希竟献雅c水的比例可為1:1-1:1:3之間，優(yōu)選1:2；再加入NaCl10-20g,優(yōu)選15g。
4)將步驟3)獲得的混合物常溫下放置0.2-1.0小時(shí)后(優(yōu)選0.5小時(shí)),安裝好植物精油提取器和加熱套，開啟冷凝水，開始加熱。
5)在步驟4)的基礎(chǔ)上，從木瓜籽與水等混合物開始沸騰開始計(jì)算時(shí)間，蒸餾1.5-4.5h,優(yōu)選3.0h；
6)在步驟5)的基礎(chǔ)上，關(guān)閉電源，直至提取器冷卻至合適溫度，關(guān)閉冷凝水，收集精油提取器底部提取物和水的混合物。
7)將步驟6)獲得的混合物置于離心機(jī)中2000-4000*g離心5分鐘，除去上層水分，再向混合物中加入少許無水亞硫酸鈉，靜置5-10min。
8)在步驟7)的基礎(chǔ)上，用注射器吸取混合物，安裝好45um微孔濾膜，過濾混合物，獲得無水提取物。
9)在步驟8的基礎(chǔ)上，將除水后的提取物稱量，置于4℃條件下貯藏，經(jīng)計(jì)算，本方法的提取率為0.035-0.046％(濕基，w/w)之間。
10)用GC-MS進(jìn)行定性和定量檢測(cè)，結(jié)果發(fā)明，該提取物的硫氰酸芐酯的含量高達(dá)98.21％。
方法二：西蘭花中提取硫氰酸芐酯
步驟一，干燥：將西蘭花于75℃下進(jìn)行脫水2h，然后在55℃下烘干至恒重，得到干燥的西蘭花；
步驟二，粉碎：將步驟一得到的干燥的西蘭花進(jìn)行粉碎至60目，得到西蘭花干粉；
步驟三，配制酶溶液：將黑芥子酶、纖維素酶、果膠酶、維生素C和EDTA加入到一定量的水中進(jìn)行溶解并混合均勻后，制得酶溶液；本實(shí)施例中，黑芥子酶、纖維素酶、果膠酶、維生素C、EDTA和水之間的質(zhì)量比為5:2:2:2.8：2.92:10；
步驟四，酶解：將步驟二得到的西蘭花干粉加入到步驟三的酶溶液中，攪拌均勻，在45℃下酶解3h后，得到酶解液；本實(shí)施例中，西蘭花干粉與酶溶液的質(zhì)量體積比為2g/mL；
步驟五，超聲提取：將步驟四得到的酶解液加入到無水乙醇中，然后在45℃下進(jìn)行超聲波振蕩提取1.5h，然后靜置10min后，得到提取物，再將所得到的提取物進(jìn)行過30目篩以濾去殘?jiān)玫綖V液，并將所得到的濾液進(jìn)行真空抽濾以除去雜質(zhì)，制得粗提液；本實(shí)施例中，超聲波的功率為300W，酶解液與無水乙醇的體積比為1.5:4；
步驟六，濃縮：將將步驟五制得的粗提液先在50℃下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮以除去大部分的乙醇，再在65℃下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮以除盡乙醇，得到粗提水溶液；
步驟七，乙醚萃取和濃縮：將步驟六得到的粗提水溶液加入到乙醚中進(jìn)行萃取2次，以除去水分，得到乙醚相，然后將乙醚相在50℃下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至膏狀，以除去乙醚，得到膏狀粗提物；本實(shí)施例中，粗提水溶液與乙醚的體積比為1:2；
步驟八，冷凍干燥：將步驟七得到的膏狀粗提物進(jìn)行冷凍干燥至恒重，即制得硫氰酸芐酯粗品。本實(shí)施例中，冷凍溫度為-40℃。
從西蘭花中提取硫氰酸芐酯的方法具有工藝簡(jiǎn)單、提取時(shí)間短、提取率高和可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。每千克的西蘭花能夠得到10mg的硫氰酸芐酯粗品。
方法三：有機(jī)合成方法
在三頸燒瓶中加入4.9g(0.050mol)KSCN和20ml溶劑,裝上電動(dòng)攪拌器和回流冷凝管,在80℃水浴中攪拌至KSCN溶解后,滴入3.16g(0.025mol)phCH2Cl,滴完后攪拌反應(yīng)5.0h,此時(shí)析出白色氯化鉀固體,蒸出溶劑,稍冷后加水?dāng)嚢枋孤然浫芙狻㈧o置、抽濾、水洗、真空干燥至恒重,則得硫氰酸芐酯。若產(chǎn)品有色可在乙醇中用活性炭脫色,則成白色晶體。
[1]俞善信, & 楊正安. (2000). 硫氰酸芐酯的合成. 應(yīng)用化工, 29(2), 7-8.
[2] 魏太保, & 張有明. (1999). β—環(huán)糊精催化下合成硫氰酸芐酯. 西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)(1), 47-49.
[3] 李文明, 吳琦, & 朱彧. (2014). 異硫氰酸芐酯誘導(dǎo)腦膠質(zhì)瘤u-87mg細(xì)胞凋亡及其機(jī)制的研究. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 30(3), 116-120.