Способ получения фукоксантина

 

Использование: в биохимии, а именно при получении каротиноидного пигмента - фукоксантина. Сущность изобретения: измельченные водоросли экстрагируют водным раствором спирта, который предварительно насыщают хлоридом калия, затем осаждают примеси ацетоном при соотношении экстракт - ацетон 1 : 4 - 1 : 6, обрабатывают экстракт диэтиловым эфиром с последующим промыванием эфирного слоя водой.

Изобретение относится к биохимии, а именно к способу получения каротиноидного пигмента фукоксантина, принадлежащего к группе кислородсодержащих каротиноидов ксантофиллов, который может быть использован при криоконсервации спермы животных, используемой для искусственного осеменения [1] Фукоксантин обнаружен в бурых, диатомовых и золотистых морских водорослях. Это мембранный фотосинтетический пигмент, который составляет основную массу каротиноидных пигментов этих водорослей.

Ксантофиллы обычно извлекают из растительных тканей полярными растворителями, главным образом спиртом и ацетоном [2] Однако в силу прочной связи с другими мембранными пигментами хлорофиллами и липопротеидами ксантофиллы выходят в раствор вместе с указанными компонентами.

Для освобождения от хлорофилловых пигментов в процессе получения чистых каротиноидов обычно пользуются методом омыления [2] Однако для получения фукоксантина применение метода омыления хлорофиллов невозможно, т.к. фукоксантин принадлежит к тем немногочисленным каротиноидам, которые подвергаются разрушению в сильно щелочной среде. Присутствие хлорофилловых пигментов в каротиноидной вытяжке значительно затрудняет процесс хроматографической очистки и разделения каротиноидов.

Для освобождения фукоксантина от хлорофиллов и бесцветных примесей обычно пользуются методом адсорбционной хроматографии, тонкослойной или колоночной, с использованием в качестве адсорбентов различных селитов, силикагелей, окиси алюминия и ряда других неорганический солей и их смесей [2] Указанные адсорбенты прочно связывают хлорофилловые пигменты, в результате чего большая их часть остается на старте хроматограммы в деструктивном состоянии. Фукоксантин же при использовании подходящих систем растворителей отделяется от старта и, двигаясь в токе растворителя, освобождается от сопровождающих его пигментных и бесцветных липопротеидных примесей.

В зависимости от источника выделяемого пигмента и времени сбора водорослей, такое хроматографирование приходится проводить многократно на одном и том же адсорбенте или с последовательной его заменой.

В качестве прототипа выбран способ получения фукоксантина [3] согласно которому измельченные водоросли экстрагируют 65%-ным водным этанолом или метанолом. Водно-спиртовый экстракт обрабатывают диэтиловым эфиром, затем к полученной смеси добавляют 10%-ный раствор хлористого натрия, при этом пигменты переходят в эфирный слой. После высушивания над сульфатом натрия и концентрирования эфирный раствор хроматографируют на колонке с окисью алюминия и элюируют фукоксантин спиртом. Для получения фукоксантина высокой чистоты осуществляют его очистку от других пигментов на колонке с сахарной пудрой. Выход фукоксантина в зависимости от сезона сбора водорослей 15-30 мг на 100 г свежезамороженных водорослей. Выделение и очистка пигмента занимают от 3 до 5 дней.

Задачей изобретения является разработка более простого и быстрого способа получения фукоксантина.

Предлагаемый метод позволяет выделять большие количества фукоксантина, не прибегая к методу колоночной хроматографии, и сокращает время очистки пигмента от нескольких дней до 5-6 ч.

Сущность изобретения заключается в том, что экстракцию измельченных водорослей ведут водным раствором спирта, насыщенным хлоридом калия, затем осуществляют осаждение примесей ацетоном, при этом соотношение экстракт:ацетон составляет 1:(4-6). После отделения осадка водный спиртово-ацетоновый раствор смешивают с диэтиловым эфиром и промывают водой (в прототипе раствором хлорида натрия). При этом фукоксантин переходит в эфирный слой. Степень чистоты полученного фукоксантина такая же, как после хроматографической очистки.

П р и м е р 100 г измельченной бурой водоросли Cistozeira barbata помещают в воронку с плотным стеклянным фильтром и двойным бумажным фильтром и заливают 250 мл 65%-ного водного спирта (этанола или метанола), насыщенного хлоридом калия. После 30-минутной экстракции (настаивания) водно-спиртовый раствор пигментов отсасывают в колбу Бюхнера с помощью водоструйного насоса. После 2-3-кратного повторения описанной процедуры со временем настаивания 10-15 мин практически весь фукоксантин экстрагируется из растительных тканей. К объединенному водно-спиртовому экстракту пигментов приливают ацетон в соотношении 1: 5 и выпавший в виде хлопьев осадок, содержащий хлорид калия, хлорофилловые и бесцветные белковые примеси отфильтровывают. Пигменты из прозрачного водного спиртово-ацетонового раствора переводят в эфир с использованием общепринятой процедуры приливаниям к эфиру пигментного раствора в соотношении 1:1 по объему с последующим вымыванием из эфира полярных растворителей и биологических примесей водой. В эфирный слой переходит фукоксантин. Эфирный раствор упаривают досуха и осадок пигмента растворяют в нужном растворителе. Выход фукоксантина составляет 45 мг на 100 г свежезамороженных водорослей. Степень чистоты по данным спектрофотометрии 98%

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУКОКСАНТИНА, предусматривающий экстракцию измельченных водорослей водным раствором спирта, обработку экстракта диэтиловым эфиром с последующим промыванием эфирного слоя, отличающийся тем, что водный раствор спирта предварительно насыщают хлоридом калия, а перед обработкой экстракта диэтиловым эфиром осуществляют осаждение примесей ацетоном при соотношении экстракт : ацетон 1 : 4 - 1 : 6, при этом промывание эфирного слоя ведут водой.