脱水河豚毒素的提取方法 本发明是一种海洋生物活性物质的分离提取方法,属于天然生物产品提取技术领域。
脱水河豚毒素(Anhydrotetrodotoxin,Anh-TTX)是一种氨基全氢喹唑啉型化合物,其分子式和结构式如下:
分子式:C11H15O7N3,分子量301.27.
结构式:
河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)是存在于河豚鱼体内的一种有毒物质,脱水河豚毒素是河豚毒素的衍生物,一般情况Anh-TTX与TTX存在于同一生物体中,主要存在于河豚鱼的卵巢、肝脏、皮肤和肠胃中,在虾虎鱼、螺类、章鱼、蟹类、和海星等,海生陆产的两栖类、软体动物、节肢动物等都已检测到Anh-TTX,并发现Anh-TTX可能来源于一些细菌如弧菌、假单胞菌等。
Anh-TTX是生物细胞Na+通道的阻断剂,其毒力仅为TTX的1%,其LD50为986ug/kg(ⅳ.小鼠),其生理作用是快速可逆地阻断Na+通道,所以,可广泛用于神经生物学和生理学及其他科学研究。
Anh-TTX虽然分布于多种生物中,但在生物体内含量极小,约为百万分之一至千万分之一。由于Anh-TTX与TTX分子结构、分子量及理化性质非常接近,提取TTX时总是含混有Anh-TTX,所以,要单一提取Anh-TTX非常困难,目前尚未见有单一提取Anh-TTX的报道。
本发明的目的是利用纯化TTX后,富集有Anh-TTX的废弃母液为原料,从而建立一种分离精制Anh-TTX的有效方法,使制备出Anh-TTX中不含有TTX,从而为科学研究提供一种新的制剂,并做到废物利用,降低成本。
本发明的主要内容:一种脱水河豚毒素的提取方法,使Anh-TTX等富集于母液中,以此废弃的母液为原料,用高压液相色谱分离提取Anh-TTX,再用阳离子交换树脂、生物凝胶脱盐,回收Anh-TTX,使得到Anh-TTX的纯度达到97%以上,且不含TTX。
一种分离精制脱水河豚毒素的方法,按下列步骤提取:
(1)纯化河豚毒素母液制备:先将粗品河豚毒素加5-20%醋酸溶解,加无水乙醇1-10倍,离心除去不溶物,然后将上清液移到小烧杯、贮藏在密闭的容器中,并另放一杯乙醚,控制温度5-35℃、12-72小时,最后将醇醚溶液经离心分离出河豚毒素母液,母液经浓缩,加氨水调节PH7-10,收集其沉淀物:
(2)高压液相色谱分离提取脱水河豚毒素:将上述沉淀物,用1-30%磷酸溶解,用流动相组成含有0.1-10%甲醇的0.01-0.2M磷酸盐缓冲液,调PH为5.7,流动相流速1-20ml/min,用示差检测器进行检测,分离过程按记录仪上出峰图,收集脱水河豚毒素馏份;
(3)脱水河豚毒素馏份的脱盐、回收:选用填料为酸性阳离子交换树脂和生物凝胶,洗脱剂用1-20%的醋酸,收集PH4-7馏份,加氨水调节PH7.5-10,可沉淀出脱水河豚毒素,经反复脱盐,可得到纯品脱水河豚毒素结晶。
脱水河豚毒素的具体分离提取方法为:
一、Anh-TTX的富集
取粗品TTX10-2000mg,溶于0.5-40ml1-20%HAC中,在此溶液中边搅拌,边加入1-80ml无水乙醇,离心除去不溶物,把溶液移到烧杯中,贮藏在密闭的容器中,并放上一瓶乙醚溶液。当乙醚向TTX-HAC-ETOH-H2O溶液扩散时,导致TTX结晶出来,离心收集上清液,浓缩后加入NH4OH调节PH7-10,即可得到沉淀物。
二、脱水河豚毒素(Anhydrotetrodotoxin,Anh-TTX)地HPLC分离提取。
①制备柱150-400×10-40mm
②固定相:反相硅胶C18
③洗脱液为含0.1-10%甲醇的磷酸盐缓冲液,PH5.7
④示差检测器检测
⑤泵压力100-2500PSi
⑥分离过程按记录仪上Anh-TTX峰图收集镏份。
三、Anh-TTX的脱盐、回收
①交换柱200-600×10-400mm
②固定相为酸性阳离子交换树脂和P2生物胶。
③洗脱剂为1-20%HAC
④洗脱馏份按每份0.5-5ml收集
⑤以PH试纸对收集馏份进行PH测定
⑥对PH4-7馏份加NH4OH调节PH至7.5-10,可得到沉淀物。
⑦沉淀物水洗、真空干燥。
上述样品经反复进行HPLC-离子交换、凝胶工艺即可得到Anh-TTX结晶,且不含TTX。
本发明的优点和积极效果。
生物体内Anh-TTX含量极微,提取难度大,选用醇醚扩散法纯化TTX,不仅可以提高TTX纯度,同时可使Anh-TTX等(TTX的衍生物)富集于母液中,以此母液为原料,不但提高Anh-TTX提取率,并做到废物利用,降低成本。
本发明建立HPLC-离子交换、凝胶工艺,使Anh-TTX与TTX得到彻底分离和有效的回收是Anh-TTX提取的一大突破。
下面叙述本发明的实施例:
实施例一:
1、Anh-TTX原料液的富集
a.粗TTX0.1克,加5%HAC5ml溶解。
b.TTX溶解液边搅边加无水乙醇25ml离心(4000转/min)30分钟,去除不溶物。
c.醇溶液移到烧杯,放在密闭的容器中,并另放盛有50ml乙醚的烧杯一只,控制温度在10℃,时间18小时。
d.醇醚溶液经离心,收集其上清液。
e.上清液浓缩后,加氨水调PH8.0,产生沉淀,并吸出清液。
f.沉淀物水洗三次。
g.沉淀物冷冻干燥,得沉淀物15mg。
2、Anh-TTX分离提取
a.制备型高压液相色谱仪1台,制备柱200×10mm,内装C18,流动相为5%甲醇的0.08M磷酸盐缓冲液PH5.7,示差检测,压力600PSi、流速3ml/min。
b.取含Anh-TTX的沉淀物15mg,加30%磷酸0.5mg溶解,进样分离。
c.Anh-TTX出峰图收集馏份30ml。
3、Anh-TTX脱盐回收。
a.离子交换柱400×30mm,内装弱酸性阳离子交换树脂50g。
b.含Anh-TTX馏份30ml,加入交换柱,流速1ml/min。
c.用12%HAC洗脱、收集PH4-7馏份25ml。
d.加氨水调节PH8.5,收集沉淀物。
e.沉淀物经水洗、冷冻真空干燥,得Anh-TTX5mg。实施例二:
1、Anh-TTX原料液的富集
a.取粗品TTX2克,加20%HAC50ml溶解
b.a溶液边搅拌边加入无水乙醇400ml以4000转/分离心分离上述溶液60分钟,得上清液。
c.b溶液,连同另盛有400ml乙醚的烧杯,一同置于密闭容器中,恒温30℃,经72小时,溶液再经4000转/分离心分离不溶物,得溶液C。
d.溶液C经浓缩后,加入氨水调节PH9静置,得沉淀物。
e.d沉淀物水洗三次。
f.e沉淀物冷冻真空干燥得Anh-TTX粗品400mg
2、Anh-TTX分离提取
a.色谱条件如下:制备型高压液相色谱仪一台,制备柱400×40mm,填料C18,流动相10%甲醇的0.2M磷酸盐缓冲液PH5.7,示差检测器,柱压力800Psi,流速20ml/分。
b.取400mg粗品Anh-TTX溶于2ml30%磷酸
c.取b溶液进样分离,根据色谱图收集Anh-TTX馏份500ml
3、Anh-TTX脱盐回收
a.分离柱600×40mm,填料P2生物凝胶。
b.加入含Anh-TTX溶液500ml,流速3ml/分。
c.以20%HAC洗脱,收集4-7溶液300ml。
d.c溶液加氨水调节PH9.5,收集沉淀物。
e.沉淀物水洗三次。
f.沉淀物冷冻真空干燥,得Anh-TTX半成品100mg。
4、Anh-TTX精制
取Anh-TTX半成品100mg,按上述HPLC-凝胶脱盐工艺,可得纯度97%以上的Anh-TTX60mg,且不含有TTX。