萝卜硫素的结构及特点

萝 卜硫 素 (1-异 硫氰 酸 -4-甲 磺酰 基 丁 烷 ,Sulforaphane, l-isothiocyanato-4

-methysulfiny-butane，简称 SUL) 又称“莱菔子素”，是葡萄糖莱菔子苷 (芥子油苷，

即硫代葡萄糖苷的一种)经黑芥子硫酸苷酶(Myrosinase)酶解或酸水解产生的异硫代氰

酸盐(Isothiocyanates，简称 ITCs)，最早在萝卜中发现而得名。萝卜硫素易溶于水，相

对分子质量为 177.29，分子式 C6H11S2NO，结构式如下：

英国科学家 1997 年初的一次抗癌蔬菜研究结果表明，西兰花和布鲁塞尔芽菜中含有十分丰富的葡萄糖异硫代氰酸盐类的辅助化合物。已从葡萄糖异硫代氰酸盐中分离出了萝卜硫素，并从西兰花中分离出带有萝卜硫素生长基因的 DNA 物质，将此物质植入各种卷心菜和萝卜中(期望不久能移植成功)，将有助于人们对癌细胞的抵抗能力，降低患癌症的危险。日本营养学家福家洋子教授通过试验验证甘蓝菜和菜花等十字花科植物中所含异硫氰酸酯衍生物萝卜硫素有治疗癌症和杀死白血细胞的效用，这是第一次确认它有杀死白血病细胞的作用。日本的农业研究院亦表示异硫代氰酸盐能阻止黑色素癌细胞的生长。其中，萝卜硫素

是迄今为止蔬菜中发现的抗癌活力最强的一类异硫代氰酸盐，它的抗癌作用已在大鼠的乳腺癌中得到充分的证明。

萝卜硫素的制备和检测方法

1 萝卜硫素的制备方法

1.1 有机萃取法

目前国内外主要是西兰花的各个部位以及种子中提取萝卜硫素，从硫代葡萄糖苷酶解混合物中提取分离异硫代氰酸盐，大都采用溶剂萃取法，再用柱层析等色谱法分离得到。其过程为：

在实验过程中，研究者针对西兰花的不同部位进行试验，发现叶子中萝卜硫素含量最多，达110ug·g-1。产量较高，但步骤繁琐，耗资大，不适大规模生产。针对这种状况，Matusheski等 (2001)提出了利用色谱从西兰花脱脂种子中同时分离纯化萝卜硫素和萝卜硫素腈的方法。其过程如下：

1.2 化学法生产萝卜硫素

萝卜硫素除了可从萝卜、西兰花等十字花科蔬菜中直接提取外，也可用立体化学中手性合成的方法合成。但是此种方法是从立体化学的角度来合成生产萝卜硫素，过程简单但难以控制反应条件，故实际中一般很少用，难以工业化。

1.3 酶法生产萝卜硫素

现有研究都是从十字花科蔬菜中提取萝卜硫素前体，经水解获得萝卜硫素，如图1-5所示。其中，水解条件对于葡萄糖异硫氰酸盐的水解至关重要，因为就萝卜硫素的前体——葡萄糖莱菔子苷来说，其水解产物有4种，最常见的是萝卜硫素与萝卜硫素腈，pH、温度、水化程度、金属离子(Fe2 +、Fe3 +)、硫醇等对于两者的比例有很大影响。

1.4 化学法与酶法结合生产萝卜硫素

十字花科蔬菜中，甘蓝种子中所含葡萄糖莱菔子苷较多，约占1%-2%,其他类型的葡萄糖异硫氰酸盐，约占甘蓝中葡萄糖异硫氰酸盐总量的40%-50%。 虽然可以用HPLC从葡萄糖异硫氰酸盐混合物中分离出葡萄糖莱菔子苷，但实现工业化仍待商榷。鉴于这些原因，Iori 和Bernardi等设计了从葡萄糖甘油三芥酸酯(从芝麻菜种子中得到。在这种方法中，从葡萄糖甘油三芥酸酯到葡萄糖莱菔子苷是选择氧化法反应，反应效率高，可望实现萝卜硫素的工业化。

2 萝卜硫素的检测方法

文献中关于异硫代氰酸盐含量的测定方法很多，已有银盐滴定法、哌啶滴定法、吗琳滴定法、氯胺-T 间接氧化法、二硫代碳氨酸形成法、紫外分光光度法、硫脲分光光度法、GC 法和 HPLC 法报道。滴定法主要用于测定芥末、辣根中异硫代氰酸盐的含量，紫外分光光度法被报道为测定辣根酱，硫脲分光光度法常应用于低硫代葡萄糖苷油菜种子选育和饲料分析中，GC 法和 HPLC 法常应用于叶菜等蔬菜制品中异硫代氰酸盐的定性和定量分析。目前萝卜硫素的分析方法主要有：高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、气相色谱与质子色谱的联用(GC/MS)。