一种氯化血红素及其提纯方法和应用与流程

本发明属于血红素的提纯，具体涉及一种氯化血红素的提纯方法，且还涉及所述提纯方法获得的氯化血红素及其应用。

背景技术：

1、氯化血红素是动物血液中的天然色素，具有重要的生理功能和实用价值，在化工、食品、医药及化妆品等行业中都有广泛的应用。如在制药行业中，氯化血红素可以作为半合成胆红素的原料，胆红素再提纯人工牛黄，氯化血红素还可以合成血卟啉衍生物，血卟啉衍生物已证实具有抗癌功效；在医药行业中，氯化血红素在临床上已作为补铁剂，治疗由缺铁导致的贫血症，并且作为补铁剂不仅副作用小，还可以被肠粘膜上的绒毛细胞直接吸收，吸收率高达20％以上，同时对胃肠道不会造成损伤，有望取代当前的常用补铁剂。

2、一个多世纪以来，国内外众多科研人员一直围绕着氯化血红素的提取与纯化，在不断地探索。到目前为止，氯化血红素的提取方法主要有五种：冰醋酸法、乙酸钠法、蒸馏法、鞣酸法和羧甲基纤维素法。例如公开号为cn101941975a的中国发明专利公布了以动物血球为原料提纯血红素的方法，该方法用4～6mol/l的脲溶解喷雾干燥后的血球粉，再加入丙酮等蛋白沉淀剂，收集沉淀用酸性丙酮法提取，该方法虽然实现了血球和血浆有效成分的联产，特别是避免了以来源丰富的鲜猪血为原料给生产带来的不便，但是其用一种脲作为变性蛋白溶解剂时，血红蛋白溶解不完全，血红素并未暴露出来，提纯后的血红素纯度低，且喷雾干燥提纯血球粉，能耗大，成本高。

3、另外，公开号为cn110183497a的中国发明专利公布了一种从动物血球中提纯氯化血红素的方法，其用尿素溶液溶解、调节ph使血红素与珠蛋白结合松散、吐温助溶三重作用，使血红素从血红蛋白内部暴露出来，然后通过热力作用完成血红素与珠蛋白的拆分，获得氯化血红素沉淀，然而，在实际提纯过程中，此提取过程中存在ph难以精准调控、血红素-珠蛋白结构难以打开的问题，最终影响氯化血红素的纯度。

4、因此，有必要提出一种新的提纯方法解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种氯化血红素的提纯方法，其能够实现体系ph的精准控制，并解决了同时打开了血红素-珠蛋白结构。

2、为了实现上述发明目的，采取的技术方案如下：

3、一种氯化血红素提纯方法，包括以下步骤：

4、s1、将粗品血红素溶于碱性溶液并去除血粉中的不溶物，得到混合溶液，然后加入表面活性剂，混合均匀后，得到血红素碱性溶液；

5、s2、将血红素碱性溶液和第一酸性溶液分别通入超声微反应器中，通过设置血红素碱性溶液和第一酸性溶液的流速比将超声微反应器中的溶液的ph值为1～3，在超声下进行反应，并获得血红素样品液，其中所述血红素碱性溶液和第一酸性溶液分别通入超声微反应器的流速比为1:(0.05-10)；

6、s3、在85～100℃下，将血红素样品液加热1-90min，然后固液分离并去除液体，获得氯化血红素沉淀；

7、s4、将氯化血红素沉淀经第二酸性溶液浸泡、水溶液洗涤和醇水溶液洗涤后，经干燥获得提纯的氯化血红素。

8、本发明首次通过将血红素碱性溶液和酸类溶液分别通入超声微反应器中，在超声条件下进行反应，其中超声可以加快血红素-珠蛋白的水化膜破坏，超声空化泡是一个疏水微泡，界面上有水膜，水溶性珠蛋白在水层，疏水性血红素在水-空气界面层，超声空化使血红素-珠蛋白快速拆分，极大的提高了拆分速率，提高血红素的提纯效率和纯度，且在加热作用下，任何分子间作用力变差，运动加剧，有利于血红素的游离与碰撞结合，促进血红素的析出，进一步提高血红素的提纯效率和纯度。此外，本发明方法通过设置精准的流速比及超声功率，精准控制反应体系的ph，可连续提纯高固含量、高含铁量和优异稳定性的氯化血红素。

9、需要说明的是，本发明使用的超声微反应器的结构包括不限于发明人团队已申请的专利202222930543.6、202110770263.0、202121541511.6中所公开的结构以及t型、y型、螺旋型等常见微混合结构。

10、需要说明的是，市售血粉往往存在大量的不溶物，将血粉与碱性溶液混合后，需要通过固液分离除去不溶解的固体，并且还需要将不溶解的固体干燥进行称量，进而用于计算血粉中可以溶解于碱性溶液中的物质的量，最后利用确定的量通过在混合溶液中加入一定量的碱性溶液，配置成浓度为30-100mg/ml的血红素溶液，其血红素溶液高固含量，对应过饱和度高，有利于血红素纯化析出，符合工业化需求。

11、需要说明的是，在本发明中，为了得到氯化血红素，当第一酸性溶液中不含氯离子时，需要当需加入少量氯化钠从而得到含

12、进一步地，所述s1中的碱性溶液为尿素溶液、氢氧化钠溶液、氨水溶液中的至少一种，所述尿素溶液、氢氧化钠溶液、氨水溶液的浓度均为0.1～6mol/l。

13、进一步地，所述s1中的表面活性剂为司盘20、吐温20、吐温80、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种，所述混合溶液的体积与表面活性剂质量比例为100ml:(1-5g)。

14、进一步地，所述步骤s1中剪切的速度为5000-7000rpm/min，剪切时间为30-120min；所述步骤s1中超声功率为50-500w，超声时间为3-10min。

15、进一步地，所述步骤s1和步骤s3中的固液分离均离心，所述离心的转速为5000-10000rpm/min，离心时间为5-20min。

16、进一步地，所述，所述第一酸性溶液的中的溶质为盐酸、硫酸、乙酸、柠檬酸中的至少一种，所述第一酸性溶液的浓度为0.1～2mol/l。

17、需要说明的是，在本发明中，为了得到氯化血红素，第一酸性溶液可以为盐酸溶液，也可以为盐酸和其他酸的混合酸的水溶液；当所述第一酸性溶液的溶质为硫酸、乙酸、柠檬酸时，需在其中加入少量氯化钠，从而得到含有氯离子的第一酸性溶液。

18、进一步地，所述步骤s2中，超声反应的时间为5-10min，超声功率为10-500w，超声频率为10-200khz。

19、进一步地，所述第二酸类为盐酸或硫酸的一种，所述第二酸类的体积浓度为10-20％，所述浸泡的时间为0.5-1h；所述醇水溶液的体积浓度为60-95％，所述干燥的方法为鼓风干燥、真空干燥、喷雾干燥中的一种，所述烘干温度为60-70℃。

20、本发明的第二方面提供上述的提纯方法提纯得到的氯化血红素，所述血红素纯度为为86-99％，铁含量为7.4-8.5％。

21、本发明的第二方面提供上述氯化血红素的应用，所述氯化血红素可用于生物医药、食品与保健品领域。

22、本发明提供的氯化血红素，血红素的纯度高，含铁量高，可用于生物医药、食品与保健品领域。

23、与现有技术相比，本发明取得了有益的技术效果：

24、发明首次通过将血红素碱性溶液和酸类溶液分别通入超声微反应器中，在超声条件下进行反应，其中超声可以加快血红素-珠蛋白的水化膜破坏，超声空化泡是一个疏水微泡，界面上有水膜，水溶性珠蛋白在水层，疏水性血红素在水-空气界面层，超声空化使血红素-珠蛋白快速拆分，极大的提高了拆分速率，提高血红素的提纯效率和纯度。此外，本发明方法通过设置精准的流速比及超声功率，精准控制反应体系的ph，可连续提纯高固含量、高含铁量和优异稳定性的氯化血红素。