[發明專利]一種光誘導高效制備黑色素的方法

有效

• 申請號: 202110588606.1
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113372735B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 黃益;孫廣東;姚菊明;李永強;邵建中;呂玲玲;潘小鵬
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C09B59/00
• 分類號: C09B59/00
• 代理公司: 杭州六方于義專利代理事務所(普通合伙) 33392
• 代理人: 方威

本發明公開了一種光誘導高效制備黑色素的方法，分別以L?酪氨酸、L?苯丙氨酸、L?色氨酸、3,4?二羥苯丙氨酸、L?精氨酸和L?丙氨酸中任意一種或多種為反應前體，以過渡金屬配合物/過硫酸鹽、硫雜蒽酮類或染料/叔胺中任意一種為光引發體系，在光誘導下實現黑色素的高效制備。將光引發體系和氨基酸反應前體混合，置于特定波長光下輻照反應一定時間得到反應產物。進一步將產物經離心、過濾、干燥等處理后，除去殘余光引發劑和未反應的氨基酸等，最終得到黑色素產物。與現有技術相比，本發明制備工藝簡單，操作方便，效率較高，成本較低。

技術領域

本發明屬于黑色素的制備領域，更具體地說，涉及一種光誘導高效制備黑色素的方法。

背景技術

作為一種高分子蛋白質類生物色素，黑色素通常以聚合形式存在于動物皮膚或毛發，以及植物與原生生物體內。其含量與分布直接影響皮膚、頭發和眼睛的顏色。黑色素主要由2種醌式構型的聚合物構成，即黑色素和褐黑素。其中黑色素表觀顏色為棕色或黑色；褐黑素表觀顏色為黃色或微紅棕色。黑色素可有效保護我們免受紫外輻射、病毒及有毒金屬離子的損傷。黑色素在醫藥、農業、食品、化妝品等行業均有廣泛的應用和經濟價值，因此研究和開發合成黑色素有著重要的意義。

黑色素的生物合成研究表明，在動物和植物中氨基酸是合成黑色素的最初底物。其合成路徑以氨基酸的復雜氧化過程為主，包括在生物酶作用下，特定氨基酸被氧化為多巴醌，多巴醌經自動氧化生產多巴和多巴色素等。此外，一些微生物，如細菌、固氮菌、霉菌、放線菌等也可生產黑色素，其合成黑色素主要分為胞內和胞外兩種方式，具有不受地域、季節限制，易于工業化等優勢。

工業化制備黑色素主要以植物(如烏飯樹葉、黑糯玉米穗等)和細菌(如出芽短梗酶菌等)為原料，采用化學提取法和氧化合成法對黑素色進行提取。CN200510104210.6公開了一種從烏飯樹葉中提取天然黑色素的方法，該方法以天然植物烏飯樹葉為主要原料，采用酶制劑結合溶劑提取天然黑色素，該提取方法的效率較常規的醇提取法高30～40％，但工藝較為繁瑣，耗時較長。CN201110425750.X公開了一種生產天然黑色素的新方法，該方法通過對出芽短梗霉菌活化4～8小時，然后搖瓶培養12～36小時得到種子液，按發酵培養基體積的1～10％接種于發酵培養基，進行液態發酵。發酵得到的發酵液在5000r/min的條件下離心5min，所得上清液先以鹽酸酸解，后用甲醇進行沉淀，得到黑色素粗品。與其他發酵培養基相比，采用該發明的培養基，黑色素產量由2.47g/L提高到10.74g/L，發酵周期由7天縮短為3天，使培養基底物得到充分利用，提高了原料的利用率，降低了生產成本。但該方法仍存在工藝繁瑣、耗時較長等問題。

由于現有黑色素生產技術均存在工藝繁瑣，耗時較長、提純難度大等不足，因此開發一種簡便、高效的黑色素制備方法對其工業化生產及其在生物、醫藥、食品等領域的應用具有重要價值。

發明內容

本發明的目的在于提供從，解決當前黑色素生產工藝繁瑣，耗時較長、提純難度大等問題。

為了解決上述技術問題，采用如下技術方案一種光誘導高效制備黑色素的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)取氨基酸作為原料；

(2)配制光引發體系；

(3)將光引發劑體系和氨基酸按質量比為1:10～1：100投入到去離子水中，超聲至澄清透明后，置于特定波長光下輻照5～30min得到反應混合物；

(4)對上述反應混合物進行離心處理，離心溫度20℃，轉速10000r/min，時間20min；移除離心上清液，并用特定溶劑對離心固體沉淀物進行3次重復洗滌過濾；60℃下對過濾產物進行烘干，即可得到黑色素產物。

優選后，所述的氨基酸為L-酪氨酸、L-色氨酸、L-苯丙氨酸、3,4-二羥苯丙氨酸、L-精氨酸和L-丙氨酸中任意一種或多種，在選用多種氨基酸混合時，不同氨基酸間的質量比任意。