提取莽草酸的方法和莽草酸提取物技术

本发明专利技术提出了提取莽草酸的方法及莽草酸提取物，该方法包括：(1)将含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，以便得到第一处理液；(2)调节第一处理液至碱性，过滤并收集滤液，调节滤液至酸性，以便得到第二处理液；(3)将第二处理液进行脱盐和脱色处理，以便得到第三处理液；(4)将第三处理液进行结晶处理，并收集所得到的晶体；(5)将晶体溶解，并将溶解液加入到层析柱中，收集穿透液；(6)将穿透液与活性炭进行混合，过滤，收集滤液；(7)将滤液进行干燥处理，以便得到莽草酸提取物。利用本发明专利技术的方法可以获得高纯度的莽草酸提取物，纯度可高达99％。并且，该方法操作简便，生产成本低，可实现大规模生产应用。

Method of extracting shikimic acid and shikimic acid extract

【技术实现步骤摘要】
提取莽草酸的方法和莽草酸提取物
本专利技术涉及生物医药领域。具体地，本专利技术涉及提取莽草酸的方法和莽草酸提取物。
技术介绍
莽草酸(3,4,5-3羟基-1-环己烯-1-羧酸)，英文名称：shikimicacid(SA)，是合成抗病毒药物磷酸奥司他韦(可威)的关键中间体。莽草酸为白色针状结晶，易溶于水，难溶于石油醚等有机溶剂，气味辛酸，熔点为185-187℃。莽草酸是生物体内芳香族氨基酸生物合成途径中的关键中间体，也是合成吲哚衍生物、生物碱、手性药物(如抗病毒药)的重要前体，具有广泛的药用价值。莽草酸广泛存在于多种植物中，在木兰科植物八角茴香中含量较高，可达成熟干重的10％左右。野生八角中莽草酸含量较高，是很好的植物提取来源，所以现多采用可食用的中国八角进行工业提取。从植物中提取莽草酸方法简单，通过热水即可提取，如专利CN107721848公布的一种从八角中提取莽草酸的方法，该方法用纯净水加热提取，再进行柱层析和结晶，虽然能够从八角中制备得到莽草酸，但提取过程操作复杂，且受到原料来源的限制。随着制药工艺的不断升级，目前提取方法也变得多样化，在热水提取的基础上与化学法相结合，如形成络合物沉淀、微波辅助法、膜分离法、硅胶柱法等。但总体来说，从植物中提取莽草酸步骤繁琐，原料来源不稳定，常受产地气候等条件影响，并不利于工业上提高莽草酸产量。近些年来，通过微生物发酵合成莽草酸的技术日趋成熟，但发酵液中存在着较多杂质，这些杂质限制了莽草酸的提纯与分离(如：蛋白、色素、无机盐和莽草酸结构类似物)，尤其是生物合成中难以避免产生的3-脱氢莽草酸(DHSA)，由于与莽草酸性质相近，分离十分困难。专利JP2001026567公布了一种在碱性条件下，将3-脱氢莽草酸异构化为原儿茶酸等与莽草酸性质差异较大的物质，再通过强阴离子交换树脂吸附莽草酸，从而达到分离的方法，但是在该工艺中，脱氢莽草酸转化的内在机理不明确，已知物质的转化质量也不守恒，存在未知物质的生成，此外，最终得到的莽草酸含量偏低，仅为97％。又如专利JP2001258583公布的含有莽草酸的溶液经过碱处理后，利用强碱性阴离子树脂对莽草酸进行吸附来去除脱氢莽草酸的方法，但该方法中树脂载量过低，处理量仅为9.8g/L，造成的废水过多，污染环境。王慧等人报道了利用阴阳离子交换树脂共同制备莽草酸晶体的方法，晶体纯度可以达到98％，但由于是对莽草酸进行吸附解吸，因此需要较大体积的树脂，且同样存在着树脂处理量低、总收率低等问题，不具备产业化可行性。因此，目前提取莽草酸的方法仍有待研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种提取莽草酸的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，以便得到第一处理液；(2)调节所述第一处理液至碱性，过滤并收集滤液，调节所述滤液至酸性，以便得到第二处理液；(3)将所述第二处理液进行脱盐和脱色处理，以便得到第三处理液；(4)将所述第三处理液进行结晶处理，并收集所得到的晶体；(5)将所述晶体溶解，并将溶解液加入到层析柱中，收集穿透液；(6)将所述穿透液与活性炭进行混合，过滤，收集滤液；(7)将所述滤液进行干燥处理，以便得到莽草酸提取物。专利技术人发现，预先对经膜过滤处理的发酵液进行碱处理除杂、脱盐和脱色处理以及结晶处理，可以有效地除去大部分蛋白、色素、无机盐和脱氢莽草酸，经此一系列处理所得到的结晶溶解液无需采用大量层析柱填充材料即可达到分离提取莽草酸的目的，并且，由于仅有少量莽草酸会吸附在层析柱上，大量莽草酸会直接穿透层析柱，因此，无需额外添加溶剂对层析柱进行洗脱。由此，根据本专利技术实施例的方法可以获得高纯度的莽草酸提取物，纯度可高达99％。并且，该方法操作简便，生产成本低，可实现大规模生产应用。根据本专利技术的实施例，所述提取莽草酸的方法还可以具有下述附加技术特征：根据本专利技术的实施例，所述膜过滤处理是采用孔径为0.1～1μm的微滤膜和截留量为200～1000Da的纳滤膜进行的。根据本专利技术的实施例，步骤(2)中，利用碱调节所述第一处理液至pH值为8～10，过滤并收集滤液，利用酸液调节所述滤液的pH值为3～5。根据本专利技术的实施例，步骤(3)中，所述第二处理液预先经过10～20倍浓缩，以便得到处理物；将所述处理物与有机溶剂和活性炭于40～60℃混合20～60分钟，过滤并收集滤液，以便进行脱盐和脱色处理，得到第三处理液。根据本专利技术的实施例，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮或正丁醇，优选乙醇。根据本专利技术的实施例，所述有机溶剂与所述处理物的体积比为(15～20)：1。根据本专利技术的实施例，所述活性炭与所述处理物的质量体积比为1：(4～7)，单位为克/毫升。根据本专利技术的实施例，步骤(4)中，采用乙酸对所述第三处理液进行结晶处理。根据本专利技术的实施例，所述结晶处理是在5～15℃下静置40～50小时。根据本专利技术的实施例，步骤(4)中，所述第三处理液预先经过5～8倍浓缩处理，以便得到浓缩液。根据本专利技术的实施例，所述乙酸与所述浓缩液的体积比为(1～2)：1。根据本专利技术的实施例，步骤(5)中，将所述溶解液于3～5BV/h的流速加入到层析柱中。根据本专利技术的实施例，所述层析柱的填充物选自强碱性阴离子交换树脂。根据本专利技术的实施例，所述层析柱的填充物添加量与所述溶解液的体积比为1：(2～20)，单位为克/毫升。根据本专利技术的实施例，所述强碱性阴离子交换树脂的型号为717、D201或D301。根据本专利技术的实施例，溶解所述晶体之前，用乙酸洗涤所述晶体，过滤并将晶体干燥。根据本专利技术的实施例，步骤(6)中，所述活性炭与穿透液的质量体积比为1：(80～120)，单位为克/毫升。在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种莽草酸提取物。根据本专利技术的实施例，所述莽草酸提取物是通过前面所述提取莽草酸的方法所获得的。由此，根据本专利技术实施例的莽草酸提取物纯度高，无有毒有害试剂残留，应用价值高。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术实施例的提取莽草酸方法的流程示意图；图2显示了根据本专利技术实施例的透过液的液相色谱分析图；图3显示了根据本专利技术实施例的调碱后处理液的液相色谱分析图；图4显示了根据本专利技术实施例的脱盐和脱色后滤液的液相色谱分析图；图5显示了根据本专利技术实施例的粗品的液相色谱分析图；图6显示了根据本专利技术实施例的产品的液相色谱分析图；图7显示了根据本专利技术对比例的粗品的液相色谱分析图；图8显示了根据本专利技术对比例的产品的液相色谱分析图；图9显示了根据本专利技术实施例的含有脱氢莽草本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提取莽草酸的方法，其特征在于，包括：/n(1)将含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，以便得到第一处理液；/n(2)调节所述第一处理液至碱性，过滤并收集滤液，调节所述滤液至酸性，以便得到第二处理液；/n(3)将所述第二处理液进行脱盐和脱色处理，以便得到第三处理液；/n(4)将所述第三处理液进行结晶处理，并收集所得到的晶体；/n(5)将所述晶体溶解，并将溶解液加入到层析柱中，收集穿透液；/n(6)将所述穿透液与活性炭进行混合，过滤，收集滤液；/n(7)将所述滤液进行干燥处理，以便得到莽草酸提取物。/n

【技术特征摘要】
1.一种提取莽草酸的方法，其特征在于，包括：
(1)将含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，以便得到第一处理液；
(2)调节所述第一处理液至碱性，过滤并收集滤液，调节所述滤液至酸性，以便得到第二处理液；
(3)将所述第二处理液进行脱盐和脱色处理，以便得到第三处理液；
(4)将所述第三处理液进行结晶处理，并收集所得到的晶体；
(5)将所述晶体溶解，并将溶解液加入到层析柱中，收集穿透液；
(6)将所述穿透液与活性炭进行混合，过滤，收集滤液；
(7)将所述滤液进行干燥处理，以便得到莽草酸提取物。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜过滤处理是采用孔径为0.1～1μm的微滤膜和截留量为200～1000Da的纳滤膜进行的。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，利用碱调节所述第一处理液至pH值为8～10，过滤并收集滤液，利用酸液调节所述滤液的pH值为3～5。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述第二处理液预先经过10～20倍浓缩，以便得到处理物；
将所述处理物与有机溶剂和活性炭于40～60℃混合20～60分钟，过滤并收集滤液，以便进行脱盐和脱色处理，得到第三处理液。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮或正丁醇，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷杰进，王鑫鑫，温素萍，吴广进，姚红涛，谢文平，邹兵，
申请(专利权)人：东莞市东阳光生物合成药有限公司，宜昌东阳光药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44