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，所述提取莽草酸的方法包括：(1)将含有莽草酸的发酵液进行膜过滤、加热以及调碱处理，以便得到第一处理液；(2)将所述第一处理液进行调酸以及浓缩处理，以便得到第二处理物；(3)将所述第二处理物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)将所述晶体进行洗涤和干燥处理，以便得到莽草酸提取物。利用本发明专利技术的提取莽草酸的方法无需采用复杂的树脂吸附工艺即可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。发酵液中提取莽草酸的常用方法主要有树脂分离、有机溶剂萃取两种，如专利CN102584571公布了一种用阴离子树脂制备莽草酸的方法，但在经过陶瓷膜、超滤膜处理后没有其它预纯化步骤，直接采用阴离子交换树脂进行吸附及洗脱纯化，存在阴离子交换树脂处理量低、得到的洗脱液色谱纯度低、无法分离结构相近的杂质等问题，且采用混合溶剂进行晶体洗涤，溶剂回收困难，增加了环保压力，溶剂回收困难，不适合产业化生产。CN109721487公布了用阴阳离子交换树脂分离发酵液中莽草酸的方法，可以获得纯度较高的莽草酸，但该工艺依旧受限于树脂的载量，且柱层析的设备投入大，树脂预处理和再生产生大量废水，难以降低生产成本，环境压力大。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。除了树脂分离外，国外专利还报道了有机溶剂萃取的方法，如专利US20160176799所述，采用正丁醇萃取发酵液中的莽草酸，虽然能够制备出纯度较高的莽草酸，但由于莽草酸在正丁醇中的溶解度远低于在水中的溶解度，导致萃取效率较低，难以实现工业化生产。专利WO0206203同样利用有机溶剂进行萃取制备莽草酸，该方法需要冷冻干燥，使用的溶剂为丙酮，其对莽草酸的溶解度较低，整体耗能较大，难以实现大规模工业应用。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、加热以及调碱处理，以便得到第一处理液；(2)将所述第一处理液进行调酸以及浓缩处理，以便得到第二处理物；(3)将所述第二处理物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)将所述晶体进行洗涤和干燥处理，以便得到莽草酸提取物。专利技术人惊奇地发现，将发酵液进行加热处理，能够有效地使脱氢莽草酸转化为原儿茶酸，以便于采用结晶方式达到分离莽草酸的目的，经过碱处理也可以有效地除去碱金属。将第一处理液进行调酸处理以使莽草酸以分子形式存在，便于后续结晶。将第二处理物进行脱盐和脱色处理，以便于除去无机盐类和色素。最后利用莽草酸与原儿茶酸及脱氢莽草酸的结晶能力不同的特性而对第三处理液进行结晶处理，以便于分离得到具有高纯度的莽草酸。由此，采用根据本专利技术实施例的方法无需采用复杂的树脂吸附工艺即可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截留量为10～500KDa的超滤膜、孔径为0.1～5μm的微滤膜和截留量为100～1000Da的纳滤膜的至少之一进行的。根据本专利技术的实施例，步骤(1)包括：将所述含有莽草酸的发酵液进行第一加热处理，并将所得到的加热产物进行膜过滤和调碱处理，以便得到所述第一处理液；或者将所述含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，并将所得到的处理液进行调碱和第二加热处理，以便得到所述第一处理液。根据本专利技术的实施例，所述第一加热处理是在90～110℃下进行加热处理0.5～2小时。根据本专利技术的实施例，所述第二加热处理是在60～80℃下进行0.5～2小时。根据本专利技术的实施例，所述调碱处理是调至pH值为8～13。根据本专利技术的实施例，步骤(2)中，所述浓缩处理包括减压浓缩处理或者干燥处理，所述减压浓缩处理的浓缩倍数为5～20倍。根据本专利技术的实施例，所述调酸处理是调节pH值为2～4。根据本专利技术的实施例，步骤(3)中，将所述第二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第二处理物的体积比为(8～11)：1。根据本专利技术的实施例，基于所述第二处理物的总体积，所述活性炭的添加量为0.1～2质量％。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5～10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(0.5～1.5)：1。根据本专利技术的实施例，步骤(5)中，采用乙酸洗涤所述晶体，其中，所述乙酸和晶体的体积质量比为(1～3)：1。根据本专利技术的实施例，所述干燥处理是在40～80℃下进行4～8小时的。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、加热以及调碱处理，以便得到第一处理液；/n(2)将所述第一处理液进行调酸以及浓缩处理，以便得到第二处理物；/n(3)将所述第二处理物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)将所述晶体进行洗涤和干燥处理，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、加热以及调碱处理，以便得到第一处理液；
(2)将所述第一处理液进行调酸以及浓缩处理，以便得到第二处理物；
(3)将所述第二处理物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)将所述晶体进行洗涤和干燥处理，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截留量为10～500KDa的超滤膜、孔径为0.1～5μm的微滤膜和截留量为100～1000Da的纳滤膜的至少之一进行的；
任选地，步骤(1)包括：
将所述含有莽草酸的发酵液进行第一加热处理，并将所得到的加热产物进行膜过滤和调碱处理，以便得到所述第一处理液；或者
将所述含有莽草酸的发酵液进行膜过滤处理，并将所得到的处理液进行调碱和第二加热处理，以便得到所述第一处理液；
任选地，所述第一加热处理是在90～110℃下进行加热处理0.5～2小时；
任选地，所述第二加热处理是在60～80℃下进行0.5～2小时；
任选地，所述调碱处理是调至pH值为8～13。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述浓缩处理包括减压浓缩处理或者干燥处理，所述减压浓缩处理的浓缩倍数为5～20倍；
任选地，所述调酸处理是调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫鑫，雷杰进，温素萍，许亚韬，刘翠翠，姚红涛，谢文平，李文佳，
申请(专利权)人：东莞市东阳光生物合成药有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44