一种鸟苷提纯方法技术

本发明专利技术属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种鸟苷提纯方法，步骤为：A、将鸟苷发酵液调节pH值为9.5～11.5，加热后利用陶瓷膜过滤系统分离发酵液得含鸟苷的滤液，所述加热温度为80～100℃；B、将步骤A的滤液流经大孔活性炭填充柱，吸附分离滤液中的大分子蛋白和杂质，得到澄清的收集液；C、将步骤B的收集液，利用热泵蒸发器浓缩得浓缩液；D、将步骤C的浓缩液，用盐酸调节pH6.5～7.5，降温结晶，析出鸟苷晶体，15～25℃分离得到粗品；粗品加入溶解罐，加热溶解，加入聚硅铁絮凝，脱色，过滤，滤液降温结晶，分离得到精品，烘干得到鸟苷成品。本发明专利技术提纯工艺成本低，鸟苷质量、收率提高。

【技术实现步骤摘要】
一种鸟苷提纯方法
本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及一种鸟苷提纯方法。
技术介绍
鸟苷(Guanosine)，也称为鸟嘌呤核苷，又名9-β-D-呋喃核糖基鸟嘌呤，难溶于冷水，易溶于温水，18℃下1320mL水中溶解1g；然而在沸水浴中，33mL水中就能溶解1g。还可溶于酸碱，如稀盐酸、热乙酸等；不溶于有机溶剂，如醇、醚、氯仿和苯等。鸟苷的用途十分广泛，是食品和医药产品的重要中间体，由于其磷酸化的5’-鸟苷酸二钠具有呈味特性，加之与谷氨酸钠有协同效应，因此可提高味精鲜味数倍至数十倍。同时它还是利巴韦林、阿昔洛韦、无环鸟苷、三氮唑核苷、三磷酸鸟苷钠等核苷类抗病毒药物的重要原料。目前，鸟苷需求以每年10～20％的速度增加。现有的从发酵液中提纯分离鸟苷的方法为发酵液过膜除去菌体，得到的滤清液再通过超滤膜除蛋白、再进一步精制获得鸟苷。然而，现有的鸟苷提取方法主要存在以下问题：首先，超滤膜脱除蛋白投入成本高、纯化不完全、清洗难度大和运行耗电量大，膜组件在实际使用的过程中由于温度高和碱性大且难以再生完全，损坏频繁，严重影响正常生产的进行；其次，膜滤液结晶的过程中，由于鸟苷浓度低，结晶液体积大，需要耗用大量的冷媒降温结晶，且结晶不完全，母液量大，难以回收，鸟苷损失较多；再次，精制用普通的絮凝剂和活性炭脱色难以除去残余的杂蛋白，导致精制后的鸟苷含量难以提高，鸟苷品质需要进一步提高，才能达到市场使用要求。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本专利技术解决现有提取工艺中鸟苷收率较低的问题，同时保证所提取的鸟苷品质。本专利技术提供一种鸟苷提纯方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种鸟苷提纯方法，包括以下步骤：A、将鸟苷发酵液调节pH值为9.5～11.5，加热后利用陶瓷膜过滤系统分离发酵液，浓缩液为菌体溶液，干燥成饲料蛋白，透析液为含鸟苷的滤液，所述加热温度为80～100℃；B、将步骤A的滤液流经大孔活性炭填充柱，吸附分离滤液中的大分子蛋白和杂质，得到澄清的收集液；C、将步骤B的收集液，利用热泵蒸发器浓缩，得到鸟苷浓度为15～35％，温度为75～85℃的浓缩液；D、将步骤C的浓缩液，用盐酸调节pH6.5～7.5，降温结晶，析出鸟苷晶体，15～25℃分离得到粗品；E、在溶解罐中加入水，将步骤D的粗品加入溶解罐，加热溶解，再加入聚硅铁絮凝，脱色，过滤，滤液降温结晶，分离得到精品，烘干得到鸟苷成品。进一步：在上述鸟苷提纯方法中，所述步骤B中大孔活性炭填充柱的活性炭孔径在2～100nm，颗粒为10～40目，吸附杂质后，用水反冲除去固体杂质，加碱再生，洗水，脱除大分子蛋白和杂质；所述步骤E中的溶解控制鸟苷浓度为3～10％，加热温度为80～95℃。所述步骤E中的絮凝过程为加入溶液总体积0.1～1％的絮凝剂聚硅铁，保温絮凝15～30min。传统使用的聚合硫酸铝、聚合氯化铝含有铝离子，对人体有害；聚丙烯酰胺中残留及使用过程中分解的丙烯酰胺具有毒性；聚合氯化铝挥发盐酸，危害健康；聚合硫酸铝酸性，需要加入较多碱去中和。聚硅铁适用范围广，PH值5～13范围内可使用，中性条件使用效果好；不含铝离子，对人体无毒无害；絮凝速度快、矾花密实、絮体尺寸大，沉降速度快、沉降性能优异，大幅降低了过滤难度和过滤时间；絮凝效率高，比聚铝、聚铁类产品用量更少。所述步骤E中的脱色过程为加入溶液总体积0.2～2％的粉末活性炭，保温脱色15～30min，分离温度5～15℃。步骤E脱色过滤，采用两步过滤法。首先，料液经过烛式过滤器(一级粗过滤器)，截留大量活性炭，然后料液经过陶瓷膜(二级精密过滤器)，截留微小杂质。相比传统采用PA过滤器一步过滤法，两步过滤法具有如下优点：1、鸟苷溶解度小，溶解温度高，90～100℃才能溶解清澈，因此，需要90～100℃保温过滤，传统PA过滤器使用的PA滤棒高温容易老化，更换频繁，费用高；两步法一级粗过滤器选用耐高温滤布的烛式过滤器，二级精密过滤器选用陶瓷膜，可以耐受高温的使用条件。2、鸟苷溶解液杂质多，传统PA过滤器孔径小、精度高，截留杂质容易堵塞PA棒微孔，过滤速度很快衰减，需要频繁反冲洗，过滤时间长，相同过滤面积，流量小，且大量的活性炭累积在滤棒表面，充满空间，经常使滤棒接口断裂，造成漏碳，停止生产；两步法首先粗过滤，再精过滤，大量的活性碳截留在粗过滤器，精密过滤活性炭量少，保证了总过滤速度。3、传统PA过滤器过滤完毕排出的是活性碳渣和水的混合液，需要进一步将固液分离，才能得到固体炭渣，进行环保处理；两步法过滤完毕，直接从粗过滤器排出干炭渣，利于后续环保处理。所述步骤A陶瓷膜孔径为20～200nm。所述步骤C热泵蒸发器为单效、双效或多效浓缩炉中的任意一种。所述步骤E烘干是指利用闪蒸干燥器，条件为进风温度控制在150～200℃，混合温度控制在120～180℃。本专利技术将收集液采用多效热泵蒸发浓缩。热泵蒸发器工作原理是二次蒸汽的压力和温度比较低，难以通过换热器换热利用，但是，二次蒸汽与生蒸汽的焓值相差并不大，通过提高二次蒸汽的压力，则二次蒸汽中的热能可得到反复应用，而此过程需要的外加能量远小于由此可收回的可利用能量，从而达到节能的目的。采用热能压缩器，利用较高压力的工作蒸汽，将蒸发出来二次蒸汽压缩，提高其压力，进而作为蒸发器加热蒸汽，二次蒸汽得到循环利用，节能降耗，增加了结晶液中鸟苷的浓度，减少了分离鸟苷后母液的体积，鸟苷损失少。本专利技术将粗品溶解液用聚硅铁絮凝后再脱色，进一步脱除杂质，使产品含量提高，提高了产品品质。本专利技术采用的大孔活性炭填充柱提纯、多效蒸发和聚硅铁絮凝脱色的提纯工艺，有利于质量、收率的提高和成本的降低。即根据鸟苷的特点，本专利技术对于各个提取阶段的浓度、温度及pH值参数进行了有效的调控，能够有效的去除蛋白和其他杂质，提高收率，另外通过各个阶段的投料配方，絮凝剂，脱色剂等手段控制，进一步提高鸟苷品质。本方法应用于工业大规模生产鸟苷具有重要的意义。与现有技术相比，本专利技术将发酵液经陶瓷膜处理后直接大孔活性炭填充柱处理，除去发酵液中的大分子蛋白和杂质，收集液杂质少，纯净的结晶液利于结晶体析出，降低结晶母液中有效成分的含量，提高粗品的质量和收率。具体实施方式本专利技术的主旨是通过从发酵液提纯鸟苷，该方法具有粗品质量好、产品品质高的特点，克服了现有技术存在的粗品含杂质多、分离困难、能耗高、收率低的缺点，使鸟苷的收率和质量得到显著提高。下面将通过本专利技术的实施例进行更加详细的说明。但以下这些实施例只是为了对本专利技术进行详细的说明而列举的示例，本专利技术的范围并不只局限于这些实施例。实施例1发酵液85立方，鸟苷含量46.5g/L，在搅拌条件下，调pH值至9.5，蒸汽将发酵液加热至96℃，进行陶瓷膜微滤系统过滤，压力0.2～0.5MPa，得到滤清液，加入洗水，一边过滤一边洗涤菌体，过滤完毕，菌体抽去制作菌体蛋白饲料，合并洗水和透析液，通过孔径为50～80nm，颗粒大小为15～35目的大孔活性炭填充柱，得到澄清收集液，用三效热泵蒸发器浓缩，得到鸟苷浓度25.5％的浓缩液，用盐酸调节pH值至7.1，然后6h内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鸟苷提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、将鸟苷发酵液调节pH值为9.5～11.5，加热后利用陶瓷膜过滤系统分离发酵液得含鸟苷的滤液，所述加热温度为80～100℃；/nB、将步骤A的滤液流经大孔活性炭填充柱，吸附分离滤液中的大分子蛋白和杂质，得到澄清的收集液；/nC、将步骤B的收集液，利用热泵蒸发器浓缩，得到鸟苷浓度为15～35％，温度为75～85℃的浓缩液；/nD、将步骤C的浓缩液，用盐酸调节pH6.5～7.5，降温结晶，析出鸟苷晶体，15～25℃分离得到粗品；/nE、在溶解罐中加入水，将步骤D的粗品加入溶解罐，加热溶解，再加入聚硅铁絮凝，脱色，过滤，滤液降温结晶，分离得到精品，烘干得到鸟苷成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种鸟苷提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将鸟苷发酵液调节pH值为9.5～11.5，加热后利用陶瓷膜过滤系统分离发酵液得含鸟苷的滤液，所述加热温度为80～100℃；
B、将步骤A的滤液流经大孔活性炭填充柱，吸附分离滤液中的大分子蛋白和杂质，得到澄清的收集液；
C、将步骤B的收集液，利用热泵蒸发器浓缩，得到鸟苷浓度为15～35％，温度为75～85℃的浓缩液；
D、将步骤C的浓缩液，用盐酸调节pH6.5～7.5，降温结晶，析出鸟苷晶体，15～25℃分离得到粗品；
E、在溶解罐中加入水，将步骤D的粗品加入溶解罐，加热溶解，再加入聚硅铁絮凝，脱色，过滤，滤液降温结晶，分离得到精品，烘干得到鸟苷成品。


2.根据权利要求1所述鸟苷提纯方法，其特征在于：所述步骤B中大孔活性炭填充柱的活性炭孔径在2～100nm，颗粒为10～40目。


3.根据权利要求1所述鸟苷提纯方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任洪发，陈华强，黄励坚，何建华，徐达，时英爽，王帅，张立东，杨东伟，徐洪影，
申请(专利权)人：肇东星湖生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23