一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法技术

本发明专利技术提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，属于生物工程技术领域。本发明专利技术通过对莽草酸发酵液调节pH值后，依次进行微滤、顶洗、浓缩、甲醇溶解提纯、脱色、冷冻结晶等步骤，得到莽草酸。所得莽草酸的纯度达到99％以上，含量达98.5％以上，提取收率达75％以上。本发明专利技术提供的提取方法不需要使用离子交换树脂，提取方法简单方便，对环境友好，且所得莽草酸的提取率和纯度均较高。酸的提取率和纯度均较高。酸的提取率和纯度均较高。

【技术实现步骤摘要】
一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法


[0001]本专利技术涉及生物工程
，特别涉及一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法。

技术介绍

[0002]莽草酸，化学名(3R,4S,5R)
‑
(
‑
)
‑
3,4,5
‑
三羟基
‑1‑
环己烯羧酸，成品外观表现为白色固体。莽草酸主要用于合成抗病毒药物达菲。莽草酸目前的主要生产途径为八角提取和微生物发酵。微生物发酵液中由于含有大量的盐分，莽草酸的提取过程需要多次上离子交换树脂柱除盐，由于树脂的再生需要用到大量的酸液和碱液，因此会产生大量的废水。
[0003]中国专利CN102584571A公开了一种发酵液中莽草酸的提取工艺中，发酵液通过陶瓷膜微滤，超滤膜超滤后，所得滤液用阴离子交换树脂交换吸附，接着用乙酸溶液洗脱，洗脱液再依次经浓缩、脱色、冷冻结晶、晶体洗涤和干燥后得莽草酸成品。该专利工艺需要使用阴离子树脂纯化莽草酸，由于莽草酸微滤液中含有大量的盐分，会导致树脂分离效率下降，树脂再生时需要用到大量的酸液和碱液，会产生大量的含盐废水，对环境不友好，而且该工艺整个流程比较复杂，生产操作不够简便。
[0004]中国专利CN109721487A公开了一种利用连续离子交换技术高效纯化莽草酸的工艺，将发酵液固液分离得到发酵滤液，发酵滤液再经过阳离子交换树脂预纯化得到预纯化液A；预纯化液A再经过连续离子交换系统进行预纯化得到预纯化液B；最后预纯化液B经过精纯和喷雾干燥得到莽草酸。该专利工艺需要由于使用连续离子交换系统，生产效率较高，但是该工艺会产生大量的含盐废水，对环境不友好，而且该工艺对工人和设备的要求较高，一般的企业不容易实现产业化生产。
[0005]上述公开的方案中均用到了离子交换树脂，莽草酸发酵液中含有的大量盐分会导致树脂分离效率下降，而树脂再生需要耗费大量的资源和能量，对换将不友好。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，本专利技术提供的提取方法不需要使用离子交换树脂，提取方法简单方便，对环境友好，且所得莽草酸的提取率和纯度均较高。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，包括以下步骤：
[0009]1)将莽草酸发酵液的pH值调节至4～5，进行微滤，得到微滤液和微滤浓缩液；
[0010]2)将所述步骤1)中得到的微滤浓缩液与第一顶洗液混合进行第一顶洗，得到第一顶洗滤液和第一顶洗浓缩液；
[0011]3)将所述步骤2)得到的第一顶洗浓缩液与第二顶洗液混合进行第二顶洗，得到低单位顶洗滤液和第二顶洗浓缩液；
[0012]4)将所述步骤1)中得到的微滤液与所述步骤2)得到的第一顶洗滤液混合，将所得
混合液进行第一浓缩，得到第一固体；
[0013]5)将所述步骤4)得到的第一固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第二浓缩，得到第二固体；
[0014]6)将所述步骤5)得到的第二固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第三浓缩，得到第三固体；
[0015]7)将所述步骤6)得到的第三固液与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸粗品；
[0016]8)将所述步骤7)得到的莽草酸粗品与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸。
[0017]优选地，所述步骤1)中莽草酸发酵液中含有以下质量百分含量的组分：
[0018][0019]优选地，所述步骤1)中微滤所用微滤膜的孔径为20～1000nm；所述微滤膜为陶瓷微滤膜、钛棒过滤器或中空纤维微滤膜。
[0020]优选地，所述微滤浓缩液的体积为发酵液体积的1/4～1/3。
[0021]优选地，所述步骤2)中的第一顶洗液和所述步骤3)中的第二顶洗液独立地为水或低单位顶洗滤液；所述第一顶洗液与微滤浓缩液的体积比为2～3:1；所述第二顶洗液与第一顶洗浓缩液的体积比为2～3：1。
[0022]优选地，所述步骤4)中第一浓缩的温度为60～100℃，第一浓缩的压力为
‑
0.1～
‑
0.8MPa。
[0023]优选地，所述步骤5)中混合的温度和所述步骤6)中混合的温度独立地为50～60℃。
[0024]优选地，所述步骤6)中混合的温度为50～80℃。
[0025]优选地，所述步骤7)中混合的温度为50～60℃。
[0026]优选地，所述步骤7)中的冷冻结晶温度和所述步骤8)中的冷冻结晶温度独立地为
‑
10～
‑
5℃。
[0027]有益技术效果：本专利技术提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，本专利技术通过对莽草酸发酵液调节pH值后，依次进行微滤、顶洗、浓缩、甲醇溶解提纯、脱色、冷冻结晶等步骤，得到莽草酸。所得莽草酸的纯度达到99％以上，含量达98.5％以上，提取收率达75％以上。本专利技术提供的提取方法不需要使用离子交换树脂，提取方法简单方便，对环境友好，且所得莽草酸的提取率和纯度均较高。
附图说明
[0028]图1：实施例1中所得莽草酸成品HPLC检测图谱。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，包括以下步骤：
[0030]1)将莽草酸发酵液的pH值调节至4～5，进行微滤，得到微滤液和微滤浓缩液；
[0031]2)将所述步骤1)中得到的微滤浓缩液与第一顶洗液混合进行第一顶洗，得到第一顶洗滤液和第一顶洗浓缩液；
[0032]3)将所述步骤2)得到的第一顶洗浓缩液与第二顶洗液混合进行第二顶洗，得到低单位顶洗滤液和第二顶洗浓缩液；
[0033]4)将所述步骤1)中得到的微滤液与所述步骤2)得到的第一顶洗滤液混合，将所得混合液进行第一浓缩，得到第一固体；
[0034]5)将所述步骤4)得到的第一固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第二浓缩，得到第二固体；
[0035]6)将所述步骤5)得到的第二固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第三浓缩，得到第三固体；
[0036]7)将所述步骤6)得到的第三固液与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸粗品；
[0037]8)将所述步骤7)得到的莽草酸粗品与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸。
[0038]本专利技术将莽草酸发酵液的pH值调节至4～5，进行微滤，得到微滤液和微滤浓缩液。
[0039]在本专利技术中，所述莽草酸发酵液中优选含有以下质量百分含量的组分：
[0040][0041]在本专利技术中，所述pH值调节剂优选为硫酸、盐酸或醋酸；所述微滤所用微滤膜的孔径优选为20～1000nm，更优选为50～500nm，最优选为100～250nm；所述微滤膜为陶瓷微滤膜、钛棒过滤器或中空纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将莽草酸发酵液的pH值调节至4～5，进行微滤，得到微滤液和微滤浓缩液；2)将所述步骤1)中得到的微滤浓缩液与第一顶洗液混合进行第一顶洗，得到第一顶洗滤液和第一顶洗浓缩液；3)将所述步骤2)得到的第一顶洗浓缩液与第二顶洗液混合进行第二顶洗，得到低单位顶洗滤液和第二顶洗浓缩液；4)将所述步骤1)中得到的微滤液与所述步骤2)得到的第一顶洗滤液混合，将所得混合液进行第一浓缩，得到第一固体；5)将所述步骤4)得到的第一固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第二浓缩，得到第二固体；6)将所述步骤5)得到的第二固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第三浓缩，得到第三固体；7)将所述步骤6)得到的第三固液与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸粗品；8)将所述步骤7)得到的莽草酸粗品与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中莽草酸发酵液中含有以下质量百分含量的组分：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中微滤所用微滤膜的孔径为20～1000nm；所述微滤膜为陶瓷微...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕祖平，求赵明，童满，林雪莲，潘亚金，
申请(专利权)人：浙江来益生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：