一种用于全细胞催化生产α-熊果苷的分离纯化方法技术

一种用于全细胞催化生产α

【技术实现步骤摘要】
一种用于全细胞催化生产
α
‑
熊果苷的分离纯化方法


[0001]本专利技术属于天然物质提取分离领域，具体涉及一种全细胞催化生产熊果苷的分离纯化方法。

技术介绍

[0002]熊果苷（Arbutin）是对苯二酚（Hydroquinone，HQ）的糖基化产物，由葡萄糖和对苯二酚通过糖苷键连接而成，因在预防黑色素生成方面的卓越功效而在美白类化妆品中具有广泛的应用。由于葡萄糖和HQ可形成α和β两种糖苷键，因此熊果苷也存在α
‑
熊果苷和β
‑
熊果苷两种构型。α
‑
熊果苷呈粉末状或针状晶体，易溶于水和乙醇，溶液为无色透明状，遇酸容易分解。与β
‑
熊果苷相比，α
‑
熊果苷更具pH稳定性及热稳定性，能够更好地应用到各种形式的美白化妆品中。
[0003]全细胞催化法可以实现α
‑
熊果苷的高效合成，极具工业化应用价值。目前生产α
‑
熊果苷有酶法和全细胞生物催化法及植物提取法等。全细胞生物催化反应不需要先提纯酶，整个细胞可以直接用于酶促反应，生物转化过程相比传统酶催化反应更加容易，且产量较大。但是对苯二酚作为全细胞催化生产α
‑
熊果苷的底物，在催化液中有加大残留，而对苯二酚毒性较大，有致癌和致诱变性。目前要求产品中对苯二酚的检测浓度低于2ppm，对产品纯度要求较高。
[0004]CN114044797A公开了一种α
‑
熊果苷连续色谱法提纯的方法，其采用了6根弱酸性阳离子交换树脂D001。该方法利用多根色谱柱串联纯化，成本高操作繁琐，更重要的是，其选用的树脂型号不能满足产品要求，根据其实施例记载的方法，完全观察不到熊果苷挂柱，无法有效成功分离纯化出α
‑
熊果苷。另外对于洗脱液的收集等目前采用的方法均用洗脱体积计量，对于不同初始条件的纯化而言，洗脱体积会发生变化，因此该方法不利于工业化生成，较为复杂。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中的问题，本专利技术提供一种全细胞催化生产α
‑
熊果苷的提取纯化方法， 包括以下步骤：(1)预处理催化液固液分离，将分离后的清液调节pH低于5，出现絮状沉淀后固液分离，将液体冷却于10℃以下；(2)多树脂串联吸附将步骤（1）得到的低温液体注入吸附氢醌的树脂后，再注入清水，该树脂流出液进入吸附熊果苷的树脂，当吸附熊果苷的色谱柱出料后开始收集含蔗糖的废水；(3)收集洗脱液以洗脱液分别洗脱树脂，实时监测流出液，分别收集α
‑
熊果苷洗脱液和氢醌洗脱液；
(4)脱色除杂将α
‑
熊果苷洗脱液注入阳离子大孔交换树脂，实时监测流出液，收集α
‑
熊果苷脱色液，浓缩得到的脱色液，并加入活性炭吸附脱色；(5)后处理除去活性炭后，冷冻脱色液，得冻干α
‑
熊果苷产品。
[0006]根据本专利技术的实施方案，步骤（1）中的固液分离采用离心机分离。
[0007]根据本专利技术的实施方案，步骤（1）中采用5%的盐酸调节pH值≤4，并室温下静置10min以上，例如30min，50min。
[0008]根据本专利技术的实施方案，步骤（1）中，絮状沉淀后滤膜分离，所述滤膜包括滤纸、水膜、陶瓷膜等。
[0009]根据本专利技术的实施方案，步骤（1）中，所述冷却是将液体置于冰浴中。
[0010]根据本专利技术的实施方案，步骤（2）中，吸附氢醌的树脂为LX
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298B，吸附熊果苷的树脂为XDA
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8G或者XR
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18B。
[0011]根据本专利技术的实施方案，步骤（2）中，低温液体注入吸附氢醌的树脂的流速设定为1ml/min ~3ml/min，例如2ml/min。
[0012]根据本专利技术的实施方案，步骤（3）中，使用15
‑
50%的乙醇洗脱吸附熊果苷的色谱柱，例如20%，30%。
[0013]根据本专利技术的实施方案，步骤（3）中，使用0.1
‑
0.3M的热氢氧化钠溶液洗脱吸附氢醌的色谱柱，所述热氢氧化钠溶液温度为40℃
‑
80℃。
[0014]根据本专利技术的实施方案，步骤（3）中，使用紫外检测实时监测流出液，以便收集熊果酸或者氢醌洗脱液。
[0015]根据本专利技术的实施方案，步骤（4）中，阳离子大孔交换树脂为LX
‑
160。
[0016]根据本专利技术的实施方案，步骤（4）中，使用紫外检测实时监测流出液，以便收集熊果酸脱色液。
[0017]根据本专利技术的实施方案，步骤（4）中，所述浓缩是将α
‑
熊果苷脱色液浓缩至原来体积的一半。
[0018]根据本专利技术的实施方案，步骤（4）中，活性炭的加入量为熊果苷脱色液的1
‰‑
10
‰
，例如5
‰
。
[0019]根据本专利技术的实施方案，步骤（4）中，加入活性炭并将脱色液加热至50
‑
70℃，吸附至少1小时以上。例如，加热至60℃吸附2小时。
[0020]根据本专利技术的实施方案，预先将所述吸附氢醌的树脂、吸附熊果苷的树脂和阳离子大孔交换树脂依次串联设置，在步骤（3）时，断开吸附氢醌的树脂与吸附熊果苷的树脂。
[0021]有益效果：本专利技术提供了一种工艺步骤简单、可操作性强的全细胞催化生产α
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熊果苷的提取纯化方法，本专利技术的方法得到的α
‑
熊果苷产品回收率高，纯度高，尤其是完全检测不到具有毒性的对苯二酚，本专利技术的方法原料成本低，设备可重复利用，可实现α
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熊果苷的大批量生产。
附图说明
[0022]图1为α
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熊果苷全波长扫描图。
[0023]图2为α
‑
熊果苷微量紫外分光光度计浓度
‑
吸光值标准曲线图。
[0024]图3为α
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熊果苷催化液的成分组成。
[0025]图4为α
‑
熊果苷催化液经过多树脂串联纯化后的成分组成。
[0026]图5为多树脂串联色谱柱连接示意图。
具体实施方式
[0027]下文将结合具体实施例对本专利技术的交联聚合物胶束和载药交联聚合物胶束做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本专利技术，而不应被解释为对本专利技术保护范围的限制。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均涵盖在本专利技术旨在保护的范围内。
[0028]除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0029]实施例1称取1mg的α
‑
熊果苷及1mg的对苯二酚分别溶于50ml水中配成α
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熊果苷标准液及对苯二酚标准液。分别取200μLα
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全细胞催化生产α
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熊果苷的提取纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）预处理催化液固液分离，将分离后的清液调节pH低于5，出现絮状沉淀后固液分离，将液体冷却于10℃以下；（2）多树脂串联吸附将步骤（1）得到的低温液体注入吸附氢醌的树脂后，再注入清水，该树脂流出液进入吸附熊果苷的树脂，当吸附熊果苷的色谱柱出料后开始收集含蔗糖的废水；（3）收集洗脱液以洗脱液分别洗脱树脂，分别收集α
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熊果苷洗脱液和氢醌洗脱液；（4）脱色除杂将α
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熊果苷洗脱液注入阳离子大孔交换树脂，收集α
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熊果苷脱色液，浓缩所述脱色液，并加入活性炭吸附脱色；（5）后处理除去活性炭后，冷冻脱色液，得冻干α
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熊果苷产品。2.根据权利要求1所述的提取纯化方法，其特征在于，步骤（1）中，采用5%的盐酸调节pH值≤4，并室温下静置10min以上；步骤（1）中，絮状沉淀后采用滤膜分离，所述滤膜选自滤纸、水膜和陶瓷膜中的一种或多种；步骤（1）中，所述冷却是将液体置于冰浴中。3.根据权利要求1所述的提取纯化方法，其特征在于，步骤（2）中，吸附氢醌的树脂为LX
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298B，吸附熊果苷的树脂为XDA
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8G或者XR
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18B；步骤（2）中，低温液体注入吸附氢醌的树脂的流速设定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志乾，吴奕瑞，孙彬玉，林玉书，崔华，王嘉鹏，朱家平，
申请(专利权)人：广州市乾相生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：