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一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法技术

技术编号:41156542 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
本发明专利技术提供了一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法;包括以下步骤:(1)对发酵液调节pH至酸性,蛋白及菌体形成悬浮物;(2)离心或微滤去除悬浮物获得清液,再经超滤获得含麦角硫因溶液;(3)将所述的含麦角硫因溶液经纳滤浓缩后再通过硅胶层析柱;(4)收集的洗脱液再经纳滤浓缩获得浓缩母液;(5)浓缩母液经活性炭脱色,乙醇析晶,离心烘干获得麦角硫因产品。本发明专利技术方法不仅简化生产环节,缩短生产周期,有效提升生产效率;而且制备的产品纯度高达98%以上,收率高达80%以上。本发明专利技术所涉及的分离纯化方法,技术操作简单,成本低,可实现产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物领域;尤其涉及一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法


技术介绍

1、随着生活水平的提升,人们对生活品质的需求也日益提升,有“抗氧化界的爱马仕”之称的麦角硫因也成了市场的追捧。麦角硫因(egt)因自身的结构特性而具有良好的生物活性,可维持dna的生物合成、抗氧化、清除自由基、防御细胞凋亡、保护线粒体、参与能量调节等多种功效。目前已被广泛应用于食品、医药和化妆品领域。现有相关egt产品通过gras认证。专业人士预测在不久的将来,该产品将有数百吨规模需求。

2、卖角硫因的制备方法主要包括:有化学合成法、天然生物提取法、生物合成法;其中,生物合成法包括:固体发酵和液体深层发酵。液体发酵法是目前行业生产主流,但发酵水平大多在克/升规模,生产水平相对并不高。目前液体发酵法提取麦角硫因报道主要如下:

3、姜文霞等(专利号cn104774182b)报道了一种提取麦角硫因的方法,主要以热水浸提蕈菌菌丝体发酵液,获得菌丝体和麦角硫因水溶液,然后对所述麦角硫因水溶液以截留分子量为1kda~30kda的超滤膜进行超滤,并收集超滤透过液,hilic色谱纯化,流动相组成为体积比80∶20~88∶12的乙腈-水,麦角硫因进样量为每100g填料0.01g~0.323g,制备的erg纯度可达99%。但是该方法在制备过程中使用了大量的乙腈有机溶剂。

4、佟丽(专利cn113666873a)报道了一种工业制备高纯度麦角硫因的方法,主要包括将菌丝体热水处理后固液分离,收集得到含有麦角硫因的料液;将含有麦角硫因的料液进行真空浓缩,0.1um微滤膜过滤,3~4kda超滤,阴离子交换树脂(hz214/d296)脱色,阳离子树脂(hz001)吸附、水洗解吸,色谱填料层析,浓缩;将麦角硫因解吸浓缩液进行色谱纯化,收集目标峰并浓缩至干,水溶解后得到麦角硫因样液;将麦角硫因样液过离子交换树脂脱盐脱色,收集得到麦角硫因脱盐浓缩液;将麦角硫因脱盐浓缩液粗结晶和重结晶,烘干,得到高纯麦角硫因晶体粉末;但该技术涉及多次离子交换及层析,处理工段复杂,成本高,易导致产品收率低。

5、张山等(专利号cn 116143699a)报道了一种从发酵液中纯化麦角硫因的方法,第一步发酵液中添加絮凝剂,压滤得滤液;第二步将步骤一所得压滤液用超滤膜过滤,得到超滤液;第三步将步骤二得到的超滤液上大孔树脂柱,收集流出液;第四步将步骤三得到的流出液浓缩,向浓缩液中加入一定浓度的金属盐溶液,静置离心得沉淀,向沉淀中滴加竞争性络合剂,释放麦角硫因,离心得到上清液;第五步将步骤四的上清液浓缩后放置结晶,过滤、洗涤和烘干滤饼,得到所述麦角硫因纯品,其最终获得的产品纯度>98%且回收率>90%。但该技术的制备方法操作过程中金属盐的加入量难以精准控制,且易产生大量含金属盐的废水。

6、陈青来(专利号cn 115536590a)报道了一种麦角硫因的制备方法,包括如下步骤:步骤1,将菌丝体加入水中蒸煮20~30min,冰冻10~20min,然后低温碎化并溶解过滤,得到过滤液与沉淀;步骤2,将沉淀放入乙醇水溶液中恒温提取30~60min,超声分散20~30min,过滤得到醇提液;步骤3,将醇提液与水提液合并搅拌,并恒温减压蒸馏2~3h,然后降温过滤,并二次减压蒸馏,过滤得到浓缩清液;步骤4,将浓缩清液通入超滤膜进行超滤处理,然后滤液进行树脂(聚酰胺)交换吸附,得到洗脱液,最后将洗脱液喷雾干燥,最终得到麦角硫因。但该方法主要局限于胞内表达的菌丝体。

7、近些年,随着市场容量的扩大及技术的革新,生物发酵法逐步成为行业的主流,从初始毫克每升级别到现在克每升级别。但相对其它产品其生产水平仍然有局限,目前提取工艺大多局限在离子交换及有机溶剂萃取等。因此如何从发酵结束后的发酵液中分离纯化获得高纯度的目标产物erg对产业化而言至关重要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供了一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法。本专利技术采用一步层析法代替现有多次离交技术,整体而言,本专利技术所使用分离填料价格便宜,成本低,生产过程简单,生产周期短,过程中使用的乙醇洗脱剂可回收利用,且产品损失少,收率高,可规模化生产。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、本专利技术涉及一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,依次进行以下步骤:预处理,除菌,超滤,第一次浓缩,柱层析,第二次浓缩,脱色,析晶。

4、优选地,本专利技术所涉及的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法的具体包括:

5、步骤1,预处理:酸对微生物发酵液进行调节ph至2.5~3.0,搅拌0.5~1.0小时,碱回调ph至5.5~6.0;

6、步骤2,除菌:对调节ph后的液体离心或者微滤进行固液分离;

7、步骤3,超滤:对除菌后的清液进行超滤去除蛋白等大分子物质;

8、步骤4,第一次浓缩:对超滤后的料液进行多效浓缩或纳滤浓缩;

9、步骤5,柱层析:将浓缩后的料液过层析柱进行层析,并用流动相a与b进行梯度洗脱,收集含麦角硫因的目标组分;

10、步骤6,第二次浓缩:针对洗脱出的料液旋蒸或纳滤继续浓缩至相应固含量;

11、步骤7,脱色:采用物质c对料液脱色处理;

12、步骤8,析晶:采用乙醇进行析晶。

13、优选地,步骤1中,所述微生物发酵液为大肠杆菌、酿酒酵母、谷氨酸棒状杆菌微生物发酵后产生麦角硫因的发酵液。

14、优选地,步骤1中,所述酸为盐酸、醋酸或甲酸;优选盐酸。

15、优选地,步骤1中,所述碱为naoh或koh;优选naoh。

16、优选地,步骤2中,所述离心采用碟片离心机加板框压滤方式或管式离心机离心;所述微滤采用陶瓷膜微滤。

17、优选地,步骤3中,所述超滤采用1kda的超滤卷式膜进行超滤。

18、优选地,步骤4中,所述第一次浓缩采用旋蒸浓缩、多效蒸发浓缩或纳滤浓缩,其纳滤膜为200da。

19、优选地,步骤5中,所述层析柱为100~200目的硅胶填料或氧化铝填料,优选氧化铝填料,所述洗脱剂a为乙醇或甲醇,优选乙醇,浓度为50~70%,洗脱剂b为氨水,浓度为1~3%,洗脱流速控制为0.3~0.5bv/h。

20、优选地,步骤6中,所述第二次浓缩采用旋蒸浓缩、多效蒸发浓缩或纳滤浓缩,其纳滤膜为200da。

21、优选地,步骤7中,所述物质c为活性炭或树脂xrts2;优选树脂xrts2。

22、优选地,步骤8中,所述乙醇的终浓度为65~80%,所述析晶加入过程需搅拌,其中加入流速为1.0~1.5倍料液体积/小时。

23、本专利技术具有以下优点:

24、(1)本专利技术在纯化制备麦角硫因过程中,使用柱层析,其使用的洗脱剂为乙醇,可通过旋蒸浓缩回收套用;本专利技术方法不仅简化生产环节,缩短生产周期,有效提升生产效率;而且提升产品纯度及收率,纯度高达98%以上,收率高达本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,依次进行以下步骤:预处理,除菌,超滤,第一次浓缩,柱层析,第二次浓缩,脱色,析晶。

2.如权利要求1所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤具体包括:

3.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤1中,所述微生物发酵液为大肠杆菌、酿酒酵母、谷氨酸棒状杆菌微生物发酵后产生麦角硫因的发酵液;所述酸为盐酸、醋酸或甲酸;所述碱为NaOH或KOH。

4.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤2中,所述离心采用碟片离心机加板框压滤方式或管式离心机离心;所述微滤采用陶瓷膜微滤。

5.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤3中,所述超滤采用1KDa的卷式膜进行超滤。

6.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤4中,所述第一次浓缩采用旋蒸浓缩、多效蒸发浓缩或纳滤浓缩,其纳滤膜为200Da。

7.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤5中,所述层析柱为100~200目的硅胶填料或氧化铝填料,所述洗脱剂A为乙醇或甲醇,浓度为50~70%;洗脱剂B为氨水,浓度为1~3%,洗脱流速为0.3~0.5BV/h。

8.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤6中,所述第二次浓缩采用旋蒸浓缩、多效蒸发浓缩或纳滤浓缩,其纳滤膜为200Da。

9.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤7中,所述物质C为活性炭或树脂XRTS2。

10.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤8中,所述乙醇的终浓度为65~80%,所述析晶加入过程需搅拌,其中加入流速为1.0~1.5倍料液体积/小时。

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【技术特征摘要】

1.一种从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,依次进行以下步骤:预处理,除菌,超滤,第一次浓缩,柱层析,第二次浓缩,脱色,析晶。

2.如权利要求1所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤具体包括:

3.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤1中,所述微生物发酵液为大肠杆菌、酿酒酵母、谷氨酸棒状杆菌微生物发酵后产生麦角硫因的发酵液;所述酸为盐酸、醋酸或甲酸;所述碱为naoh或koh。

4.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤2中,所述离心采用碟片离心机加板框压滤方式或管式离心机离心;所述微滤采用陶瓷膜微滤。

5.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征在于,步骤3中,所述超滤采用1kda的卷式膜进行超滤。

6.如权利要求2所述的从发酵液中分离纯化麦角硫因的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐庆胡健顾思天
申请(专利权)人:音芙医药科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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