[发明专利]一种分离和纯化2’-岩藻糖基乳糖的方法

说明书

本发明涉及分离工程技术领域，具体公开了一种分离和纯化2’‑岩藻糖基乳糖的方法，方法包括以下步骤：S1.过膜除菌体，得到膜清液；S2.电渗析脱盐：将步骤S1制备的膜清液经过电渗析脱盐，以盐类电解质为电解质，淡室装膜清液，浓室装去离子水，得溶质浓度为20～100g/L、电导率为400‑2000us/cm的电渗透除盐浓液；S3.过滤除蛋白、脱色、过滤，得滤液；S4.浓缩、结晶，得2’‑岩藻糖基乳糖。本发明的方法简单，不需要复杂反复的离子交换，也不需要使用有机超滤膜，节省了生产成本，并且得到的2’‑岩藻糖基乳糖的浓度可达99％，收率可达80％，可应用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及分离工程技术领域，尤其是涉及一种分离和纯化2’-岩藻糖基乳糖的方法。

背景技术

2’-岩藻糖基乳糖(2’-FL)是母乳中最丰富的单岩藻糖基乳糖衍生物，2’-岩藻糖基乳糖是目前最具有潜力的一种岩藻糖基乳糖，已经被美国食品和药物管理局(FDA)批准为安全的食品添加剂。2’-岩藻糖基乳糖可通过α-1,2-岩藻糖基转移酶，以GDP-L-岩藻糖(GDP-L-Fuc)为供体、乳糖为底物催化合成。

目前，用于合成2’-FL的生产方法涉及微生物发酵过程，但是从发酵液中分离提纯高纯度2’-岩藻糖基乳糖是一个关键难题。现有技术中，分离提纯2’-FL的方法复杂，如使用多级有机膜超滤除去大分子杂质、利用模拟移动色谱床技术(AU2014331091A1，EP2857410A1)、反复利用离子交换技术(WO2019063757A1)等等，工艺复杂；结晶条件要求也苛刻，如WO2018164937A1专利中利用乙酸结晶，浓缩液中FL含量要求至少70～95％，温度至少40℃；且结晶提纯纯度不高，大约90％，而且还含有大量乳糖、岩藻糖、双岩藻糖基乳糖等杂质存在。如专利(WO2016095924A1)中含有大量DFL即双岩藻糖基乳糖。如专利EP2896628B1提纯中性HMOs过程，其中生物量的去除是采用能截留1万～10万道尔顿的超滤膜，利用离子交换进行脱盐，采用3K道尔顿的膜进行过滤，进行无菌和内毒素去除，然后浓缩喷雾干燥；总体工艺是错流过滤、阳离子和阴离子交换剂处理、浓缩、电渗析、浓缩、活性炭处理，3k道尔顿膜过滤，最后喷雾干燥。主要采用了超滤膜技术、离子交换技术、喷雾干燥技术等，反应条件较为繁琐，耗费成本大。

并且有专利WO2016095924A1公开关于2’-FL结晶的方法，限定了浓缩液中碳水化合物含量最好大于50％，2FL/DFL比例大于2:1，最后产品纯度是＞92％，DFL含量＜3％，乙酸含量＜3％。上述专利分离和纯化2’-FL的方法均较为繁琐，且产品纯度不高，因此，还有改善的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种分离和纯化2’-岩藻糖基乳糖的方法，本发明的方法简单，不需要复杂反复的离子交换，也不需要使用有机超滤膜，节省了生产成本，并且得到的2’-岩藻糖基乳糖的浓度可达99％，收率达到80％，可应用于工业化生产。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种分离和纯化2’-岩藻糖基乳糖的方法，包括以下步骤：

S1.过膜除菌体：将微生物发酵获得发酵液经陶瓷膜过滤，截留菌体，得到含有2’-岩藻糖基乳糖的膜清液；

S2.电渗析脱盐：将步骤S1制备的膜清液经过电渗析脱盐，以盐类电解质为电解质，淡室装膜清液，浓室装去离子水，得溶质浓度为20～100g/L、电导率为400-2000us/cm的电渗透除盐浓液；

S3.过滤除蛋白、脱色：将步骤S2中的电渗透除盐浓液浓缩、加热，得热处理液，然后将热处理液冷却，加入吸附剂搅拌，再过滤，得滤液；

S4.浓缩、结晶：将步骤S3制备的滤液浓缩、结晶，过滤、洗涤和烘干，得2’-岩藻糖基乳糖。