[发明专利]一种莽草酸发酵液的脱色处理方法

说明书

本发明属于莽草酸提取工艺技术，公开了一种莽草酸发酵液脱色处理方法，其包括如下步骤：离心沉降菌体、过滤大分子蛋白、酸碱沉淀蛋白、抽滤、一次搅拌脱色、二次搅拌脱色、弱碱阴离子交换树脂脱色。本发明通过陶瓷膜、活性炭加EDTA、阴离子吸附树脂结合使用，逐步清除发酵液中的色素杂质，大大提高了提取预处理液的透光率，使脱色率达到90%以上。整个处理过程莽草酸的损失量也比较小。通过优化莽草酸发酵生产中的脱色工艺，使用多级膜系统、物化辅助试剂、离子交换树脂的吸附，有效去除了发酵液中的杂质，提升了后续提取纯化莽草酸的效率。

技术领域

本发明属于莽草酸生产技术领域，具体涉及到一种有效的莽草酸发酵液的脱色处理方法。

背景技术

莽草酸是一种存在于天然植物如八角茴香和一些裸子植物果实中的环状有机酸。外观呈白色粉末，易溶于水，在水中的溶解度为18g/100ml，难溶于氯仿、苯和石油醚。是抗禽流感药物达菲的关键原料，具有抗炎、镇痛作用，是二恶霉素、乙二醛酶抑制剂等抗病毒和抗肿瘤药物的合成原料。

自从WHO将奥司他韦推荐为重要的抗流感病毒药物以来，医药原料行业对于莽草酸的需求量在极速增长。市场上的莽草酸多从植物中提取而来，但是植物中的莽草酸含量有限，远不能满足莽草酸市场需求。多家生产企业都因为植物原材料料的竞争而停产，为降低对八角等植物头材料的严重依赖性，开发高效的莽草酸生产途径成为研究热点。

目前，莽草酸的生产方法主要有3种：（1）植物提取法：含包扩溶剂浸提法、热回流提取法、超声波提取法、微波辅助提取法、分子印迹技术提取、超临界二氧化碳萃取等现代植物有效成分提取技术。直接提取的方法，有机溶剂消耗较大、设备费用较高、植物材料供应不确定等因素不利于莽草酸的可持续生产。（2）化学合成法：碳氢化合物转化法、奎宁酸转化法、Diels-Alder反应。化学合成的原始材料难得且价格昂贵，合成工艺繁琐，容易产生大量难以分离的杂质，并且产生的化学废弃物容易污染环境，限制了莽草酸的工业合成。（3）微生物发酵合成法：大肠杆菌利用莽草酸途径合成莽草酸具有生产周期短、能耗小、低成本、高产量优势，具有广阔的应运前景。

从发酵液中提取莽草酸是微生物工程发酵法生产莽草酸的关键工序。目前最常用的离子交换树脂提取纯化工艺主要存在以下两个问题，一是树脂对莽草酸的吸附量特别低，收率低，不同批次收率波动很大，二是由于莽草酸发酵液颜色较深，发酵液成分较为复杂，导致洗脱液颜色太深，粗成品中色素残留严重，大大降低了产品质量。因此，要想获得质量达标的莽草酸产品，有效去除发酵液中的强结合负电色素杂质，对进一步提高阴离子交换树脂的精纯步骤的处理量、洗脱收率和纯度至关重要。

发明内容

为解决莽草酸在生物发酵生产中色素残留严重的共性问题，本发明提供了一种充分利用混合液物化性质的发酵液处理方法，该方法可以有效去除莽草酸发酵液中色素大分子，使回收液透光率达到较高水平，提高后续了离子交换精纯分离效率和产品纯度。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种莽草酸发酵液的脱色处理方法，其包括如下步骤：

离心沉降菌体、过滤大分子蛋白、酸碱沉淀蛋白、板框过滤、一次搅拌脱色、板框过滤、二次搅拌脱色、板框过滤、弱碱阴离子交换树脂脱色、检测。

进一步地，所述脱色处理方法包括如下步骤：

1）离心沉降菌体：将莽草酸发酵液采用平板离心机离心，收集清液；

2）过滤大分子蛋白：用浓硫酸调节pH，以流速30-50mL/min过陶瓷膜过滤，进出压力差0.06-0.08MPa；温度35-40℃；

3）酸碱沉淀蛋白：将步骤2）中收集的过滤液水浴升温到52℃，边搅拌边用Ca(OH)₂调节PH，保温2h，充分沉淀碱性蛋白和杂质阴离子；

4）板框过滤：将步骤3）处理后的液体板框循环过滤；