[发明专利]一种葡萄糖脂的制备及纯化方法

说明书

本发明公开了一种葡萄糖脂的制备及纯化方法，该葡萄糖脂由发酵所得的粗槐糖脂混合物在甲醇溶液中经加酸水解并酯化，然后在碱性环境下通过去酯化反应制得。反应后的产物再通过多级萃取，最终获得高纯度的葡萄糖脂。所述的葡萄糖脂为绿色的生物表面活性剂，是一种结构与槐糖脂相类似，而亲水头基中只有一个β‑D‑葡萄糖的产物。本发明提供的制备及分离纯化工艺可实现葡萄糖脂的快速制备和纯化可用于大量制备葡萄糖脂，促进葡萄糖脂的实际应用。

技术领域

本发明涉及一种糖脂类生物表面活性剂的制备及分离纯化新方法，尤其涉及一种葡萄糖脂的制备及分离纯化新方法。

背景技术

表面活性剂是一类同时具有亲水基团和疏水基团的两亲性化合物，易在互不相溶的界面上发生定向吸附，从而显著降低表面/界面张力。由于表面活性剂具有溶解，去污，润湿和发泡等特性，广泛应用于与我们生活息息相关的各行各业，如日化，石油，纺织，环保，农业，医药和食品等。目前大多数使用的表面活性剂均来自于石油化工行业，大多难以降解且对人体和环境有害。此外，随着能源的不断消耗，化学表面活性剂的生产和应用将受到很大限制。而生物表面活性剂是一类来自于天然植物或通过微生物发酵而来的具有优良表面活性的物质，低毒、可生物降解、环境友好，被认为是化学表面活性剂的理想替代品。槐糖脂(Sophorolipids， SLs)是一类糖脂类生物表面活性剂，是目前研究最多，也是最先实现工业化生产和应用的生物表面活性剂。SLs以脂肪酸链是否与糖原酯化成环将其分成主要的两大类：内酯型槐糖脂和酸型槐糖脂。其中，酸型槐糖脂的脂肪酸链末端含有游离羧基，从而使其具备pH敏感性；此外，酸型槐糖脂的开环结构以及脂肪酸链上存在的游离羧基能为槐糖脂的高附加值衍生物合成提供更多的便利和可能性。葡萄糖脂G-C18:1(glucolipidsG-C18:1，GL)结构与槐糖脂相类似，只是亲水头部中糖元的数量不同：槐糖脂由槐糖(两个β-D-葡萄糖由β-1,2糖苷键结合)组成，而葡萄糖脂的亲水基团仅含有一个β-D-葡萄糖，这也使其具有更好的脂溶性，为其在日化等领域的应用奠定了良好的基础。因此，如何快速高效地获得GLs对丰富生物表面活性剂种类，并推动生物表面活性剂的高附加值应用显得尤为重要。

目前，对于GL的制备方法有生物酶法和构建基因菌株发酵法。其中酶法制备对反应条件要求严格，转化率较低，且该酶不易获得；而构建基因菌株法，成本较高，操作繁琐且产物仍为多组分的混合物，需借助复杂的柱层析分离，回收率低(20％)，难以大量制备。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种葡萄糖脂的制备及分离纯化方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明提出了一种葡萄糖脂的制备及纯化方法，包括以下步骤：

(1)将槐糖脂溶解在醇类溶液中，加入浓盐酸至浓盐酸的体积分数为0.5-6％，于40-60℃下反应8-24h，获得葡萄糖脂酯化产物的酸性醇类溶液；

(2)调节步骤(1)获得的酸性醇类溶液的pH10.0，于室温下反应12h，获得葡萄糖脂的碱性醇类溶液；

(3)向步骤(2)获得的葡萄糖脂碱性醇类溶液中，加入体积比为1:1.5-3的纯水，充分混合均匀后，调节pH值至2.0-6.0，获得弱酸性的醇水混合反应液；

(4)在步骤(3)中所得的弱酸性的醇水混合反应液中加入二氯甲烷，所述葡萄糖脂的醇水混合反应液与二氯甲烷的体积比为1:1，充分混合均匀后，通过静置或离心使两相分离，收集富含葡萄糖脂的二氯甲烷相；

(5)将步骤(4)中所得的葡萄糖脂二氯甲烷溶液，通过旋转蒸发和真空干燥除去溶剂，获得葡萄糖脂的粗产物膏状物质；

(6)步骤(5)中获得的葡萄糖脂粗产物固体，加入正己烷充分混合，所述葡萄糖脂粗产物与正己烷的体积比为1:5-10，洗涤3-4次后，静置或离心使两相分离，收集葡萄糖脂相；

(7)步骤(6)中的产物液体，经40-50℃减压干燥后获得葡萄糖脂纯品。