一种从银杏叶提取废液中制备莽草酸的方法与流程

文档序号:17345219发布日期:2019-04-09 20:16阅读:2622来源:国知局

本发明涉及植物有效成份提取纯化领域,特别是提供一种从银杏叶提取废液中制备莽草酸的方法。



背景技术:

莽草酸分子式为c7h10o5,学名是3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-羧酸,是一种羟基酸。莽草酸是合成生物体内、新陈代谢化合物的中间体,也是合成许多生物碱、芳香氨基酸与吲哚衍生物、手性药物(如抗病毒药)的原料。

2015版《中国药典》规定银杏叶提取物是银杏叶提取液经大孔吸附树脂柱层析,是依次用水及乙醇水溶液进行洗涤和洗脱,收集洗脱液,浓缩干燥制得。该工艺中层析流穿液或洗涤液一般都作为废液处理。由于工业常用大孔树脂对银杏叶提取液中的莽草酸吸附能力较弱,所以莽草酸损失于上述层析工艺的废液中。如果能从银杏叶提取物层析废液中回收莽草酸,一方面能减少废水中总有机碳含量,降低废水处理难度;另一方面也能更充分地利用银杏叶资源,产生更多有价值的产品。从银杏废液中提取莽草酸常通过溶剂萃取法、硅胶柱层析法和阴离子交换树脂吸附法,但是,以上方法操作繁琐,提取所得的莽草酸收率低、含量低产品品质不好。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术的不足之处,提供了一种从银杏叶提取所剩废液中提取莽草酸的方法,该方法操作简便、工艺经济环保、适合推广,所得莽草酸纯度高、外观品相良好。

本发明的目的通过如下技术方案实现:

一种从银杏叶提取废液中制备莽草酸的方法,所述方法包括将银杏叶提取废液进行酶解,收集酶解液进行有机膜过滤、阴离子交换树脂柱吸附洗脱、浓缩、结晶以及干燥的步骤;

所述银杏叶提取废液是银杏叶提取液经大孔吸附树脂柱层析的流出液,所述银杏叶提取液是根据2015版《中国药典》制备银杏叶提取物过程中产生的;

所述酶解过程中使用的生物酶选自果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶或淀粉酶中的至少一种。

优选的是,所述酶解温度为45~60℃,所述酶解时间为1~3小时。

优选的是,所述生物酶加入量为银杏叶提取废液重量的千分之一到千分之八。

优选的是,所述有机膜过滤步骤包括第一次过滤和第二次过滤,所述第一次过滤使用截留8000分子量的有机膜,过滤压力为0.45~0.5mpa;所述第二次过滤使用截留800分子量的有机膜,过滤压力为1.8~2.0mpa。

优选的是,所述阴离子交换树脂柱洗脱所用的洗脱液为0.1~1.5mol/l无机酸溶液,所述无机酸溶液为盐酸、甲酸、乙酸或硫酸溶液中的一种,所述洗脱液用量为3~6倍阴离子交换树脂柱柱体积。

优选的是,所述阴离子交换树脂柱洗脱所得流出液的ph小于7时开始收集。

优选的是,所述浓缩步骤中所得的浓缩液中固形物含量大于50%brix,所述浓缩液ph为1.0~1.5。

优选的是,所述结晶步骤中结晶温度为4~10℃,结晶时间大于4小时。

优选的是,所述离子交换树脂吸附洗脱之前还包括酵母发酵处理步骤。

优选的是,所述酵母发酵为有氧发酵,发酵温度为30~35℃,发酵时间为36~48小时,所述银杏叶提取废液与酵母质量比为1︰0.003~1︰0.03。

本发明提取方法有益效果如下:

1、本提取方法工艺设计合理,从银杏叶提取物废液中提取到的莽草酸纯度高,莽草酸含量大于99%。

2、本方法利用生物酶酶解,将银杏叶提取物废液中的杂质分解,方便下一步的纯化。

3、本方法利用有机膜对收集到的酶解液进行浓缩并脱色,使最终所得产品的颜色纯正。

4、利用离子交换树脂纯化后收集到的流出液中的莽草酸含量,比现有技术方案提高20%以上。

5、将离子交换树脂纯化之前、有机膜过滤之后得到的滤液进行酵母发酵能进一步除去酶解过程中产生的糖类等膜过滤未能彻底去除的杂质,进一步提高莽草酸纯度;发酵之前利用生物酶将莽草酸的中多糖、蛋白等物质分解为小分子单糖、氨基酸等有机物,酵母可以直接使用这些小分子物质,使发酵环节所需时间大大缩短。本发明酵母发酵是在有氧条件进行的,酵母有氧发酵的产物是二氧化碳和水,不会引入新的杂质,发酵结束之后,无需专门针对酵母进行灭菌处理,使制备工艺更加简单。

6、通过调节莽草酸结晶所需最适合ph值,能一次性达到结晶分离目的,并且晶析出来的产品可以充分的满足纯度要求。

7、本发明制备方法所得产品大小均匀,品质很好满足市场要求。

8、本方法全程只用到水溶剂,没有用到有毒有机试剂,生产工艺环保,操作简单,很适合工业大规模生产。

9、本制作方法制得产品雪白,无苦味,无溶剂残留,无农药残留,产品品质稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明作进一步详细的阐述,但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明,而非用于限制本发明的范围。此外,在阅读本发明的内容后,本领域的技术人员可以对本发明作各种修改,这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例中制备莽草酸所用的原料均为银杏叶提取废液,所述银杏叶提取废液是银杏叶提取液经大孔吸附树脂柱层析的流出液,该银杏叶提取液是根据2015版《中国药典》制备银杏叶提取物过程中产生的。

实施例1

往银杏叶提取废液100g中加入纤维素酶,纤维素酶用量为0.1g,在45℃温度下酶解3小时,得到酶解液,将酶解液过有机膜,先过8000分子量的有机膜,进膜压力0.5mpa,再过800分子量的有机膜,进膜压力2.0mpa,得脱色过膜液,过膜液直接进强碱性的阴离子树脂d290(天津南开树脂厂),进完后用4倍柱体积0.5mol/l盐酸溶液洗脱分离,从流出液ph小于7开始收集。流出液减压浓缩到浓缩液中固形物含量55%brix,用4%体积分数盐酸溶液调ph=1.0,在4℃析晶8小时。抽滤晶体,分离晶体与母液,晶体用3倍热水溶解喷雾干燥,产品莽草酸经hplc检测含量为:99.1%。

实施例2

往银杏叶提取废液100g中加入果胶酶和木瓜蛋白酶,果胶酶和木瓜蛋白酶总用量为0.2g,在50℃温度下酶解1小时,得到酶解液;将酶解液过有机膜,先过8000分子量的有机膜,进膜压力0.48mpa,再过800分子量的有机膜,进膜压力1.9mpa,得脱色过膜液;过膜液直接进强碱性的阴离子树脂d296(天津南开树脂厂),进完后用3倍柱体积0.8mol/l甲酸溶液洗脱分离,从流出液ph小于7开始收集。所得流出液减压浓缩到浓缩液中固形物含量为58%brix,用4%体积分数甲酸调ph=1.5,在8℃析晶10小时。抽滤晶体,分离晶体与母液,晶体用4倍热水溶解喷雾干燥,产品的莽草酸经hplc检测含量为:99.2%。

实施例3

往银杏叶提取废液100g中加入果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶共三种酶,这三种酶总用量为0.8g,在60℃温度下酶解2小时,得到酶解液,将酶解液过有机膜,先过8000分子量的有机膜,进膜压力0.45mpa,再过800分子量的有机膜,进膜压力1.8mpa,得脱色过膜液,过膜液直接进强碱性的阴离子树脂d201(天津南开树脂厂),进完后用6倍柱体积0.1mol/l乙酸溶液洗脱分离,从流出液ph小于7开始收集。所得流出减压浓缩到浓缩液中固形物含量为60%brix,用4%体积分数乙酸调ph=1.2,在10℃析晶10小时。抽滤晶体,分离晶体与母液,晶体用3倍热水溶解喷雾干燥,莽草酸产品经hplc检测含量为99.3%。

实施例4

往银杏叶提取废液100g中加入果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶和淀粉酶共四种酶,这四种酶总用量为0.5g,在55℃温度下酶解2.5小时,得到酶解液,将酶解液过有机膜,先过8000分子量的有机膜,进膜压力0.46mpa,再过800分子量的有机膜,进膜压力2.0mpa,得脱色过膜液,过膜液直接进强碱性的阴离子树脂d201(天津南开树脂厂),进完后用5倍柱体积1.5mol/l硫酸溶液洗脱分离,从流出液ph小于7开始收集。流出液减压浓缩到浓缩液中固形物含量为70%brix,用4%体积分数硫酸调ph=1.3,在6℃析晶8小时。抽滤晶体,分离晶体与母液,晶体用4倍热水溶解喷雾干燥,莽草酸产品经hplc检测含量为99.4%。

实施例5

在实施例1制备方法及工艺参数的基础上在有氧条件下增加酵母发酵的步骤,加入0.3g酵母(购于安琪酵母(崇左)有限公司)处理有机膜过滤所得滤液,酵母发酵温度为30℃,发酵时间为36小时,所得的发酵液再按照实施例1所述的余下步骤进行处理,最终所制得莽草酸产品含量为99.6%。

实施例6

在实施例2制备方法及工艺参数的基础上在有氧条件下增加酵母发酵的步骤,加入1g酵母(购于安琪酵母(崇左)有限公司)处理有机膜过滤所得滤液,酵母发酵温度为32℃,发酵时间为40小时,所得的发酵液再按照实施例2所述的余下步骤进行处理,最终所制得莽草酸产品含量为99.8%。

实施例7

在实施例3制备方法及工艺参数的基础上在有氧条件下增加酵母发酵的步骤,加入3g酵母(购于安琪酵母(崇左)有限公司)处理有机膜过滤所得滤液,酵母发酵温度为35℃,发酵时间为48小时,所得的发酵液再按照实施例3所述的余下步骤进行处理,最终所制得莽草酸产品含量为99.9%。

本方法操作简便、经济实惠、适合推广,无需使用有机溶剂,并且所得莽草酸纯度高,质量含量大于99%、外观品相雪白,产品无苦味。

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