[发明专利]从发酵液中提取赤霉素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地涉及一种从发酵液中提取赤霉素的方法。

背景技术

赤霉素，是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得。可刺激叶和芽的生长。已知的赤霉素类至少有38种。赤霉素应用于农业生产，在某些方面有较好效果。例如提高无籽葡萄产量，打破马铃薯休眠；在酿造啤酒时，用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发；当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时，用赤霉素处理能促进抽穗；或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。

目前赤霉素主要通过发酵方法制取。发酵主要原料为淀粉、花生饼、玉米浆、葡萄糖等。赤霉素菌种先经斜面菌种培养（27℃，4～5d)，再经种子菌种培养（27℃，4～5d)。在种子罐发酵的工艺条件为27℃，72h。发酵罐合成的工艺条件为27℃，160h，生物合成后经过滤浓缩却得赤霉素成品（浓缩水剂）。

常见的浓缩方法为高温蒸汽浓缩和纳滤膜浓缩，生产路线例如：赤霉素发酵液——板框过滤——超滤——纳滤浓缩——高温蒸发浓缩——乙酸乙酯萃取——减压浓缩——结晶。原工艺存在杂质去除不明显，产品纯度不高的缺点；另外，高温浓缩还存在对赤霉素中的热敏性有效成分GA3具有极大的破坏作用。

发明内容

本发明的目的在于提供从发酵液中提取赤霉素的方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种从发酵液中提取赤霉素的方法，包括如下步骤：

（1）赤霉素发酵液，板框过滤；

（2）卷式超滤膜对板框滤液除杂；

（3）超滤透析液用连续离交进行吸附、解吸。

在本发明的较佳实施例中，步骤（1）的板框过滤为为200目-400目。

在本发明的较佳实施例中，步骤（2）的超滤孔径为1-10万截留分子量。

在本发明的较佳实施例中，步骤（3）的树脂选用Amberlite XAD-16非离子型大孔树脂。

在本发明的较佳实施例中，树脂吸附步骤中，料液pH值调至2-4。上柱液的性质是影响树脂吸附性能的关键因素之一，本发明发现树脂对赤霉素的吸附主要是靠物理吸附作用，酸性条件利于赤霉素分子上的羧基以酸性形式存在，利于赤霉素的吸附，且酸性条件也是赤霉素保持生物活性的必备条件，所以料液pH值适于调至2-4。

其中，步骤（4）解吸采用70%甲醇，其成本最低，性价比最高。

其中，步骤（3）在连续移动床上进行。

其中，移动床有20根树脂，包括

1)吸附区：3#-14#。12柱分3级吸附，两两并联后再串联。3-6#为未稀释的吸附区；

进料为赤霉素超滤液，正进，3-6#出料和2＃出水并在一起，作为7-10#和11-14#的进料，为稀释的吸附区，正进，滤液流速为95ml/min；

2)吸附水洗区：2#。洗水为pH2~3的硫酸水，正进,稀酸流速12ml/min；

3)顶水区：1#。进料为解吸液，正进，用产品将柱子中的大部分洗水置换出，降低后续水对解吸液的稀释，提高产品浓度；1#出水几乎全部为水相，可适当处理后返回料液中,流速4ml/min；

4)解吸区：17#-20#，4柱分2级解吸，两两并联后再串联，17-18#为未稀释的解吸区，解吸剂为70%甲醇，正进；17-18#出来的解吸液作为19-20#的解吸剂，为稀释的解吸区，70%甲醇流速10ml/min；

5)解吸水洗区：16#，反进，流速30ml/min；

6)水洗区：15#，正进，流速30ml/min.

赤霉素发酵液流经树脂柱时，赤霉素被吸附，发酵液中的蛋白、多糖、盐、色素等大量杂质流出，再用解吸剂将赤霉素解吸下来，因此本发明可同时达到纯化、浓缩富集的作用。

同现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用树脂吸附解吸代替原工艺中高温蒸发和纳滤浓缩，路线简单，能耗低,浓缩倍数高，收率高达98%。

2、目前生产上生产的赤霉素粉剂GA3最高只能达到83%左右，而本发明最高可达到92.9%，比现有技术高得多，所得产品无需再次精制。

3、结晶得到的赤霉素产品效价高，在900r/mg以上。

附图说明

图1为本发明离子交换分离流程图。

具体实施方式

实施例1

1）板框过滤