[发明专利]一种从发酵液中提取吡咯喹啉醌的方法

说明书

一种从发酵液中提取吡咯喹啉醌的方法，主要是通过以下步骤得到,将发酵液预处理后得到滤液,滤液用酸调节pH值2.5‑3.5，加入吸附剂，进行第一次过滤，得到滤液；将滤液调节pH值7.5‑8，加入吸附剂，进行第二次过滤，得到滤液；将滤液进行超滤和纳滤，得到纳滤浓缩液，将纳滤浓缩液进行减压浓缩，调pH3‑3.5，低温结晶得到产品。终产品PQQ纯度≥98%，总体收率≥85%，提取过程采用多级膜设备，使得提取操作更简单，更易于自动化运行，降低设备维护费用，减少生产中有机溶剂的使用量，降低了企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及生物发酵工程技术领域，具体涉及一种从发酵液中提取吡咯喹啉醌的方法。

背景技术

吡咯喹啉醌（Pyrroloquinoline quinone，PQQ）是一种水溶性的临位鲲类化合物，是继吡啶核苷酸（NAD，NADP）和核黄素（FMN，FAD）之后发现的第三种氧化还原酶辅酶。PQQ广泛存在于生物体内，具有刺激神经因子生长、清除自由基等功能，在食品和医药保健品领域具有重要的开发前景。PQQ早期主要采用化学合成法生产，但是合成法存在步骤繁杂、成本高、污染大等缺点,正逐渐被微生物发酵方法所取代。

自然界中能发酵产生PQQ的菌种较多，主要以革兰氏阴性菌为主：甲基杆菌（Methylobacterium）、克雷伯氏菌（Klebsiella）、生丝微菌（Hyphomicrobium）、葡萄糖杆菌（Gluconobacter）、不动杆菌（Acinetobacter）和假单胞杆菌（Pseudomonas）等。目前，PPQ主要生产菌株为甲基营养菌，专利CN103224965A中公开了优化发酵条件后，PQQ产量可以达到2g/L。

发酵液中提取PQQ的提取研究众多，提取工艺不同：专利CN1334084A公开了一种发酵液中提取PQQ的方法，技术路线为：发酵液→离心→上清液→FPLC-Q柱子吸附→洗脱→洗脱液→结晶→产品，PQQ纯度90%以上，得率56%。专利CN1329004A公开了一种发酵液中提取PQQ的方法，主要技术路线为：发酵液→离心→上清液→阴离子交换吸附柱→洗脱→洗脱液→结晶→重结晶→Seppak C18反向吸附柱→洗脱→结晶→产品，PQQ产品回收率提高了30%左右，降低成本30-40%。专利CN107056782A公开了一种发酵液中分离纯化PQQ的方法，主要技术路线为：发酵液→离心→上清液→大孔树脂吸附→洗脱→亲水性硅胶柱→碱溶酸沉法结晶→产品，PQQ产品纯度99.5%。专利CN109180674B公开了一种发酵原料液的PQQ二钠盐分离纯化方法，主要技术路线为：发酵液→膜过滤→膜滤液→二次过滤→磁性分离→滤液→一次盐析→盐析粗品→粗品溶解→溶解液→脱色→脱色液→二次盐析→二次盐析粗品→二次盐析粗品溶解→调酸结晶→重结晶， PQQ产品收率75%以上，产品纯度99%以上。专利CN110698472A公开了一种PQQ的纯化方法，主要技术路线为：发酵液→过滤→滤液→聚酰胺树脂吸附→洗脱→超滤→纳滤→盐析结晶→产品，PQQ产品纯度98%，含量96%。上述几种提取方法均在不同的工序中用到了不同性质的吸附树脂、凝胶树脂、聚酰胺树脂及磁性吸附分离等手段，对PQQ进行纯化，吸附性树脂在实际的操作过程中，由于要收集洗脱PQQ的活性峰，所以实际操作过程中对生产技术操作人员要求较高，可能会导致产品含量不稳定，同时使用过后的树脂会存在明显的死吸附，每次用完以后必须用高浓度的有机溶剂进行再生，才能保证下次的分离性能，维护费用较高，增加生产成本。

发明内容

为解决上述技术难题，本发明提供一种发酵液中提取吡咯喹啉醌的提取方法，该方法提取PQQ工艺简单，更适合工业化操作。

一种从发酵液中提取吡咯喹啉醌的方法，主要是通过以下步骤得到的：

1、将发酵液预处理后得到滤液a；

2、将步骤1中的滤液a，用酸调节pH值2.5-3.5，加入吸附剂，进行第一次过滤，得到滤液b；

3、将步骤2中的滤液b，调节pH值7.5-8，加入吸附剂，进行第二次过滤，得到滤液c；