[发明专利]一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法

说明书

本发明提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，属于生物工程技术领域。本发明通过对莽草酸发酵液调节pH值后，依次进行微滤、顶洗、浓缩、甲醇溶解提纯、脱色、冷冻结晶等步骤，得到莽草酸。所得莽草酸的纯度达到99％以上，含量达98.5％以上，提取收率达75％以上。本发明提供的提取方法不需要使用离子交换树脂，提取方法简单方便，对环境友好，且所得莽草酸的提取率和纯度均较高。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，特别涉及一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法。

背景技术

莽草酸，化学名(3R,4S,5R)-(-)-3,4,5-三羟基-1-环己烯羧酸，成品外观表现为白色固体。莽草酸主要用于合成抗病毒药物达菲。莽草酸目前的主要生产途径为八角提取和微生物发酵。微生物发酵液中由于含有大量的盐分，莽草酸的提取过程需要多次上离子交换树脂柱除盐，由于树脂的再生需要用到大量的酸液和碱液，因此会产生大量的废水。

中国专利CN102584571A公开了一种发酵液中莽草酸的提取工艺中，发酵液通过陶瓷膜微滤，超滤膜超滤后，所得滤液用阴离子交换树脂交换吸附，接着用乙酸溶液洗脱，洗脱液再依次经浓缩、脱色、冷冻结晶、晶体洗涤和干燥后得莽草酸成品。该专利工艺需要使用阴离子树脂纯化莽草酸，由于莽草酸微滤液中含有大量的盐分，会导致树脂分离效率下降，树脂再生时需要用到大量的酸液和碱液，会产生大量的含盐废水，对环境不友好，而且该工艺整个流程比较复杂，生产操作不够简便。

中国专利CN109721487A公开了一种利用连续离子交换技术高效纯化莽草酸的工艺，将发酵液固液分离得到发酵滤液，发酵滤液再经过阳离子交换树脂预纯化得到预纯化液A；预纯化液A再经过连续离子交换系统进行预纯化得到预纯化液B；最后预纯化液B经过精纯和喷雾干燥得到莽草酸。该专利工艺需要由于使用连续离子交换系统，生产效率较高，但是该工艺会产生大量的含盐废水，对环境不友好，而且该工艺对工人和设备的要求较高，一般的企业不容易实现产业化生产。

上述公开的方案中均用到了离子交换树脂，莽草酸发酵液中含有的大量盐分会导致树脂分离效率下降，而树脂再生需要耗费大量的资源和能量，对换将不友好。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，本发明提供的提取方法不需要使用离子交换树脂，提取方法简单方便，对环境友好，且所得莽草酸的提取率和纯度均较高。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种从莽草酸发酵液中提取莽草酸的方法，包括以下步骤：

1)将莽草酸发酵液的pH值调节至4～5，进行微滤，得到微滤液和微滤浓缩液；

2)将所述步骤1)中得到的微滤浓缩液与第一顶洗液混合进行第一顶洗，得到第一顶洗滤液和第一顶洗浓缩液；

3)将所述步骤2)得到的第一顶洗浓缩液与第二顶洗液混合进行第二顶洗，得到低单位顶洗滤液和第二顶洗浓缩液；

4)将所述步骤1)中得到的微滤液与所述步骤2)得到的第一顶洗滤液混合，将所得混合液进行第一浓缩，得到第一固体；

5)将所述步骤4)得到的第一固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第二浓缩，得到第二固体；

6)将所述步骤5)得到的第二固体与甲醇混合后过滤，将所得滤液进行第三浓缩，得到第三固体；

7)将所述步骤6)得到的第三固液与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸粗品；

8)将所述步骤7)得到的莽草酸粗品与水混合，将所得混合液依次进行脱色、冷冻结晶，得到莽草酸。

优选地，所述步骤1)中莽草酸发酵液中含有以下质量百分含量的组分：