[发明专利]一种提取纯化麦角硫因的方法

说明书

本发明提供了从发酵液中提取纯化麦角硫因的方法，该方法包括：固液分离，萃取，Boc保护，Boc脱除等步骤。本发明在提纯过程中采用的保护与脱保护技术，有效解决了微生物发酵法生产的麦角硫因纯化困难问题，各步骤设备要求不高，且操作简单，容易控制，适用于工业化生产麦角硫因。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体公开了一种从微生物发酵液中提取纯化麦角硫因的方法。

背景技术

麦角硫因(Ergothioneine，EGT)是一种来源于植物并可以在动物中积累的天然稀有手性氨基酸，具有安全、无毒的特点。麦角硫因具有超强的抗氧化能力，其效果是谷胱甘肽的30倍，辅酶Q的2.9倍，其通过抑制IL-6/IL-8促炎因子，阻止细胞程序性死亡，保护人体细胞健康。另外麦角硫因还具有解毒、维持DNA生长、抗辐射、抗衰老、保护神经系统、抑制发育性缺陷、保护肝脏等多种功能，是一种新颖的细胞保护剂。国内外针对麦角硫因在认知、情绪、睡眠等方面的临床研究正在进行中，其在膳食补充剂、化妆品、医药等领域具有广泛的应用前景。

目前生产麦角硫因的方法有化学合成法、生物提取法和生物发酵法。化学方法合成手性L麦角硫因比较困难，步骤繁多，且存在产品安全性难以保证、合成原料成本高，虽然OXIS公司研制出了商业化化学合成EGT，但价格昂贵，很难得到广泛推广和普遍应用。生物提取法主要是从麦角硫因含量丰富的食用菌类或相应的发酵液中提纯，但食用菌(包括蕈菌丝发酵液)中提取的麦角硫因含量仍很低，许多杂质无法去除，造成麦角硫因产品纯度较低，很难满足食品、医药以及化妆品生产要求。姜文侠等(CN104774182A8)建立的菌丝体中提取麦角硫因方法为菌丝体热水浸提、浸提液超滤、超滤液干燥或浓缩后乙腈溶液溶解超声、HILIC柱纯化、收集含EGT峰组分，浓缩干燥得到的麦角硫因回收率2847％。上述纯化方法中采用价格昂贵的制备液相HILIC，且使用到有机溶剂乙腈，乙腈在化妆品、食品、医药等领域是受到严格限制的。佟丽等(CN113666873A)将糙皮侧耳菌丝体热水处理后固液分离、真空浓缩、过滤、超滤、脱色、浓缩、色谱纯化、结晶和重结晶干，得到麦角硫因整体收率55.6％。此方法也使用了价格昂贵的HILIC填料，并且步骤繁多冗长，总体收率并不是很高。

微生物发酵生产麦角硫因近年来进展迅速，产量相对较高，但由于发酵液中含有大量的培养基成分及微生物代谢物质，由于麦角硫因的水溶性好，分离提取纯化比较困难，目前虽然有少量能够工业化生产的提纯工艺，但是产品质量、提纯效率及收率仍然存在较多问题，造成了目前麦角硫因售价较高。而且现有的麦角硫因提取纯化工艺，很难兼顾产品纯度和收率，步骤较多，工艺操作复杂，多涉及离子交换层析或色谱层析，产业化时对操作人员素质要求较高，势必会造成人力成本增加。因此，急需开发成本低、简洁高效的从微生物发酵液中提取纯化麦角硫因的方法及工艺。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了从微生物发酵液中提取纯化麦角硫因的方法，采用保护与脱保护技术代替了传统的层析技术，目的在于提供一种低成本的规模化制备麦角硫因方法。本发明方法生产成本低、生产工艺过程操作简单，适用于工业化生产麦角硫因。从而可以为膳食补充剂、医药、化妆品等行业提供高纯度，低价格的麦角硫因产品，很好的满足市场广泛的应用需求。

在第一方面，本发明提供一种从发酵液中提取纯化麦角硫因的方法，该方法包括：a)固液分离：取麦角硫因微生物发酵液进行固液分离，收集麦角硫因分离溶液；b)萃取：将步骤a)的麦角硫因分离溶液采用第一溶剂萃取，收集麦角硫因萃取溶液；c)Boc保护：将步骤b)所得的麦角硫因萃取溶液中加入第二溶剂，在碱性条件下，加入Boc酸酐反应，之后采用第三溶剂萃取，得到Boc保护的麦角硫因溶液，反应如下：

d)Boc脱除：将步骤c)得到的Boc保护的麦角硫因溶液，在酸性条件下反应脱保护，得到麦角硫因，反应如下：

在一些实施方案中，该方法还包括：将步骤a)所得的麦角硫因分离溶液先进行浓缩，得到麦角硫因浓缩液之后进行步骤b)。