一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法技术

本发明专利技术公开了一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法，将酵母细胞与提取溶剂在提取器中进行逆流提取，将提取得到的药液经过滤、浓缩后得到浸膏，再将浸膏经皂化、萃取、回流提取、精制后，制得纯度大于98.5%的麦角甾醇产品。本发明专利技术旨在解决现有麦角甾醇产品无法实现高纯度和高收率的产业化生产，利用逆流提取工艺，从酵母细胞中提取麦角甾醇，然后经皂化、萃取、回流提取、精制等一些列操作，即可制得产品纯度高且收率高的麦角甾醇，是一种环境友好型的生产工艺。种环境友好型的生产工艺。种环境友好型的生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体的说，是一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法。

技术介绍

[0002]麦角甾醇作为微生物细胞膜的重要组成部份，对确保细胞活力、膜的流动性、膜结合酶的活性、膜的完整性以及细胞物质运输等起着重要作用，而被广泛应用到药物的开发中，作为重要的医药化工原料使用。目前世界主流生产麦角甾醇的工艺分为两种：一种是从青霉素发酵废渣中提取，提取收率低（收率低于0.3%），产品纯度高（纯度通常为94～96%），但存在抗生素污染的风险，不利于下游厂家的使用；另一种是利用糖蜜发酵提取，收率较高，可以达到0.7～2%，但产品纯度低（纯度低于95%），因此，研究和开发一种高纯度高收率的麦角甾醇提取方法，是推进麦角甾醇工业化应用的关键。
[0003]为解决上述工艺缺陷，现有技术中，公开号为CN110669092A、CN115112792A及CN112390842A的专利技术专利均提到从酵母细胞壁中提取麦角甾醇的方法，但仍然存在一系列的问题，例如：CN110669092A公开了从酒糟中提取麦角甾醇的方法，该方法是从酒糟中提取麦角甾醇，经皂化加热回流、萃取、柱层析、洗脱等步骤后提取到麦角甾醇，步骤繁琐、耗时，而且使用大量有机溶剂，进行废液处理易造成环保压力，除此之外，利用该方法从100g干燥酒糟中仅能提取得到2.8mg麦角甾醇样品，外标法测定其中含有2.1356mg麦角甾醇，其提取效率及纯度还有待提高。
[0004]CN115112792A公开了从酿酒酵母中提取麦角甾醇的方法，通过向酿酒酵母湿菌体中加入NaOH溶液后水浴加热，离心后加入甲醇，于常温水浴中采用细胞破碎仪破碎，离心得到麦角甾醇提取液，再通过HPLC检测麦角甾醇的含量。该方法与皂化回流法提取的麦角甾醇含量法相比，操作简单环保，提取效率高省时，麦角甾醇提取含量可达到1.0984%，但该方法整体收率低（1%左右），且对所有的原料加入了NaOH，使酵母受污染只能作为危废进行处理，环境污染大，对环保极度不友好；另外，此方法由于溶剂用量过大，还存在不易回收的情况；同时，在操作过程中还使用细胞破碎仪，不易产业化生产，存在生产成本过高的问题（高于麦角甾醇附加值）。
[0005]CN112390842A公开了从菌种中提取麦角固醇的方法，先将菌种超声处理，皂化，柱层析纯化，再经过两次重结晶得到麦角固醇产品。麦角固醇的提取率可达1 .63%，纯度高于99%，含量高于95%。该方法采用超声提取，成本高，且易对员工造成职业伤害，提取时，还对所有的原料造成污染，只能作为危废处理，对环境并不友好；另外，该方法仍然采用柱层析分离，存在收率低，成本高，使用硅胶树脂等产生的危废无法处理再生等问题，不适合工艺放大，由于柱层析后仍需两步重结晶，可以推测该方法采用的柱层析分离效果并不理想。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决现有麦角甾醇产品无法实现高纯度和高收率的产业化生产，而提供的一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角醇的工业生产方法，利用逆流提取工艺，从酵母细胞中提取麦角甾醇，然后经皂化、萃取、回流提取、精制等一些列操作，即可制得产品纯度高且收率高的麦角甾醇，是一种环境友好型的生产工艺。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法，将酵母细胞与提取溶剂在提取器中进行逆流提取，将提取得到的药液经过滤、浓缩后得到浸膏，再将浸膏经皂化、萃取、回流提取、精制后，制得纯度大于98.5%的麦角甾醇产品。
[0008]所述酵母细胞是将安琪酵母经细胞破壁处理后再离心分离得到的酵母细胞壁；所述提取溶剂选自乙醇、甲醇或异丙醇中的至少一种。
[0009]所述提取器为内设有螺旋输送机构的绞龙，对应螺旋输送机构的两端部分设进料口和出料口，将所述酵母细胞由进料口送入提取器，提取溶剂经出料口送入提取器，在螺旋输送机构的控制下，使酵母细胞与提取溶剂在提取器中进行逆流提取，提取得到的药液由溢出口送出，提取得到的废渣由溢出口送出。
[0010]所述逆流提取时，控制提取器的加热温度为50～70℃，料液比为1∶6～12。
[0011]所述提取器包括至少两级串联设置的绞龙，于位于首级的绞龙上设溢出口。
[0012]于所述出料口上设斗提，斗提高度高于提取器溢出口的高度，将提取溶剂加入斗提内，斗提的出口端设废渣烘干器。
[0013]所述皂化是将浸膏送入皂化罐中，加入氢氧化钠、水和乙醇后，在70～80℃下进行回流反应4h，浸膏、氢氧化钠、水、乙醇的质量比为1︰0.2︰0.4︰1.5。
[0014]所述萃取是将皂化液送入萃取罐中，加入正庚烷后，在60～70℃下萃取10～20min，皂化液与正庚烷的体积比为1︰5～8。
[0015]所述回流提取是在萃取液中加入乙醇，并于70～80℃下回流提取1～3h，乙醇的加入量为浸膏质量的0.2～0.3倍。
[0016]所述精制是将回流提取液降温结晶得到麦角甾醇粗品后，再使用乙酸乙酯或丙酮进行重结晶，即得麦角甾醇产品。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术可以提供高纯度麦角甾醇的生产工艺，麦角甾醇产品纯度可达到98.5%以上，且无抗生素等物质残留，应用范围广泛，例如，可用于维生素D2/维生素D3等的原料，或用于芸苔素内脂等的生产，等等。
[0018]（2）本专利技术的提取工艺是采用绞龙使酵母细胞壁与乙醇/甲醇/异丙醇进行逆流提取，利用绞龙温度和料液比的控制，可以在逆流提取过程中，利用原料间接密封进料口，减少提取溶剂挥发，同时利用绞龙中上升的提取溶剂的蒸汽提前对原料进行浸润，提升原料中麦角甾醇的提取率，且由此获得的浸膏中麦角甾醇的含量可达到20%以上，其余为提取溶剂、油脂和蛋白。
[0019]（3）本专利技术提取工艺所选择的提取溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇，对环境等影响较小，且经回收处理后可达到无污染，有利于麦角甾醇的环保生产；另外，由于醇类溶剂对壳聚糖及蛋白类的溶解性很低，因此，本专利技术在选择乙醇等作为提取溶剂时，对酵母细胞壁的
主要成分也不会产生影响及破坏，因此，经提取后的酵母细胞壁还可作为高蛋白类饲料添加剂使用，实现废渣的再利用，无环保废弃物产生。
[0020]（4）本专利技术为除去浸膏中的油脂和酸，进一步的提供了浸膏的皂化及萃取步骤，即将浸膏中的油脂转化为肥皂，蛋白质降解为氨基酸，然后再利用溶解度的不同，利用正庚烷萃取其中的肥皂和氨基酸，从而达到去除杂质的目的。由于本专利技术的皂化反应是在碱性环境中，将浸膏中的醇溶蛋白分解为小分子多肽及氨基酸，经洗涤后进入污水中，可作为污水处理好痒及厌氧菌种有机质来源，大大降低污水处理成本。
[0021]（5）本专利技术采用绞龙、斗提、烘干器、皂化罐、萃取罐等常规设备组成，通过各阶段设备的合理控制，即可实现麦角甾醇生产的自动化控制，较现有麦角甾醇提取方法中采用超声、柱层析等设备而言，具有生产环境友好，易于工业化生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从酵母细胞壁中提取高纯度麦角甾醇的工业生产方法，其特征在于：将酵母细胞与提取溶剂在提取器（1）中进行逆流提取，将提取得到的药液经过滤、浓缩后得到浸膏，再将浸膏经皂化、萃取、回流提取、精制后，制得纯度大于98.5%的麦角甾醇产品。2.根据权利要求1所述的工业生产方法，其特征在于：所述酵母细胞是将安琪酵母经细胞破壁处理后再离心分离得到的酵母细胞壁；所述提取溶剂选自乙醇、甲醇或异丙醇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的工业生产方法，其特征在于：所述提取器（1）为内设有螺旋输送机构的绞龙，对应螺旋输送机构的两端部分设进料口（2）和出料口（4），将所述酵母细胞由进料口（2）送入提取器（1），提取溶剂经出料口（4）送入提取器（1），在螺旋输送机构的控制下，使酵母细胞与提取溶剂在提取器（1）中进行逆流提取，提取得到的药液由溢出口（3）送出，提取得到的废渣由溢出口（3）送出。4.根据权利要求3所述的工业生产方法，其特征在于：所述逆流提取时，控制提取器（1）的加热温度为50～70℃，料液比为1∶6～12。5.根据权利要求3所述的工业生产方法，其特征在于：所述提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆力，肖国庆，刘相，
申请(专利权)人：成都亚中生物制药有限责任公司，
类型：发明
国别省市：