四区模拟移动床分离纯化发酵液中谷胱甘肽的方法技术

技术编号:9057703 阅读:153 留言:0更新日期:2013-08-21 20:57
本发明专利技术公开了四区模拟移动床分离纯化发酵液中谷胱甘肽的方法,具体步骤为:a、用60%的乙醇对发酵液浸提3h,7000r/min离心20min,取上清液;b、将上清液减压浓缩得粗提物;c、用去离子水将得到的粗提物配成浓度为5~60g/l,并用盐酸调节pH值至2.5;d、采用装填有阳离子交换树脂的模拟移动床分离纯化谷胱甘肽发酵液粗提物的进样液,由浓度为1.0%的NaCl溶液作为洗脱液,控制模拟移动床各功能区的流动相流速和柱切换时间,将谷胱甘肽和杂质分离,从提余液出口处收集得到谷胱甘肽纯品,从提取液出口处得到杂质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物制品加工领域,涉及一种。
技术介绍
谷胱甘肽在生物体内有着多种重要的生理功能,特别是对于维持生物体内适宜的氧化还原环境起着至关重要的作用。自从谷胱甘肽被发现以来,它不仅作为试剂广泛用于医学、生物学和化学的研究测定中,而且已成为一种重要的生化药物。谷胱甘肽可以迅速增强机体的免疫力,人体内谷胱甘肽增加后对消化系统、呼吸系统和新陈代谢等都有很大帮助。近年来在我国科技人员的努力下,基本达到了工业化水平。然而谷胱甘肽发酵过程中的副产物众多且化学性质相近,分离困难。目前,从发酵液中分离纯化谷胱甘肽的方法大部分采用装填有离子交换树脂的柱子进行简单的分离,常秀莲等研究了用七种离子交换树脂分离谷胱甘肽(常秀莲,丛丽华;七种离子交换树脂分离谷胱甘肽的比较所究;食品科技;2008,33 (12)),胡晓梅等提出了用001x7阳离子交换树脂分离纯化谷胱甘肽的工艺条件(胡晓梅,黄娟等;离子交换树脂分离纯化谷胱甘肽的研究;发酵科技通讯;2008,37 (4));杨海鳞等提出一种用超滤和微滤的方法分离纯化谷胱甘肽(专利公开号:CN101709077A);温凯等提出用热水抽提和超滤等操作从新鲜酵母中分离谷胱甘肽(专利公开号:CN101863959A);王淼等提出一种离心、调pH值、沸水破壁等操作分离得到谷胱甘肽(专利公开号:CN1850854A);这些方法存在操作复杂、产品纯度低、不能进行连续化生产、污染环境等缺点。20世纪90年代模拟移动床色谱技术的兴起被认为是化工技术中的一次革新,其应用范围也不断扩大,遍及石油、精细化工、生物发酵、医药、食品等很多生产领域,尤其在同系化合物、手性异构体药物、糖类、有机酸和氨基酸等混合物的分离中显示出其独特性能。研究表明,建造具有同等生产能力的模拟移动床色谱装置的投资为固定床色谱投资的一倍,模拟移动床色谱仅为固定床树脂、洗脱液等的消耗和设备拆旧的成本的70%左右,而且模拟移动床色谱投资仅占全年运行费用的20%左右。模拟移动床色谱在精制纯化方面与传统分批式色谱柱相比有着巨大优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:提供一种,实现连续化生产,克服目前传统的谷胱甘肽制取法制取的成品中谷胱甘肽含量低、杂质多、成本昂贵、产生污染较大的缺陷。本专利技术方法采用模拟移动床色谱法分离纯化发酵液中谷胱甘肽的具体步骤为: a、用60%的乙醇 对发酵液浸提3h,7000r/min离心20min,取上清液; b、将上清液减压浓缩得粗提物; C、用去离子水将得到的粗提物配成浓度为5-60g/l,并用盐酸调节pH值至2.5 ;d、采用装填有阳离子交换树脂的模拟移动床分离纯化谷胱甘肽发酵液粗提物的进样液,由浓度为1.0%的NaCl溶液作为洗脱液,控制模拟移动床各功能区的流动相流速和柱切换时间,将谷胱甘肽和杂质分离,从提余液出口处收集得到谷胱甘肽纯品,从提取液出口处得到杂质。本专利技术方法中的模拟移动床系统是由多根相同的阳离子交换树脂柱串联,即通过离子交换过程中的强弱吸附组分的吸附、精制、解吸、树脂再生之间不同功能区之间的按顺序切换,根据谷胱甘肽和杂质在分离介质上平衡系数不同的原理进行分离纯品,通过组合阀门的切换来改变进料口、提余液出口、流动相入口、提取液出口的位置得到目标产物;其中,通过切换时间的设置及各功能区洗脱液的流速的配合使目标物得到分离纯化。本专利技术方法中的模拟移动床系统由洗脱泵、进样泵、提取泵、色谱柱、电磁阀、信号采集器、系统控制器和计算机连接组成,洗脱液流速为(TlOOOml/min,进样液流速为(Γ50ml/min,提取液流速为(T500ml/min,提余液流速为(T500ml/min,切换时间为18 24min,模拟移动床的温度为24 32°C,进料液、洗脱液温度为24 32°C,二者温度保持一致。本专利技术方法中的模拟移动床系统由Γ16根固定床离子交换柱组成,按照四个口的位置分4区,每区由广4根离子交换柱,其中,一区位于洗脱液入口处与提取液出口处之间,在此区实现发酵液中的杂质的解吸;二区位于提取液出口处与进料口之间,在此区内使发酵液中的杂质反复吸附、解吸而浓缩;三区位于进料口与提余液出口之间,在此区内使谷胱甘肽吸附在固定相上,从相应出口得到谷胱甘肽纯品;四区位于提余液出口与洗脱液入口之间,一方面,液相中的谷胱甘肽被固定相吸附,其洗脱液与新鲜的洗脱液一起进入一区,可循环利用;另一方面将三区与一区隔开,防止提余液中的谷胱甘肽进入一区而污染。本专利技术是建立在连续分离的思想上,利用溶液中目标产物与共存杂质之间在物理、化学以及生物学 性质的差异,使其在分离操作中具有不同的传质速率和平衡状态,通过模拟移动床实现谷胱甘肽分离的目的,产品纯度好、收率高、产量大。具体实施例方式 实例1:选用谷胱甘肽发酵液,在四区模拟移动床上实现谷胱甘肽的分离纯化,具体步骤为: a、用60%的乙醇对发酵液浸提3h,7000r/min离心20min,取上清液; b、将上清液减压浓缩得粗提物; C、用去离子水将得到的粗提物配成浓度为5g/l,并用盐酸调节pH值至2.5 ;d、采用装填有阳离子交换树脂的模拟移动床分离纯化谷胱甘肽发酵液粗提物的进样液,由浓度为1.0%的NaCl溶液作为洗脱液,控制模拟移动床各功能区的流动相流速和柱切换时间,将谷胱甘肽和杂质分离,从提余液出口处收集得到谷胱甘肽纯品,从提取液出口处得到杂质。本专利技术方法中,模拟移动床系统由4根固定床离子交换柱组成,按照四个口的位置分4区,每区有I根离子交换柱。洗脱液流速100ml/min ;进样液流速为5 ml/min ;提取液流速为80ml/min ;提余液流速为25ml/min ;切换时间为18mim ;整个模拟移动床系统的温度为24°C,进料液、洗脱液温度为24°C。成品HPLC法检测:PerkinElmer Series 200高效液相色谱系统,蒸发光检测器,色谱柱 Hedera 0DS-2 (4.6mmX 250mm,5 μ m),流动相为 V (H2O)=V (CH3CN)=V (TFA)=96.9:3:0.1,流速lml/min,进样量20μ 1,检测温度25°C,使用外标法测定成品谷胱甘肽含量96.8%ο实例2:选用谷胱甘肽发酵液,在四区模拟移动床上实现谷胱甘肽的分离纯化,具体步骤为: a、用60%的乙醇对发酵液浸提3h,7000r/min离心20min,取上清液; b、将上清液减压浓缩得粗提物; C、用去离子水将得到的粗提物配成浓度为15g/l,并用盐酸调节pH值至2.5 ;d、采用装填有阳离子交换树脂的模拟移动床分离纯化谷胱甘肽发酵液粗提物的进样液,由浓度为1.0%的NaCl溶液作为洗脱液,控制模拟移动床各功能区的流动相流速和柱切换时间,将谷胱甘肽和杂质分离,从提余液出口处收集得到谷胱甘肽纯品,从提取液出口处得到杂质。本专利技术方法中模拟移动床系统由8根固定床离子交换柱组成,按照四个口的位置分4区,每区有2根离子交换柱。洗脱液流速200ml/min ;进样液流速为10 ml/min ;提取液流速为lOOml/min ;提余液流速为110ml/min ;切换时间为18mim ;整个模拟移动床系统的温度为24°C,进料液、洗脱液温度为24°C。成品HPL本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种四区模拟移动床分离纯化发酵液中的谷胱甘肽的方法,具体步骤为:a、用60%的乙醇对发酵液浸提3h,7000r/min离心20min,取上清液;b、将上清液减压浓缩得粗提物;c、用去离子水将得到的粗提物配成浓度为5~60g/l,并用盐酸调节pH值至2.5;d、采用装填有阳离子交换树脂的模拟移动床分离纯化谷胱甘肽发酵液粗提物的进样液,由浓度为1.0%的NaCl溶液作为洗脱液,控制模拟移动床各功能区的流动相流速和柱切换时间,将谷胱甘肽和杂质分离,从提余液出口处收集得到谷胱甘肽纯品,从提取液出口处得到杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金新亮李胜迎李枝玲张大兵罗军侠张宁
申请(专利权)人:江苏汉邦科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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