本發(fā)明涉及生物化工領域,具體地說是一種從ɑ-熊果苷發(fā)酵液中分離ɑ-熊果苷的方法。
背景技術:
熊果苷是一種氫醌苷類化合物,是酪氨酸酶的抑制劑,能阻斷多巴及多巴醌的合成,從而有效地抑制黑色素的生成,具有美白作用。天然提取物中含的是β-熊果苷,但ɑ-熊果苷的美白效果是β-熊果苷的10倍以上,有效性和安全性高于β-熊果苷。ɑ-熊果苷化學合成比較難,易形成ɑ-熊果苷和β-熊果苷的混合物,分離難度大。因此越來越多的研究傾向于用微生物法或酶法合成ɑ-熊果苷。
公開號為CN1635139A的中國發(fā)明專利申請公開了一種發(fā)酵生產ɑ-熊果苷的方法,利用野油菜黃單胞菌,以氫醌和蔗糖為底物進行發(fā)酵,發(fā)酵液分別通過弱極性大孔吸附樹脂AB-8和極性大孔吸附樹脂S-8柱進行分離,然后通過真空干燥獲得純品。
公開號為CN102329838A的中國發(fā)明專利申請公開了一種以黑曲霉菌株轉化生產ɑ-熊果苷的方法,以氫醌和麥芽糖作為底物發(fā)酵,發(fā)酵液經Amberlite XAD-16或D101大孔吸附樹脂提取,得到ɑ-熊果苷。
以上兩件專利申請對于分離純化過程都是簡單提及,最終得到的產品無論從色澤還是純度上都有待于提高。
另外,生物法都是采用氫醌做底物,發(fā)酵結束后都會有少量的氫醌殘余,而氫醌是一種已知的皮膚致敏物,禁用于護膚品中,因此在ɑ-熊果苷的分離純化過程中若不能有效除去氫醌,會直接影響產品質量甚至導致產品不合格。
公開號為CN103483401A的中國發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N從ɑ-熊果苷發(fā)酵液中除去氫醌的方法,用磷酸三丁酯進行多次萃取與反萃取,并需引入無機鹽。該方法使得熊果苷純化工藝更加復雜化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有方法過于復雜、成本高且效果不理想的技術問題,提供一種從ɑ-熊果苷發(fā)酵液中分離ɑ-熊果苷的方法,其可以提高ɑ-熊果苷的分離效率和產品質量。
本發(fā)明提供一種從ɑ-熊果苷發(fā)酵液中分離ɑ-熊果苷的方法,其特征是包括如下步驟:(1)將ɑ-熊果苷發(fā)酵液通過中空纖維膜過濾,除去菌體,得濾液;(2)將步驟(1)中得到的濾液調pH至酸性,然后將溶液通過中等極性的大孔吸附樹脂,收集流出液;(3)將步驟(2)中得到的流出液過低極性大孔吸附樹脂,之后用水沖洗柱子,再用乙醇溶液洗脫,得洗脫液;(4)將步驟(3)中得到的洗脫液經真空干燥濃縮至結晶析出時,放置,ɑ-熊果苷以結晶形式析出;(5)將步驟(4)中形成的ɑ-熊果苷結晶用有機溶劑懸起,過濾,并用有機溶劑洗滌,即可得到白色ɑ-熊果苷產品。
優(yōu)選地,步驟(1)中的中空纖維膜為截留分子量為6000-60000的中空纖維膜。
優(yōu)選地,步驟(2)中,調pH至酸性是指調pH至3-5。
優(yōu)選地,步驟(2)中,中等極性的大孔吸附樹脂,指Amberlite XAD-6、XAD-7、XAD-7HP或XAD-8樹脂。
優(yōu)選地,步驟(3)中的低極性的大孔吸附樹脂,指H103、H107或H1020樹脂,所述乙醇溶液的體積百分比濃度為10%-15%。
優(yōu)選地,步驟(5)中的有機溶劑為丙酮。
本發(fā)明中α-熊果苷的分離純化過程相對簡單,能夠徹底除去氫醌,所得α-熊果苷產品色澤度好(參見圖1),純度高。用HPLC外標法檢測所得熊果苷的純度達99%以上(參見圖2),HPLC檢測條件為:柱子:C18柱(4.6*150mm,3.5um);流動相:90%含1/1000甲酸的水,10%甲醇;流速:0.3mL/min;柱溫:45℃。
通過本發(fā)明所述方法得到的α-熊果苷產品經核磁圖譜驗證確實為α-熊果苷(參見圖3A和圖3B),α-熊果苷5.34ppm處偶合常數(shù)J=3.6Hz, 區(qū)別于β-熊果苷此處的偶合常數(shù)J=7.8,且從核磁圖譜上未看到雜質峰。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所得熊果苷產品性狀照片;
圖2為本發(fā)明所得熊果苷的HPLC圖譜;
圖3A為所得熊果苷的核磁圖譜氫譜;
圖3B為所得熊果苷的核磁圖譜碳譜。
具體實施方式
根據下述實施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領域的技術人員容易理解,實施例所描述的內容僅用于說明本發(fā)明,而不應當也不會限制權利要求書中所描述的本發(fā)明。本發(fā)明實施例中所用到的試劑均從公開市場上購買。本發(fā)明中ɑ-熊果苷發(fā)酵液是指用氫醌做底物微生物發(fā)酵制備ɑ-熊果苷的發(fā)酵產物。
實施例1
將4Lɑ-熊果苷發(fā)酵液通過中空纖維膜過濾系統(tǒng)(膜的截留分子量為60000)除去菌體,過濾后的清液用1.0mol/L的鹽酸調pH 3.0,然后通過Amberlite大孔吸附樹脂XAD-7(1.5升),流出液繼續(xù)通過大孔吸附樹脂H103(1.5升),用3倍柱體積的水沖洗H103樹脂柱,后用4倍柱體積的體積百分比濃度10%的乙醇溶液洗脫,收集含ɑ-熊果苷的洗脫液,真空濃縮至大部分結晶析出時,于4℃環(huán)境中放置1小時,此時更多的晶體析出,用事先預冷的丙酮將結晶懸起,過濾,并用少量丙酮洗滌得ɑ-熊果苷純品。
實施例2
將4Lɑ-熊果苷發(fā)酵液通過中空纖維膜過濾系統(tǒng)(膜的截留分子量為30000)除去菌體,過濾后的清液用1.0mol/L的鹽酸調pH 4.0,然后通過Amberlite大孔吸附樹脂XAD-8(1.5升),流出液繼續(xù)通過大孔吸附樹脂H103(1.5升),用3倍柱體積的水沖洗H103樹脂柱,后用4倍柱體積的體積百分比濃度10%的乙醇洗脫,收集含ɑ-熊果苷的洗脫液,真空濃 縮至大部分結晶析出時,于4℃環(huán)境中放置1小時,此時更多的晶體析出,用事先預冷的丙酮將結晶懸起,過濾,并用少量丙酮洗滌得ɑ-熊果苷純品。
實施例3
將4Lɑ-熊果苷發(fā)酵液通過中空纖維膜過濾系統(tǒng)(膜的截留分子量為60000)除去菌體,過濾后的清液用1.0mol/L的鹽酸調pH 5,然后通過Amberlite大孔吸附樹脂XAD-7(1.5升),流出液繼續(xù)通過大孔吸附樹脂H107(1.5升),用3倍柱體積的水沖洗H107樹脂柱,后用4倍柱體積的體積百分比濃度15%的乙醇洗脫,收集含ɑ-熊果苷的洗脫液,真空濃縮至大部分結晶析出時,于4℃環(huán)境中放置1小時,此時更多的晶體析出,用事先預冷的丙酮將結晶懸起,過濾,并用少量丙酮洗滌得ɑ-熊果苷純品。
實施例4
將4Lɑ-熊果苷發(fā)酵液通過中空纖維膜過濾系統(tǒng)(膜的截留分子量為6000)除去菌體,過濾后的清液用1.0mol/L的鹽酸調pH 4.0,然后通過Amberlite大孔吸附樹脂XAD-6(1.5升),流出液繼續(xù)通過大孔吸附樹脂H103(1.5升),用3倍柱體積的水沖洗H103樹脂柱,后用4倍柱體積的體積百分比濃度15%的乙醇洗脫,收集含ɑ-熊果苷的洗脫液,真空濃縮至大部分結晶析出時,于4℃環(huán)境中放置1小時,此時更多的晶體析出,用事先預冷的丙酮將結晶懸起,過濾,并用少量丙酮洗滌得ɑ-熊果苷純品。