[發(fā)明專利]一種利用超高交聯(lián)樹脂吸附分離古龍酸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510001811.8
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104530274B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 應(yīng)漢杰;柯旭;吳菁嵐;周精衛(wèi);莊偉;陳勇;朱晨杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08F112/08
• 分類號: C08F112/08;C08F8/10;C08J3/24;B01J20/26;B01J20/30;C07C59/105;C07C51/47
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用超高交聯(lián)樹脂從原料液中提取古龍酸的方法。

背景技術(shù)

古龍酸(又名：2-酮基-L-古龍酸)，英文名α-keto-L-gulnoic-acid(縮寫為KGA或2-KLG)，在醫(yī)藥工業(yè)和食品工業(yè)上市場需求龐大。古龍酸是維生素C的重要前體。維生素C是一種人體代謝所必需的維生素，Vc在人體內(nèi)的生理作用主要包括：1)參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)；2)對抗自由基損傷；3)改善機(jī)體免疫功能；4)參與膠原蛋白和細(xì)胞間質(zhì)的合成；5)參與神經(jīng)遞質(zhì)的合成；6)參與氨基酸代謝與鐵代謝；7)抑制血小板及白細(xì)胞活化等等。因此，Vc在壞血病、心血管缺陷、糖尿病、神抑郁癥、危重型克山病等疾病的臨床治療中均具有重要的用途。此外，Vc還可以用作食品添加劑、飼料添加劑、農(nóng)作物催熟劑、化妝品防銹劑等等。

近年來由于環(huán)保要求以及未來社會綠色化工的需要，生物合成法已成為主要的研究方向，其中微生物二步發(fā)酵法制備古龍酸已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。通過利用生物體內(nèi)的代謝途徑來替代化學(xué)合成法中的氧化過程，精簡了生產(chǎn)流程，減少了對丙酮、氯氣、苯等有害物質(zhì)的使用，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)保費用。在發(fā)酵液中古龍酸的含量約為7％，且菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì)較多，色澤偏深，直接導(dǎo)致提取工藝的復(fù)雜性，致使下游處理費用占成本比例較大，不利于提高經(jīng)濟(jì)競爭力。故如何從發(fā)酵液中分離得到高純度和濃度的古龍酸對降低總生產(chǎn)成本至關(guān)重要。

目前在生產(chǎn)工業(yè)上古龍酸的提取方法主要有：加熱沉淀法(AndersonS，MakrsC，LazaricsR，etal.Production of 2-keto-L-gulonate，an intermediateinL-ascobrate synthesis by a genetically modified Ewrinia Hebricola Science)，耗能多，且會造成有效成分的降解損失?；瘜W(xué)凝絮法的上層清液中仍存在一定量的可溶性蛋白，加入的化學(xué)物質(zhì)會使蛋白逐步析出，致使產(chǎn)品收率和質(zhì)量受到污染。

超濾法(王清格，Vc生產(chǎn)新工藝的討論)要求發(fā)酵液必須經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)行超濾，否則會造成嚴(yán)重的膜堵塞情況，膜通量在該過程中會急劇下降，同時預(yù)處理的時間長，費用大，并會造成產(chǎn)品的損失。溶媒萃取法，采用0.5mol/L DOA-20％正庚醇-醋酸混合溶劑通過三級逆流萃取和一級反萃取從發(fā)酵液中提取，收率可達(dá)90％以上。但反萃取液中會使用大量HCl。

專利(CN1733747)公開了一種合成專用的螯合樹脂，利用模擬移動床技術(shù)，在20℃～75℃的操作溫度下，以水為洗脫劑，使維生素C與古龍酸完全分離，得到富含古龍酸的組分。并采用常規(guī)的濃縮結(jié)晶分離方法，得到古龍酸產(chǎn)品。

目前，工業(yè)上一般采用離子交換法分離古龍酸，該工藝成熟，但是單元操作多且離子交換樹脂的再生需要消耗大量的酸、堿等試劑，污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從發(fā)酵液中提取古龍酸的方法，以解決古龍酸工業(yè)中下游分離難題，并減少古龍酸分離過程的能耗比。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種利用超高交聯(lián)樹脂吸附分離古龍酸的方法，將經(jīng)過預(yù)處理的古龍酸發(fā)酵液通過裝有超高交聯(lián)樹脂的吸附柱，經(jīng)吸附、洗雜和解吸的過程得到古龍酸溶液。

其中，所述的超高交聯(lián)樹脂是以聚苯乙烯-二乙烯基苯為骨架，通過Friedel-Crafts交聯(lián)反應(yīng)制備得到，該超高交聯(lián)樹脂弱極性，親水性好；平均粒徑為0.42-0.56mm，含水量為43wt％，孔徑為1.92nm，孔隙率30-40％，濕密度1.09g/cm³，平均比表面積1645.5m²/g，平均孔容0.732cm³/g，功能基團(tuán)為羰基。該樹脂命名為HD-01。該樹脂對共存的雜質(zhì)基本不吸附。

其中，所述的超高交聯(lián)樹脂是按照如下方法制備得到：

將氯甲基化聚苯乙烯樹脂在硝基苯或二氯乙烷中充分溶脹，加入傅氏催化劑和交聯(lián)劑二乙烯基苯，并將溫度上升至80～120℃，進(jìn)行Friedel-Crafts反應(yīng)，制得含羰基功能基團(tuán)的具有弱極性的超高交聯(lián)樹脂，用乙醇洗滌，抽濾后，利用稀鹽酸水溶液浸泡固化，乙醇中保存?zhèn)溆谩?/p>