[發(fā)明專利]一種吡咯喹啉醌的分離純化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011148964.2
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112194658A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯爭平;陳鋒;吉毅楠;劉培
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古拜克生物有限公司
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04
• 代理公司: 北京精金石知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發(fā)明提供了一種吡咯喹啉醌的分離純化方法，屬于生物化工領(lǐng)域。實施過程中在含有吡咯喹啉醌的發(fā)酵液中加入非離子型絮凝劑和陰離子型絮凝劑的混合物作為絮凝劑能夠更好的使雜質(zhì)凝集，具體的使用質(zhì)量比為2?5:1的水溶性淀粉和海藻酸的混合物作為絮凝劑，使蛋白質(zhì)雜質(zhì)和金屬離子雜質(zhì)沉積，便于更好地除去，純化過程中使用體積比為1:2?3的XDA?7和XDA?1的混合大孔經(jīng)樹脂，不僅能夠除去色素雜質(zhì)，還能更好地純化吡咯喹啉醌，僅需使用純水進行洗脫，即可得到純度較高的吡咯喹啉醌，后續(xù)再進行重結(jié)晶，即可得到吡咯喹啉醌純品，該方法操作簡單，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化工領(lǐng)域，具體涉及一種吡咯喹啉醌的分離純化方法。

背景技術(shù)

吡咯喹啉醌(PQQ)是一種水溶性醌類化合物，廣泛存在于食物和動物中，是葡萄糖脫氫酶和乙醇脫氫酶的輔酶，化學名稱為4,5-二氫-4,5-二氧化-1-氫吡咯(2,3f)醌-2,7,9-三羧酸。PQQ已被證明具有很重要的生理功能而被認為是新的B族維生素,已有研究表明，PQQ可以用于治療神經(jīng)性和精神性失調(diào)癥，這是由于PQQ可以阻止淀粉樣蛋白的形成，抑制C-端縮短的變異型突觸核蛋白的細胞毒性。并且，PQQ可以有效阻止氧化應(yīng)激引起的神經(jīng)退行性病變。總之，PQQ與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的功能有如下四種：(1)抗氧化，清除自由基；(2)影響呼吸鏈功能，維護線粒體能量代謝；(3)刺激神經(jīng)生長因子的分泌，修復(fù)和促進神經(jīng)生長；(4)延緩α-synuclein蛋白的沉積，防止神經(jīng)細胞纖維化。因此，有關(guān)研究人員認為PQQ對帕金森病和老年性癡呆等多種神經(jīng)變性性疾病具有潛在的治療價值。因此，PQQ作為藥物或功能食品具有很好的應(yīng)用前景。其結(jié)構(gòu)式如下所示：

在PQQ生產(chǎn)中，從混合物中分離純化PQQ，獲得高純度產(chǎn)品是至關(guān)重要的步驟。但是，PQQ水溶性強、反應(yīng)液中濃度低，普通萃取方法萃取效率低、選擇性差，嚴重制約著PQQ的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。目前，PQQ的生產(chǎn)方法主要是化學合成法及發(fā)酵法，化學合成法步驟多、副產(chǎn)物多且難以去除，在國內(nèi)安全環(huán)保越來越嚴格的情況下，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)PQQ具有巨大的成本優(yōu)勢。

如中國專利申請201510244788.5中公開了一種絡(luò)合萃取法分離純化發(fā)酵液中的吡咯喹啉醌，步驟如下：(1)將菌種發(fā)酵，得到發(fā)酵液；(2)發(fā)酵液經(jīng)高速離心，將上清液在雙溶質(zhì)萃取體系進行絡(luò)合萃取，其中三辛胺為絡(luò)合劑，正己烷為稀釋劑，得到富含吡咯喹啉醌的上層液；(3)將富含吡咯喹啉醌的上層液用氨水反萃，氨水層減壓濃縮后，冷凍干燥，得到吡咯喹啉醌粗品；(4)將吡咯喹啉醌粗品用超純水溶解，用HCl將pH調(diào)至3-4后，加入乙醇，在20-25℃下攪拌5-6h，然后靜置12-24h，得到吡咯喹啉醌。該發(fā)明利用上述生產(chǎn)制備方法，條件簡單，過程快捷，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，對促進PQQ的產(chǎn)業(yè)化有重要意義，但是該工藝比較復(fù)雜，成本較高。

再如，中國專利申請201710441502.1中公開了一種甲基營養(yǎng)菌發(fā)酵液中吡咯喹啉醌的分離純化方法及其應(yīng)用，包括如下步驟：(1)將發(fā)酵液先經(jīng)大孔樹脂富集，再依次經(jīng)過緩沖液和水進行洗脫，收集洗脫液，得到富含吡咯喹啉醌的富集液；(2)將所述富含吡咯喹啉醌的富集液經(jīng)親水性硅膠填料純化，得到吡咯喹啉醌母液；(3)使所述吡咯喹啉醌母液中的吡咯喹啉醌結(jié)晶析出，得到吡咯喹啉醌粗晶體；(4)采用堿溶酸沉法將所述吡咯喹啉醌粗晶體進行重結(jié)晶，得到吡咯喹啉醌。通過實驗證明：該發(fā)明的方法具有工藝操作簡單、銜接度高，產(chǎn)品回收率和純度高的特點，但是根據(jù)該申請的記載可知其對終產(chǎn)品吡咯喹啉醌的收率并沒有關(guān)注，并且其使用大孔經(jīng)樹脂后又經(jīng)親水性硅膠填料純化會對產(chǎn)物的收率產(chǎn)生影響。

因此，需要開發(fā)一種操作簡單，能夠更好的提高吡咯喹啉醌的收率和純度的分離純化方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供一種吡咯喹啉醌的分離純化方法，該方法操作簡單，并且能夠更好的提高吡咯喹啉醌的收率和純度。

本發(fā)明提供了一種吡咯喹啉醌的分離純化方法，包括以下步驟：