[發明專利]一種利用超分子溶劑萃取法分離純化吡咯喹啉醌的方法

有效

• 申請號: 202011308354.4
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112358478B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 馬科;楊雪鵬;史立軍;秦天蒼;鐘桂芳;徐琳;蘇筱渲;王光路;代軍帥;周穎;吳貞貞;蔣登科;程源航
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學;新拓洋生物工程有限公司
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 張愛軍

本發明涉及一種利用超分子溶劑萃取法分離純化吡咯喹啉醌的方法，包括(1)利用吡咯喹啉醌生產菌制備含有吡咯喹啉醌的發酵液；(2)將季銨鹽表面活性劑溶于烷烴中，在攪拌的同時向溶液中緩慢加入烷醇，攪拌至溶液澄清透明，即為超分子溶劑；(3)利用超分子溶劑對含有吡咯喹啉醌的發酵液進行萃取，得含有吡咯喹啉醌的超分子溶劑相；(4)利用氯化鈉溶液對含有吡咯喹啉醌的超分子溶劑相進行反萃，得含有吡咯喹啉醌的水相；(5)在4℃條件下，將含有吡咯喹啉醌的水相靜置24h，出現紅色晶體時過濾，即得吡咯喹啉醌。本發明操作簡單，成本低、污染少，分離效率高，便于快速連續操作，可應用于PQQ的工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種利用超分子溶劑萃取法分離純化吡咯喹啉醌的方法，屬于生物化工技術領域。

背景技術

吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone，PQQ)是一種水溶性醌類化合物，能夠可逆傳遞電子，在生命系統當中作為氧化還原酶輔因子，是繼核黃素和煙酰胺之后發現的第三類輔酶。作為多種酶類輔基，對生命體有重要生理活性。研究發現，缺乏PQQ的小鼠生長緩慢、皮膚脆弱、骨質疏松、骨骼異常、免疫應答低下、生殖能力差，容易產生關節炎癥。值得注意的是，哺乳動物體內不能合成PQQ，必須從外部攝入以滿足生命活動的需要。因此，PQQ被認為是人體必須的維生素及營養素，可用作新型功能食品原料，在醫藥、食品、健康等領域具有巨大開發潛力。

然而，PQQ的分離純化方法卻是其大規模開發應用的瓶頸。目前，PQQ的制備方法主要有微生物發酵和化學合成方法。已報道的PQQ化學合成方法需要經過十步以上的反應才能獲得，產率低，并且需要使用大量有毒試劑和重金屬催化劑，對環境破壞比較大。發酵法生產制備生物活性物質是目前國內外公認的綠色環保獲取生物醫藥原料的方法。但是，吡咯喹啉醌屬于基因轉錄翻譯后多肽經修飾生成的產物，受基因轉錄控制、修飾反應限速等因素影響，與其他發酵精細化工產品相比，PQQ發酵產物濃度仍然較低。另外，由于PQQ強極性、水溶性、發酵液成分復雜的特點，常規天然產物分離純化手段只適用于中等極性脂溶性化合物分離。因此，從發酵液中分離純化PQQ難度加大，產業化開發PQQ必須解決分離純化技術難題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種利用超分子溶劑萃取法分離純化PQQ的方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種利用超分子溶劑萃取法分離純化吡咯喹啉醌的方法，包括如下步驟：

(1)發酵液制備：利用吡咯喹啉醌生產菌制備含有吡咯喹啉醌的發酵液；

(2)超分子溶劑的制備：將季銨鹽表面活性劑溶于烷烴中，在60℃、200rpm的條件下攪拌，同時向溶液中緩慢加入烷醇，攪拌至溶液澄清透明，即得超分子溶劑；

(3)萃取分離：利用超分子溶劑對含有吡咯喹啉醌的發酵液進行萃取，在常溫下攪拌10min后，將混合試劑倒入分液漏斗中靜置分層，上層為含有吡咯喹啉醌的超分子溶劑相，下層為水相；

(4)反萃分離：利用氯化鈉溶液對含有吡咯喹啉醌的超分子溶劑相進行反萃，在常溫下攪拌10min后，將混合試劑倒入分液漏斗中靜置分層，上層為回收的超分子溶劑相，下層為含有吡咯喹啉醌的水相；

(5)結晶純化：在4℃條件下，將含有吡咯喹啉醌的水相靜置24h，待出現紅色晶體時過濾，即得吡咯喹啉醌。

所述吡咯喹啉醌生產菌為：扭脫甲基桿菌、肺炎克雷伯氏菌、氧化葡萄糖酸桿菌或銅綠假單胞菌。

所述季銨鹽為氯化二甲基芐基烴銨、三辛基甲基氯化銨或十二烷基二甲基芐基氯化銨；烷醇為正戊醇、正己醇或正庚醇；烷烴為正戊烷、正己烷或正庚烷。

所述季銨鹽的用量為0.1-2.0g、烷烴的體積為8-10mL、烷醇的體積為1-2mL。