(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010344816.1
(22)申请日 2020.04.27
(71)申请人 江苏惠利生物科技有限公司
地址 225300 江苏省泰州市永安洲镇高永
工业园
(72)发明人 郭宏明 张恒家 戴军禄 高松
胡桂明 陆稳健
(74)专利代理机构 北京中政联科专利代理事务
所(普通合伙) 11489
代理人 何浩
(51)Int.Cl.
C07C 37/68(2006.01)
C07C 37/70(2006.01)
C07C 37/86(2006.01)
C07C 37/88(2006.01)
C07C 39/11(2006.01)
(54)发明名称一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法(57)摘要本发明公开了一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，具体制备步骤包括在发酵液(羟基酪醇含量1g/L以上)中加入多巴胺，和聚，并通入二氧化碳，调节pH至酸性，得酸性发酵液；将酸性发酵液过滤，去除菌体，通过超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经过滤，去除素等有机小分子；用醋酸调节pH为2-4，并通入氮气，后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在35-40℃，得浓缩液；将浓缩液进行冷冻干燥成固体；固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。本发明可有效纯化发酵液中的羟基酪醇，且有效保障提取 过程中产品不被空气氧化。权利要求书1页 说明书4页CN 111499498 A 2020.08.07
C N 111499498
A
1.一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，具体制备步骤包括：
(1)在发酵液中加入多巴胺，和聚，并通入二氧化碳，调节pH至酸性，得酸性发酵液；
(2)将酸性发酵液过滤，去除菌体，通过超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；
(3)再经过滤，去除素等有机小分子；
(4)用醋酸调节pH为2-4，并通入氮气，后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在35-40℃，得浓缩液；
(5)将浓缩液进行冷冻干燥成固体；
(6)固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。
2.根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)中多巴胺的加入量是羟基酪醇含量的40-60％。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)中多巴胺的加入量是羟基酪醇含量的40-45％。
4.根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)中聚的加入量是羟基酪醇含量的1-10％。
5.根据权利要求1或4任一项所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(1)中聚的加入量是羟基酪醇含量的5-10％。
6.根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(2)所述超滤浓缩为采用600-1000kD的超滤膜进行超滤浓缩。
7.根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(3)所述过滤为：采用活性炭和/或硅藻土进行过滤。
8.根据权利要求1所述的一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，其特征在于，步骤(6)所述酯类溶剂为乙酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸丁酯，丁酸乙酯，丙酸乙酯中的任意一种或几种组合。
权 利 要 求 书1/1页CN 111499498 A
一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法
技术领域
[0001]本发明涉及生物工程技术领域，具体是一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法。
背景技术
[0002]羟基酪醇是橄榄中具强抗氧化性的一种多酚类化合物，也是动物脑内多巴胺的代谢产物之一。羟
基酪醇，又名3，4-二羟基苯乙醇，分子式为C8H10O3，分子量为154.16，为无或浅黄油状物。大量研究表明，羟基酪醇具有良好的生物活性，主要包括广谱的抗微生物活性，预防多种自由基的直接损伤，预防糖尿病及提高脂肪组织对胰岛素的敏感性，减小动脉粥样硬化的病灶范围和防止心肌缺血/再灌注损伤，改善β-淀粉样蛋白诱导的阿尔茨海默症以及抑制肿瘤增殖等。由于其抗氧化活性，使其被认为是清除自由基最佳的天然抗氧化剂之一，其自由基清除能力是槲皮素的两倍、表儿茶酸的三倍。国外很多机构已经把羟基酪醇作为添加剂加入到保健品和食品中，发现有很好的抗衰老和预防疾病作用。
[0003]羟基酪醇合成的报道很多，是研究的热点。有文献报道用3，4-二甲氧基苯乙醇为原料合成羟基酪醇，此方法最后一步脱保护反应收率只有10％，而且合成步骤较长，成本过高.KHAFAGY等报道用三氯化锡催化剂直接对3，4-二甲氧基苯乙醇脱保护，合成的羟基酪醇收率也不理想，且反应不易控制，易发生傅克烷基化副反应。BOVICELLI等报道了一条以酪醇为原料合成羟基酪醇的路线，该路线需在苯环上引入一个羟基，这涉及到羟基的保护与脱保护等过程，步骤繁琐，过程中也用到氢化铝锂和三溴化硼等不容易操作的试剂，该方法无论实验室合成还是工业生产都很少采用.帝斯曼公司申请了用邻苯二酚为原料制备羟基酪醇的专利。但此路线需要耗费大量溶剂，产生大量废水，且反应时间较长，较少有人采用。许超等报道了另一种以邻苯二酚为原料合成羟基酪醇的方法，该路线不仅反应步骤长，同时用到极其危险的三溴化硼，反应比较剧烈，实验室较少采用。延永等以3，4-二甲氧基为起始原料，此反应使用了腐蚀性很强的溴化氢和高度易燃易爆的金属钠，具有一定的危险性。因此，使用新方法安全高效地合成羟基酪醇具有重要意义。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，以解决现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006]一种从发酵液中提取高纯度羟基酪醇的方法，具体制备步骤包括：
[0007](1)在发酵液(羟基酪醇含量1g/L以上)中加入多巴胺，和聚，并通入二氧化碳，调节pH至酸性，得酸性发酵液；
[0008](2)将酸性发酵液过滤，去除菌体，通过超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；[0009](3)再经过滤，去除素等有机小分子；
[0010](4)用醋酸调节pH为2-4，并通入氮气，后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在35-40℃，
得浓缩液；
[0011](5)将浓缩液进行冷冻干燥成固体；
[0012](6)固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。
[0013]优选的，步骤(1)中多巴胺的加入量是羟基酪醇含量的40-60％。
[0014]优选的，步骤(1)中多巴胺的加入量是羟基酪醇含量的40-45％。
[0015]优选的，步骤(1)中聚的加入量是羟基酪醇含量的1-10％。
[0016]优选的，步骤(1)中聚的加入量是羟基酪醇含量的5-10％。
[0017]优选的，步骤(2)所述超滤浓缩为采用600-1000kD的超滤膜进行超滤浓缩。[0018]优选的，步骤(3)所述过滤为：采用活性炭和/或硅藻土进行过滤。
[0019]优选的，步骤(6)所述酯类溶剂为乙酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸丁酯，丁酸乙酯，丙酸乙酯中的任意一种或几种组合。
[0020]与现有技术相比，本发明上述技术方案的有益效果是：
[0021](1)上述技术方案在步骤(1)过程中，引入多巴胺，多巴胺在水溶液体系中，其分子结构中的邻苯二酚基团很容易被氧化，其还原性的存在，可有效避免在前期操作步骤中，水中溶解氧氧化羟基酪醇；另外，多巴胺的活性基团可与羟基酪醇分子结构中的羟基等活性官能团之间形成牢固氢键吸附，从而起到屏蔽作用；随着反应的进行，多巴胺逐渐被水中溶解氧氧化从而发生自聚，自聚后，其分子与羟基酪醇
之间的吸附作用减弱，从而将羟基酪醇释放，而自聚后的多巴胺则可在过滤过程中被去除，不会对产品纯度造成不良影响；[0022](2)上述技术方案在步骤(1)中引入聚，该物质可良好溶解于水中，另外，在二氧化碳作用下，聚可有效吸附固定二氧化碳气体，从而使整个体系处于惰性气氛条件下，减少氧气在水中的溶解量，而在后续加热过程中，在氮气作用下，聚又可以在热量或氮气作用下，将二氧化碳气体释放，从而打散表面吸附的少量羟基酪醇，使其被有效提取，避免对产品纯度造成不良影响。
具体实施方式
[0023]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]在发酵液(羟基酪醇含量为1.5g/L)中加入多巴胺，控制多巴胺的加入量为羟基酪醇含量的40％，和聚，控制聚的加入量为羟基酪醇含量的1％，并通入二氧化碳，直至调节至溶液pH至酸性，得酸性发酵液；将酸性发酵液用陶瓷膜过滤，去除菌体，收集滤液，再将滤液通过规格为600kD的超滤膜进行超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经活性炭或硅藻土过滤，去除素等有机小分子；随
后用质量分数为3％的醋酸调节pH为2，并以3mL/min速率通入氮气10min，随后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在35℃，得浓缩液；将浓缩液于温度为-45℃条件下进行冷冻干燥成固体；将固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。所述酯类溶剂可以为乙酸乙酯。
[0026]实施例2
[0027]在发酵液(羟基酪醇含量为2.5g/L)中加入多巴胺，控制多巴胺的加入量为羟基酪醇含量的45％，和聚，控制聚的加入量为羟基酪醇含量的5％，并通入二氧化碳，直至调节至溶液pH至酸性，得酸性发酵液；将酸性发酵液用陶瓷膜过滤，去除菌体，收集滤液，再将滤液通过规格为800kD的超滤膜进行超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经活性炭或硅藻土过滤，去除素等有机小分子；随后用质量分数为4％的醋酸调节pH为3，并以4mL/min速率通入氮气15min，随后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在38℃，得浓缩液；将浓缩液于温度为-50℃条件下进行冷冻干燥成固体；将固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。所述酯类溶剂可以为乙酸甲酯。[0028]实施例3
[0029]在发酵液(羟基酪醇含量为1.0g/L)中加入多巴胺，控制多巴胺的加入量为羟基酪醇含量的60％，和聚，控制聚的加入量为羟基酪醇含量的10％，并通入二氧化碳，直至调节至溶液pH至酸性，
得酸性发酵液；将酸性发酵液用陶瓷膜过滤，去除菌体，收集滤液，再将滤液通过规格为1000kD的超滤膜进行超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经活性炭或硅藻土过滤，去除素等有机小分子；随后用质量分数为5％的醋酸调节pH为4，并以5mL/min速率通入氮气20min，随后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在40℃，得浓缩液；将浓缩液于温度为-45--60℃条件下进行冷冻干燥成固体；将固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。所述酯类溶剂可以为乙酸乙酯和乙酸甲酯按体积比为1：1配制而成。
[0030]实施例4
[0031]在发酵液(羟基酪醇含量为1.0g/L)中加入聚，控制聚的加入量为羟基酪醇含量的10％，并通入二氧化碳，直至调节至溶液pH至酸性，得酸性发酵液；将酸性发酵液用陶瓷膜过滤，去除菌体，收集滤液，再将滤液通过规格为1000kD的超滤膜进行超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经活性炭或硅藻土过滤，去除素等有机小分子；随后用质量分数为5％的醋酸调节pH为4，并以5mL/min速率通入氮气20min，随后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在40℃，得浓缩液；将浓缩液于温度为-45--60℃条件下进行冷冻干燥成固体；将固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。所述酯类溶剂可以为乙酸乙酯和乙酸甲酯按体积比为1：1配制而成。
[0032]实施例5
[0033]在发酵液(羟基酪醇含量为1.0g/L)中加入多巴胺，控制多巴胺的加入量为羟基酪醇含量的60％，并通入二氧化碳，直至调节至溶液pH至酸性，得酸性发酵液；将酸性发酵液用陶瓷膜过滤，去除菌体，收集滤液，再将滤液通过规格为1000kD的超滤膜进行超滤浓缩，进一步去除蛋白等杂质；再经活性炭或硅藻土过滤，去除素等有机小分子；随后用质量分数为5％的醋酸调节pH为4，并以5mL/min速率通入氮气20min，随后进行薄膜蒸发浓缩，温度控制在40℃，得浓缩液；将浓缩液于温度为-45--60℃条件下进行冷冻干燥成固体；将固体在室温下溶于酯类溶剂，过滤取清液；清液在40℃下干燥为固体，即得产品羟基酪醇。所述酯类溶剂可以为乙酸乙酯和乙酸甲酯按体积比为1：1配制而成。
[0034]实施例6
[0035]在发酵液(羟基酪醇含量为1.0g/L)中加入多巴胺，控制多巴胺的加入量为羟基酪
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