一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910041559.8

申请日:

2009.07.31

公开号:

CN101619336A

公开日:

2010.01.06

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C12P19/44; C07H15/18; C07H1/00

主分类号:

C12P19/44

申请人:

中山大学; 深圳学者生物有限公司; 广州绿色盈康生物工程有限公司

发明人:

刘 昕; 徐运娟; 赵 爽; 刘小卓; 钟倩莉; 招淑燕; 庄沿磊; 黄建威; 曾小红

地址:

510275广东省广州市新港西路135号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法。本发明方法以肉苁蓉提取物作为催化反应底物,β-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,催化水解底物中的松果菊苷使其葡萄糖基配体末端断裂、定向转化为高活性的毛蕊花糖苷单体化合物;通过分离提纯工艺及浓缩、干燥工艺,收获毛蕊花糖苷单体化合物。通过调整分离提纯工艺条件,收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达50%~90%。毛蕊花糖苷单体化合物具有小分子和低极性的特征,在药物吸收中展示良好的吸收率和特殊的药理活性。

权利要求书

1.  一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法,以肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,催化水解底物中的松果菊苷定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;再通过分离提纯工艺及浓缩、干燥工艺,获得毛蕊花糖苷单体化合物;所述的肉苁蓉提取物是以肉苁蓉肉质茎,经通常提取分离工艺获取的肉苁蓉提取物,其苯乙醇苷类化合物含量不低于3.2%;催化反应过程初始底物浓度为0.1%~30%,温度为38℃~60℃;pH为4.0~5.8;时间为3h~10h;催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为2U/g~1000U/g。

2.
  按照权利要求1所述的方法,其特征是该方法的具体步骤包括:
(1)、采用肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,经通常工业生物反应器进行催化反应,催化水解底物中松果菊苷定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为0.1%~30%,温度为38℃~60℃,pH为4.0~5.8,时间为3h~10h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为2U/g~1000U/g;
(2)、采用通常工业膜分离工艺装置超滤膜或陶瓷膜,选择性筛分及截留除去步骤(1)的反应液中的多糖、蛋白质大分子杂质以及微粒和亚微粒杂质,或再通过纳滤膜,进一步选择性筛分及截留除去氨基酸、D-甘露醇、甜菜碱小分子杂质;获得毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
(3)、将步骤(2)获得的毛蕊花糖苷单体化合物提取液,通过通常工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺,获得固形物含量为30%~56%的浓缩物;再通过工业喷雾干燥工艺,或通常的其它工业干燥方法,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物或干燥物。

3.
  按照权利要求1或2所述的方法,其特征是催化反应过程初始底物浓度为1%~15%,温度为42℃~50℃,pH为4.5~5.3,时间为4h~6h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为10U/g~100U/g。

4.
  按照权利要求1或2所述的方法,其特征是催化反应过程中再添加K+、Na+、Mn2+或Co2+作为催化反应的激活剂,添加的激活剂在初始反应物中的浓度为0.1mol/L~3mol/L。

5.
  按照权利要求4所述的方法,其特征是所添加的K+、Na+、Mn2+或Co2+激活剂在初始反应物中的浓度为0.5mol/L~1.5mol/L。

6.
  按照权利要求2所述的方法,其特征是在步骤(2)中再采用通常工业大孔树脂吸附分离工艺,或/和通常工业层析柱分离纯化工艺,或/和通常模拟移动床色谱分离系统工艺或通常多功能色谱分离工艺,进一步分离纯化。

7.
  按照权利要求2所述的方法,其特征是步骤(2)中所述的超滤膜或陶瓷膜的相对分子质量为1000~4500;纳滤膜相对分子质量为200~300。

8.
  按照权利要求1或2所述的方法,其特征是所述的β-葡萄糖苷酶工业酶制剂包括β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、植物提取复合酶或/和植物水解复合酶。

9.
  按照权利要求2所述的方法,其特征是步骤(3)中所述的工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺的温度为42℃~80℃,工业喷雾干燥工艺的干燥塔进风温度为125℃~285℃,其它工业干燥的方法干燥温度为50~100℃。

10.
  按照权利要求2所述的方法,其特征是步骤(3)中所述的工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺的温度为45℃~65℃,工业喷雾干燥工艺的干燥塔进风温度为135℃~185℃,其它工业干燥的方法干燥温度为60~80℃。

说明书

一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷的方法
技术领域
本发明涉及一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法。
背景技术
肉苁蓉(Herba Cistanches)是列当科(Orobanchaceae)肉苁蓉属(Cistanche Hoffmg.et Link)多年寄生草本植物。现代分析表明,肉苁蓉的主要活性成分为苯乙醇苷类、苯甲醇苷类、环烯醚萜苷类、木脂素苷类、低聚糖类衍生物、D-甘露醇和甜菜碱等。苯乙醇苷类(Phenylethanoid Glycosides,Ph Gs)包括松果菊苷(Echinacoside)、毛蕊花糖苷(Acteoside)等活性物质。通过肠内菌代谢研究发现,苯乙醇苷类成分在胃肠道中的运动轨迹,包括体内吸收、分布、代谢和排泄过程变化规律,随个体间肠内菌群的差别及对药物前体代谢能力的差别,而表现出生物利用度及疗效的很大差异。毛蕊花糖苷单体化合物具有小分子和低极性的特征,在药物吸收中展示良好的吸收率和特殊的药理活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用肉苁蓉提取物,通过生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法。
本发明的方法是以肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,催化水解底物中苯乙醇苷类成分富含的松果菊苷使其葡萄糖基配体末端断裂、定向转化为高活性的毛蕊花糖苷单体化合物;再通过分离提纯工艺,及浓缩、干燥工艺,收获毛蕊花糖苷单体化合物。收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达50%~90%。所述的肉苁蓉提取物是以肉苁蓉肉质茎为原料,经通常工业提取分离工艺获取的肉苁蓉提取物,其苯乙醇苷类化合物含量不低于3.2%;催化反应过程初始底物浓度为0.1%~30%;温度为38℃~60℃;pH为4.0~5.8;时间为3h~10h;催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶酶活力为2U/g~1000U/g。
本发明方法的具体步骤包括:
1、采用肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,经通常工业生物反应器进行催化反应;催化反应过程初始底物浓度为0.1%~30%,最佳初始底物浓度为1%~15%;温度为38℃~60℃,最佳温度为42℃~50℃;pH为4.0~5.8,最佳pH为4.5~5.3;时间为3h~10h,最佳时间为4h~6h;催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为2U/g~1000U/g,最佳酶活力为10U/g~100U/g;亦可再添加K+、Na+、Mn2+或Co2+作为催化反应的激活剂以促进酶活性,添加的激活剂在初始反应物中浓度为0.1mol/L~3mol/L,最佳浓度为0.5mol/L~1.5mol/L;经测定,催化反应过程松果菊苷葡萄糖基配体末端断裂、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物的转化率达77.6%~95.2%;
2、采用通常工业膜分离工艺装置超滤膜或陶瓷膜,选择性筛分及截留除去经步骤1反应后的反应液中的多糖、蛋白质等大分子杂质以及微粒和亚微粒等杂质;亦可再通过纳滤膜进一步选择性筛分及截留除去氨基酸、D-甘露醇、甜菜碱等小分子杂质,或/和采用通常工业大孔树脂吸附分离工艺,或/和采用通常工业层析柱分离纯化工艺,或/和采用通常模拟移动床色谱分离系统工艺或通常多功能色谱分离工艺进一步分离纯化;获得毛蕊花糖苷单体化合物提取液;通过调整分离提纯工艺条件,可获得不同纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、将步骤2获得的毛蕊花糖苷单体化合物提取液,通过通常工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺,获得固形物含量为30%~56%的浓缩物;再通过工业喷雾干燥工艺或通常的其它工业干燥方法,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物或干燥物。收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达50%~90%。
本发明方法涉及的肉苁蓉提取物,可以是选用符合《中华人民共和国药典》2005年版收载的列当科植物肉苁蓉Cistanche deserticola Y.C.Ma或管花肉苁蓉Cistanche tubulosa(Schrenk)Wight干燥带鳞叶的肉质茎,经通常工业中药提取分离工艺获取的商品级肉苁蓉提取物,可以是水或/和乙醇提取物,其主要指标成分苯乙醇苷类化合物含量不低于3.2%;也可以是按照申请号为200710032810.5,200710032807.3,200710032806.9或200710032803.5的专利申请公开的方法得到的肉苁蓉提取物。
本发明方法涉及的β-葡萄糖苷酶工业酶制剂,包括β-葡萄糖苷酶,以及富含β-葡萄糖苷酶的纤维素酶、植物提取复合酶、植物水解复合酶。
本发明方法涉及的工业生物反应器可以是通常工业生物反应器,可采用工业发酵罐或夹层搅拌罐。
本发明方法涉及的工业膜分离工艺装置的超滤膜或陶瓷膜的相对分子质量为1000~4500,最佳的相对分子质量为1500~3500;纳滤膜相对分子质量为200~300,最佳的相对分子质量为250~280;超滤膜可选用CA或CTA、PAN、PS、PSA、PES、PVDF、PEK、SPS的系列膜型号等商品超滤膜;陶瓷膜可选用Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2、SiO2-Al2O3、陶瓷氧化物或陶瓷系列型号等商品陶瓷膜;纳滤膜可选用4040-UHT-ESNA、8540-UHY-ESNA、ESNA-FREE650、ESNA-FREE1700、NTR7450HG、NTR729HG、NF-CA膜、NF-CA卷式元件或中空纤维件的系列膜型号等商品纳滤膜;大孔吸附树脂可选用XAD、Diaion、SP、Posapak或Chromosorb,或者非离子型高分子吸附剂AB-8、CHA-III、CAD-40、D101、D301、D296、D396R、D4006、D4020、D3520、DA201、DM301、D130、GDX104、HPD100、HPD450、HPD500、HPD600、HPD8、H107、JD-KW、LD601、LD605、ME-1、ME-2、ME-3、NKA-2、NKA-9、R-A、S8、SIP、WLD或X-5型等商品大孔吸附树脂;模拟移动床色谱分离系统或多功能色谱分离系统,可以选用MB、MD、ME、MF制备型色谱分离层析仪、SMBC实验型、SMBC中试型、XZ12E-4L型、XZ20Z-2L型及SMBC工业化连续制备色谱型的色谱分离系统。本发明方法涉及的超滤膜、陶瓷膜、纳滤膜、大孔吸附树脂、非离子型高分子吸附剂、工业层析柱、移动床色谱分离系统、多功能色谱分离系统,可选用通常国外及国内商品。
本发明方法涉及的工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺的温度一般为42℃~80℃,最佳温度为45℃~65℃;采用的工业喷雾干燥工艺,干燥塔进风温度一般为125℃~285℃,最佳进风温度为135℃~185℃。
本发明方法涉及的其它工业干燥的方法包括通常工业滚筒干燥、气流干燥、流化床干燥、微波真空干燥、微波干燥、真空干燥及热风循环干燥,干燥温度一般为50~100℃,最佳为60~80℃。
药理实验表明,毛蕊花糖苷单体化合物具有小分子和低极性的特征,在药物吸收中展示良好的吸收率和特殊的药理活性,易于被小肠吸收而通过血脑屏障进入脑内,对脑细胞保护具有显著的药理活性,可应用于防治脑神经退行性疾病和抑制脑细胞神经元凋亡、老年痴呆症等脑疾病的无毒副作用天然药物开发,可望开发成为国家二类新药。本发明方法的推广实施,将使肉苁蓉这一名贵的中药更好地造福于人类的健康。
本发明方法生产的毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物或干燥物,可直接用于医药原料,或作为化妆品原料,也可作为原料或复方原料生产口服液、胶囊剂、片剂、颗粒剂、冲剂、丸剂或袋泡茶等功能性保健食品。
本发明方法中涉及的各种量的百分比(%),除了另有说明外,均为重量百分比。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为45%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为0.1mol/L的K+及0.2mol/L的Na+作为催化反应的激活剂,经工业生物反应器进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为15%,温度为42℃,pH为4.8,时间为5h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为100U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达94.3%;
2、采用相对分子质量为1000的超滤膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为250的纳滤膜进行纳滤,然后采用AB-8型的工业大孔吸附树脂进行吸附分离,并经工业层析柱分离纯化工艺进一步分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、通过工业真空浓缩工艺,温度为50℃,获得固形物含量为30%的浓缩物;进一步通过工业喷雾干燥,干燥塔进风温度为125℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物;经分析测定,所收获的粉状物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度(百分比含量)为87%。
实施例二:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为3.2%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,经生物反应器进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为5%,温度为50℃,pH为4.2,时间为7h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为2U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达77.6%;
2、采用相对分子质量为4500的超滤膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为300的纳滤膜进行纳滤,然后采用CHA-III型的工业大孔吸附树脂进行吸附分离提纯,收获毛蕊花糖苷单体化合物的提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为43℃,获得固形物含量为34%的浓缩物;进一步通过工业真空干燥工艺,干燥温度为60℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的干燥物;经分析测定,所收获的干燥物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为50.2%。
实施例三:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为23%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为0.5mol/L的Na+作为催化反应的激活剂,经工业生物反应器进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为10%,温度为42℃,pH为4.8,时间为4.5h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为1000U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达95.2%;
2、采用相对分子质量为3000的陶瓷膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为280的纳滤膜进行纳滤,然后采用XAD大孔吸附树脂进行吸附分离,并进一步经工业层析柱工艺分离提纯,及采用XZ12E-4L型多功能色谱分离系统工艺进一步分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为46℃,获得固形物含量为46%的浓缩物;进一步通过工业喷雾干燥工艺,干燥塔进风温度为185℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物;经分析测定,所收获的粉状物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为90%。
实施例四:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为28.5%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,经工业生物反应器进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为30%,温度为60℃,pH为5.8,时间为10h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为8U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达79.1%;
2、采用相对分子质量为1500的超滤膜对催化反应液进行超滤,再采用XZ20Z-ZL型多功能色谱分离系统进行分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为53℃,获得固形物含量为35%的浓缩物;进一步通过滚筒干燥,干燥温度为85℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的干燥物;经分析测定,所收获的干燥物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为52.2%。
实施例五:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为7.1%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡聚糖酶制剂为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为1.5mol/L的Co2+作为催化反应的激活剂,经工业夹层搅拌罐进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为0.1%,温度为58℃,pH为4.0,时间为4h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为9U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达78.1%;
2、采用相对分子质量为4500的超滤膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为250的纳滤膜进行纳滤,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物的提取液;
3、经进一步通过工业微波真空干燥工艺,干燥温度为50℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的干燥物;经分析测定,所收获的干燥物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为50.1%。
实施例六:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为12%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以纤维素酶制剂为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为3mol/L的Na+作为催化反应的激活剂,经工业发酵罐进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为0.3%,温度为38℃,pH为5.6,时间为3h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为110U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达77.6%;
2、采用相对分子质量为3500的陶瓷膜对催化反应液进行超滤,再通常相对分子质量为200的纳滤膜进行纳滤,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物的提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为46℃,获得固形物含量为46%的浓缩物;进一步通过工业气流干燥工艺,干燥温度为100℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物;经分析测定,所收获的粉状物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为50%。
实施例七:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为20%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以植物水解复合酶工业酶制剂为生物催化剂,经工业生物反应器进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为9%,温度为49℃,pH为5.3,时间为3.5h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为100U/g;经检测,底物中松果菊转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达82.6%;
2、采用相对分子质量为4000的陶瓷膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为250的纳滤膜进行纳滤,然后采用SMBC工业化连续制备色谱型分离系统工艺分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、通过工业真空浓缩工艺,温度为65℃,获得固形物含量为39%的浓缩物;进一步通过微波干燥,干燥温度为70℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的干燥物;经分析测定,所收获的干燥物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为59%。
实施例八:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为38.5%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为0.1mol/L的Mn+作为催化反应的激活剂,经工业夹层搅拌罐进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为2%,温度为54℃,pH为4.7,时间为4h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为500U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达90.1%;
2、采用相对分子质量为4500的超滤膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为200的纳滤膜进行纳滤,然后采用X-5大孔吸附树脂进行吸附分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物的提取液;
3、通过工业真空浓缩工艺,温度为50℃,获得固形物含量为41%的浓缩物;进一步通过工业喷雾干燥工艺,干燥温度为220℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物;经分析测定,所收获的粉状物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为71.8%。
实施例九:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为8.5%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以植物提取复合酶工业酶制剂为生物催化剂,经工业发酵罐进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为5%,温度为40℃,pH为4.5,时间为8.5h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为4U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达78.6%;
2、采用相对分子质量为2000的陶瓷膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为300的纳滤膜进行纳滤,然后采用SP大孔吸附树脂进行吸附分离,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物的提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为46℃,获得固形物含量为56%的浓缩物;通过工业热风循环干燥工艺,干燥温度为90℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的干燥物;经分析测定,所收获的干燥物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为56.3%。
实施例十:
1、采用苯乙醇苷类化合物含量为35.8%的肉苁蓉提取物作为催化反应底物,以β-葡萄糖苷酶为生物催化剂,加入在初始反应物中浓度为0.3mol/L的Na+作为催化反应的激活剂,经工业发酵罐进行催化反应,催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物;催化反应过程初始底物浓度为3.8%,温度为48℃,pH为4.8,时间为10h,催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为18U/g;经检测,底物中松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物转化率达95%;
2、采用相对分子质量为3000的超滤膜对催化反应液进行超滤,再通过相对分子质量为280的纳滤膜进行纳滤,然后采用R-A大孔吸附树脂进行吸附分离,并进一步经工业层析柱分离提纯,获得较高纯度的毛蕊花糖苷单体化合物提取液;
3、通过工业薄膜蒸发浓缩工艺,温度为46℃,获得固形物含量为48%的浓缩物;经进一步通过工业喷雾干燥工艺,干燥温度为285℃,获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物;经分析测定,所收获的粉状物中(以干物质计)毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量为86.3%。

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本发明提供一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法。本发明方法以肉苁蓉提取物作为催化反应底物,-葡萄糖苷酶工业酶制剂为生物催化剂,催化水解底物中的松果菊苷使其葡萄糖基配体末端断裂、定向转化为高活性的毛蕊花糖苷单体化合物;通过分离提纯工艺及浓缩、干燥工艺,收获毛蕊花糖苷单体化合物。通过调整分离提纯工艺条件,收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达5090。毛蕊花糖苷单体化合物具有小分子。

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