本發(fā)明涉及麥角硫因生產(chǎn),尤其涉及一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的方法。
背景技術(shù):
1、麥角硫因(l-ergothioneine,egt)是一種天然氨基酸類強(qiáng)抗氧化劑,化學(xué)式為c9h15n3o2s,具有抗氧化、維持dna的生物合成、細(xì)胞的正常生長和細(xì)胞免疫等多種生物活性,也因其具有抗輻射、美白和抗衰老等功效而應(yīng)用于高端化妝品中。自2005年發(fā)現(xiàn)egt轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ett/octn1)以后,egt逐漸成為研究的熱點(diǎn),與之相應(yīng)的針對(duì)該化合物的報(bào)道也呈指數(shù)級(jí)增長。egt的制備方法有天然生物提取法、化學(xué)合成法和生物合成法。天然生物提取法所用原料主要是蘑菇類真菌,但因其含量低,原料成本高,不具備工業(yè)化提取價(jià)值。化學(xué)合成法有溶劑殘留和合成成本高的問題,采用此方法的生產(chǎn)廠家較少。目前工業(yè)化生產(chǎn)egt主要采用生物合成法,隨著生物合成學(xué)的快速發(fā)展,大大加快了微生物發(fā)酵生產(chǎn)egt的研究。目前公開報(bào)道制備egt的最高水平為發(fā)酵220h產(chǎn)量達(dá)到(1.63±0.04)g/l,但受發(fā)酵設(shè)備及發(fā)酵周期的制約,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的成本較高,至今egt價(jià)格依然高達(dá)20萬元/kg,生物合成法還有待更進(jìn)一步的技術(shù)突破。
2、橡膠樹(hevea?bras?i?l?iens?is)是熱帶地區(qū)一種重要的經(jīng)濟(jì)林木,所產(chǎn)天然膠乳是一種乳狀水分散體,由約35%的橡膠烴粒子和65%的乳清組成。1968年tan等首次在天然膠乳中發(fā)現(xiàn)有egt,因其是由土壤中的微生物合成,所以受季節(jié)、植膠環(huán)境的影響較大。并且天然橡膠乳清(nrs)中的含量通常在10-15mg/l,最高為113mg/l,最低為2.7mg/l。我國天然橡膠種植面積為113.33余萬hm2,干膠產(chǎn)量約為80萬噸,會(huì)產(chǎn)生大量的nrs,nrs作為高濃有機(jī)廢水的處理成本高昂??赡芤?yàn)閚rs中egt含量過低,至今未見工業(yè)化提取的報(bào)道,但相較于生物合成法,nrs有著一項(xiàng)無可比擬的優(yōu)勢(shì);因此,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)問題提供了一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,利用該工藝方法可以得到高產(chǎn)量、高純度和高收率的麥角硫因產(chǎn)品。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
3、一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,包括以下步驟:
4、(1)取新鮮膠乳,調(diào)ph至酸性,靜置、擠壓過濾,收集的橡膠乳清備用;
5、(2)取步驟(1)中所述橡膠乳清,加入中和劑后加熱,中和反應(yīng)結(jié)束后靜置、冷卻、過濾,收集的濾液備用;
6、(3)取步驟(2)中濾液,先進(jìn)入陽離子樹脂柱,收集的第一流出液再進(jìn)入陰離子樹脂柱,收集的第二流出液備用;
7、(4)取步驟(3)中所述第二流出液,經(jīng)過濃縮處理,收集的濃縮液備用;
8、(5)取步驟(4)中所述濃縮液,過硅膠柱,然后再采用解析劑進(jìn)行解析,收集的解析液備用;
9、(6)取步驟(5)中所述解析液,經(jīng)過濃縮處理,收集的濃縮液加入有機(jī)溶劑,攪拌、降溫、抽濾、洗滌、干燥即可得到麥角硫因產(chǎn)品。
10、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(1)中加入有機(jī)酸調(diào)新鮮膠乳的ph至4.5-5,且所述有機(jī)酸的加入量為新鮮膠乳固含量的15-20wt%。
11、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(2)中所述中和劑為氫氧化鈣,且所述氫氧化鈣的加入量為所述橡膠乳清質(zhì)量的0.4-0.8%。
12、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(2)中加入中和劑加熱至80-90℃,中和反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。
13、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(3)中所述陽離子樹脂柱內(nèi)的填料為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,所述陰離子樹脂柱內(nèi)的填料為大孔弱堿陰離子交換樹脂;所述濾液按照2-4bv/h的流速進(jìn)入所述陽離子樹脂柱,所述第一流出液按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述陰離子樹脂柱。
14、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(4)中采用截留分子量為150-300da的納濾膜進(jìn)行濃縮處理。
15、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(5)中所述硅膠柱內(nèi)的填料為平均粒徑60-300目、平均孔徑90a、比表面積300-400m2/g以及孔體積0.8-1.0ml/g的b型硅膠。
16、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(5)中所述濃縮液按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述硅膠柱;所述解析劑為0.5-1.5wt%的氫氧化鈉溶液,且所述解析劑按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述硅膠柱。
17、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(6)中所述濃縮液的固含量為60-70wt%;所述有機(jī)溶劑為乙醇,且所述乙醇的加入量為所述濃縮液體積的1-2倍。
18、作為一種改進(jìn)的技術(shù)方案,步驟(6)中降溫至10-15℃。
19、采用了上述技術(shù)方案后,本發(fā)明的有益效果是:
20、本發(fā)明以新鮮膠乳為原料,經(jīng)過調(diào)ph至酸性,靜置擠壓過濾,收集的橡膠乳清中加入中和劑,中和反應(yīng)結(jié)束后過濾,收集的濾液先進(jìn)入陽離子樹脂柱,收集的第一流出液再進(jìn)入陰離子樹脂柱,收集的第二流出液再進(jìn)入硅膠柱,采用氫氧化鈉溶液作為解析劑將硅膠柱吸附的賣角硫因進(jìn)行解析,再將收集的解析液經(jīng)過濃縮,加入有機(jī)溶劑攪拌、降溫、抽濾、洗滌、干燥即可得到麥角硫因產(chǎn)品。上述工藝方法,將新鮮膠乳作為原料來分離麥角硫因,其天然橡膠乳清的價(jià)格低廉,來源豐富,并且提取工藝簡單,生產(chǎn)成本比較低廉,容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),并且得到的麥角硫因?yàn)榘咨兌缺容^高,也在一定程度上減輕了nrs作為高濃有機(jī)廢水處理的成本和難度,做到真正的變廢為寶。
1.一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(1)中加入有機(jī)酸調(diào)新鮮膠乳的ph至4.5-5,且所述有機(jī)酸的加入量為新鮮膠乳固含量的15-20wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(2)中所述中和劑為氫氧化鈣,且所述氫氧化鈣的加入量為所述橡膠乳清質(zhì)量的0.4-0.8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(2)中加入中和劑加熱至80-90℃,中和反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(3)中所述陽離子樹脂柱內(nèi)的填料為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,所述陰離子樹脂柱內(nèi)的填料為大孔弱堿陰離子交換樹脂;所述濾液按照2-4bv/h的流速進(jìn)入所述陽離子樹脂柱,所述第一流出液按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述陰離子樹脂柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(4)中采用截留分子量為150-300da的納濾膜進(jìn)行濃縮處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(5)中所述硅膠柱內(nèi)的填料為平均粒徑60-300目、平均孔徑90a、比表面積300-400m2/g以及孔體積0.8-1.0ml/g的b型硅膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(5)中所述濃縮液按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述硅膠柱;所述解析劑為0.5-1.5wt%的氫氧化鈉溶液,且所述解析劑按照1-2bv/h的流速進(jìn)入所述硅膠柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(6)中所述濃縮液的固含量為60-70wt%;所述有機(jī)溶劑為乙醇,且所述乙醇的加入量為所述濃縮液體積的1-2倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從天然橡膠乳清中分離麥角硫因的工藝方法,其特征在于,步驟(6)中降溫至10-15℃。