一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法

2023-06-09 18:14:21 1

一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法
【專利摘要】一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，包括以下步驟：（1）原料前處理：將乾燥原料桑葉粉碎；（2）酶解：向粉料中加入水，升溫，加入組合酶酶解，過濾；（3）連續組合提取：將濾渣使用3-4個提取裝置連續組合提取，合併提取液，過濾；（4）醇沉、離心：減壓濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻，調節pH，加入醇溶液，攪拌，靜置，管式離心；（5）膜濾：在常溫壓力25-35bar條件下，使用有機超濾膜進行超濾處理，然後在常溫壓力0.5-1.5MPa條件下，使用納濾膜進行納濾處理；（6）濃縮；（7）乾燥。利用本發明可實現很大程度地降低溶劑損耗量、降低能耗、提高產品收率，適用於工業生產。
【專利說明】一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種1-脫氧野尻黴素的製備方法，尤其涉及一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法。
【背景技術】
[0002]桑葉，別名鐵扇子，是桑科植物桑(Morus alba L.)的乾燥葉，在我國分布較廣並大量種植，長期以來，桑葉主要應用於兩個方面，一是桑蠶的飼養，一是入中藥，被認為具有疏散風熱、清肝明目、涼血止血、清肺潤燥等功效。作為一種衛生部批准的藥食兩用的植物，隨著研究的深入，表明桑葉中含有黃酮類、生物鹼類、胺基酸、維生素以及礦物質等活性物質，其中一種哌啶類生物鹼1-脫氧野尻黴素(DNJ)被廣泛關注，被證實具有明顯的降血糖功效，現代藥理學發現1-脫氧野尻黴素降血糖的機理主要是其能夠作為多種α -糖苷酶的抑制劑，可以阻止澱粉等多糖分 解成葡萄糖或其他單糖。相對於其他藥物，1-脫氧野尻黴素具有安全性高、依賴性小等特點，倍受青睞，將有望取代傳統降血糖藥物。
[0003]目前，關於從桑葉中提取1-脫氧野尻黴素(DNJ)的方法較多，如申請號為200710067498.3的中國專利申請公開了一種從桑葉中提取1_脫氧野尻黴素的方法，該方法是將桑葉粉碎後進行提取、無機酸進行酸化，然後過陽離子交換樹脂，氨醇洗脫，經濃縮乾燥，得含量為10%以上的DNJ產品，其工藝雖簡單，但過陽離子交換樹脂，損失較大；申請號為201210190238.6中國專利申請公開了一種利用濾膜和樹脂製備桑葉1_脫氧野尻黴素提取物的方法，該方法是將桑葉進行提取、濃縮、微孔過濾、經有機超濾膜過濾後，然後過大孔吸附樹脂以及陽、陰離子交換樹脂，最後濃縮、乾燥得產品，產品純度可達50%以上，該方法的缺陷是工藝繁瑣、過程複雜，設備投入大，不利工業生產；申請號為201210411230.8的中國專利申請公開了一種從桑葉中提取製備1-脫氧野尻黴素的工藝方法，該方法是將藥材粉碎後進行提取、醇沉過濾，然後依次過大孔樹脂、陽離子交換樹脂，經濃縮、矽膠吸附、解吸以及乾燥可得DNJ純度70%以上產品，該方法存在工藝複雜，收率低，成本高等缺陷。
[0004]就上述方法而言，大多為致力於提高1-脫氧野尻黴素的純度，對於生產的實際操作與成本控制方面關注不夠，所以，現有真正適用於工廠生產的技術較少。

【發明內容】

[0005]本方法所要解決的技術問題是，提供一種以乾燥桑葉為原料的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，該方法可實現很大程度地降低溶劑損耗量、降低能耗、提高產品收率，最終製備出低成本的含量12%以上的1-脫氧野尻黴素產品。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，包括以下步驟:
(1)原料前處理:將乾燥原料桑葉粉碎至20-40目，得粉料；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入乾燥原料重量6-10倍的水，升溫至40-50°C，然後加入乾燥原料重量的0.05-0.20%的組合酶，酶解3-5h，過濾，得濾渣；(3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣使用3-4個提取裝置連續組合提取，每個提取裝置中的濾渣提取3-4次，每次提取所用溶劑為乾燥原料重量6-9倍的親水溶劑，提取溫度為70-90°C，提取時間為1.8-2.2h，提取後，合併提取液，過濾；
所述親水溶劑為含酸性溶液的親水溶劑，所述酸性溶液的體積分數為0.2-0.4% ；
(4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液進行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻至20-30°C，用質量分數為1-2%的鹼液調節pH至8_9，然後加入相當於調節PH值後濃縮液重量3-4倍的醇溶液，攪拌10-15min後，靜置3_4h，管式離心，離心速率為10000-14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液常溫下在壓力為25-35bar條件下，使用孔徑為5-10kDa的有機超濾膜進行超濾處理，得超濾透過液，然後常溫下在壓力為0.5-1.5MPa條件下，使用孔徑為300-800Da (道爾頓)的納濾膜進行納濾處理，得納濾透過液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾透過液進行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/4-1/6，得濃縮液；
(7)乾燥:將步驟(6)所得的濃縮液進行乾燥後，即得產品。
[0007]進一步，步驟(2)中，加入的組合酶為纖維素酶與果膠酶，其中纖維素酶:果膠酶=2-4:1, w/w0
[0008]進一步，步驟(3)中，所述親水溶劑為甲醇或乙醇，所述酸性溶液為質量分數37.5%的鹽酸、質量分數98%的硫酸或甲酸。
[0009]進一步，步驟(4)中，所述減壓濃縮的溫度為60-80 °C，真空度為-0.08 ~-0.04MPa。
[0010]進一步,步驟(4)中,所述鹼液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
[0011]進一步，步驟(4)中，所述醇溶液為體積分數80-95%的乙醇溶液。
[0012]進一步，步驟(5)中，所用超濾膜的材質為聚碳酸酯、聚碸或聚丙烯腈；所用納濾膜的材質為CA (醋酸纖維素)膜、CTA (三醋酸纖維素)膜或芳族聚醯胺複合膜。
[0013]進一步，步驟(6)中，所述減壓濃縮的溫度為70-80 °C，真空度為-0.08 ~-0.06MPa。
[0014]進一步，步驟(7)中，所述乾燥為真空乾燥或噴霧乾燥。
[0015]步驟(3 )中，所述連續組合提取是一種同時使用幾套提取裝置，上一提取裝置提取液最大限度的應用於下一提取裝置的提取溶劑的一種提取方式。
[0016]假定連續提取由三個提取裝置為一個組合來進行的，三個提取裝置編號分別為A、B、C，對每一個提取裝置所投入的藥材原料均進行3次提取處理，第1次提取使用的溶劑量為原料重量的9倍:
(1)將A的第1次提取液直接送至後續工序；
(2)將A的第2次提取液(加入溶劑為原料重量的7倍)加入B,作為B的第1次提取溶劑，B的第1次提取液送至後續工序；
(3)將A的第3次提取液(加入溶劑為原料重量的9倍)加入B,作為B的第2次提取溶劑，B的第2次提取液加入C，作為C的第1次提取溶劑，C的第1次提取液送至後續工序；
注:此時A中原料已經完成3次提取，出渣，將投入新的原料出中原料已經完成2次提取，還需加入溶劑提取第3次；C中原料已經完成了 I次提取，待B中第3次提取液出來後將進行第2次提取；
接下來向B中加入原料重9倍的溶劑，進行第3次提取，第3次提取液作為C中第2次提取溶劑，而C中第2次提取液出來後，將作為A中新的原料的第1次提取溶劑，A中第1次提取液送至後續工序；如此連續循環，即A、B、C中任何第1次提取得提取液將直接送入後續工序操作，第2次提取將作為下一罐中第3次的提取溶劑，而第3次提取液又作為下一罐中第1次提取的提取溶劑，整個組合中，只有第1次提取液送至下一工序，只在第3次提取時，加入新的提取溶劑。
[0017]利用本發明所得到的桑葉提取物產品，經高效液相色譜法檢測，產品中DNJ含量達12%以上，得率0.7%以上。
[0018]本發明具有以下優點:
(1)利用醇沉以及膜濾技術從桑葉原料中提取分離出純度達12%以上的DNJ產品，實現1-脫氧野尻黴素的有效 分離；
(2)利用酶解方法提高溶劑溶出效率，進而提高產品的得率，產品得率0.7%以上；
(3)使用連續組合提取的提取方式進行提取，可大大節約溶劑的使用和損耗，保證得率的同時，提高了提取效率，很大程度上降低了生產成本；
(4)過程簡單、設備要求較低，操作安全，適合工廠生產；
(5)整個過程沒有使用任何對人體有害的有機溶劑，環保安全。
【具體實施方式】
[0019]以下結合實施例對本發明作進一步說明。
[0020]實施例1
本實施例包括以下步驟:
(1)原料前處理:將IOOkg乾燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.5kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入600kg水，升溫至50°C，然後加入200g的組合酶(纖維素:果膠酶=4:1，w/w)，保持溫度酶解5h，過濾，得濾渣；
(3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分4份，分別置於4套提取裝置中進行連續組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取4次，每次提取溶劑為乾燥原料重量9倍的體積分數80%的乙醇(含體積分數為0.4%的鹽酸，鹽酸的質量分數37.5%)，提取溫度為85°C，提取時間為2.2h,提取後,合併提取液,過濾；
(4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/3，得595kg濃縮液，向濃縮液中加入質量分數為2%的氫氧化鈉溶液，調節PH為8.5，然後加入1800kg體積分數80%的乙醇溶液，攪拌15min後，靜置4h，管式離心，速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碳酸酯超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為IOkDa,得超濾液，然後使用聚醯胺複合膜進行納濾處理，壓力為0.5-1.0MPa，孔徑為600~800Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為70°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原體積的1/6，得濃縮液297kg ；
(7)乾燥:將所得的濃縮液進行噴霧乾燥，得成品797g,含量12.18%。[0021]實施例2
本實施例包括以下步驟:
(I)原料前處理:將IOOkg乾燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得99.5kg粉料；
(2 )酶解:向步驟(1)所得的粉料中入800kg水，升溫至500C，再加入50g的組合酶(纖維素:果膠酶=2:1，w/w)，保持溫度酶解3h，過濾，得濾渣；
(3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分3份，分別置於3套提取裝置中進行連續組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取3次，每次提取溶劑為乾燥原料重量6倍的體積分數50%的乙醇(含體積分數含0.2%的鹽酸，鹽酸的質量分數37.5%)，提取溫度為70°C，提取時間為1.8h,提取後，合併提取液，過濾；
(4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa,濃縮至原體積的1/2，得510kg濃縮液，向濃縮液中加入質量分數為2%的碳酸鈉溶液，調節PH為8.0，然後加入1600kg體積分數為80%的乙醇溶液，攪拌15min後，靜置3h，管式離心，離心速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碸超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為5kDa，得超濾液，然後使用CA進行納濾處理，壓力為1.0-1.5MPa，孔徑為300_600Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為80°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原 體積的1/6，得濃縮液324kg ；
(7)乾燥:將所得的濃縮液進行噴霧乾燥，得成品732g,含量13.88%ο
[0022]實施例3
本實施例包括以下步驟:
(1)原料前處理:將IOOkg乾燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.6kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入600kg水，升溫至50°C，然後加入100g的組合酶(纖維素:果膠酶=4:1，w/w)，保持溫度酶解5h，過濾，得濾渣；
(3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分3份，分別置於3套提取裝置中進行連續組合提取，對每個提取裝置中的濾渣提取4次，每次提取溶劑為乾燥原料重量9倍的體積分數80%的乙醇(含體積分數為0.4%的鹽酸，鹽酸的質量分數37.5%)，提取溫度為85°C，提取時間為2.2h,提取後,合併提取液,過濾；
(4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/3，得525kg濃縮液，向濃縮液中加入質量分數為2%的氫氧化鈉溶液，調節PH為8.5，然後加入1600kg體積分數80%的乙醇溶液，攪拌15min後，靜置4h，管式離心，速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碳酸酯超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為IOkDa,得超濾液，然後使用聚醯胺複合膜進行納濾處理，壓力為0.5-1.0MPa，孔徑為600~800Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為70°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至約原體積的1/4，得濃縮液497kg ；
(7)乾燥:將所得的濃縮液進行噴霧乾燥，得成品756g，含量12.73%。
[0023]實施例4
本實施例包括以下步驟:(1)原料前處理:將IOOkg乾燥原料桑葉粉碎，過24目篩，得粉料99.7kg ；
(2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入800kg水，升溫至50°C，再加入50g的組合酶(纖維素:果膠酶=2:1，w/w)，保持溫度酶解3h，過濾，得濾渣；
(3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣均分4份，分別置於4套提取裝置中進行連續組合提取，對每個提取裝置中的原料提取4次，每次提取溶劑為乾燥原料重量6倍的體積分數50%的乙醇(含體積分數含0.2%的鹽酸，鹽酸的質量分數37.5%)，提取溫度為70°C，提取時間為1.8h，提取後，合併提取液並過濾；
(4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為65°C，真空度為-0.06MPa，濃縮至原體積的1/2，得586kg濃縮液，向濃縮液中加入質量分數為2%的碳酸鈉溶液，調節PH為8.0，然後加入2300kg體積分數為85%的乙醇溶液，攪拌15min後，靜置3h，管式離心，離心速率為14000r/min，得離心液；
(5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液過聚碸超濾膜，壓力為25-35bar，孔徑為5kDa，得超濾液，然後使用 CA進行納濾處理，壓力為1.0-1.5MPa，孔徑為300_600Da，得納濾液；
(6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾液進行減壓濃縮，減壓濃縮的溫度為80°C，真空度為-0.08MPa，濃縮至原體積的1/6，得濃縮液461kg ；
(7)乾燥:將所得的濃縮液進行噴霧乾燥，得成品771g,含量12.45%ο
【權利要求】
1.一種適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (O原料前處理:將乾燥原料桑葉粉碎至20-40目，得粉料； (2)酶解:向步驟(1)所得的粉料中加入乾燥原料重量6-10倍的水，升溫至40-50°C，然後加入乾燥原料重量的0.05-0.20%的組合酶，酶解3-5h，過濾，得濾渣； (3)連續組合提取:將步驟(2)所得的濾渣使用3-4個提取裝置連續組合提取，每個提取裝置中的濾渣提取3-4次，每次提取所用溶劑為乾燥原料重量6-9倍的親水溶劑，提取溫度為70-90°C，提取時間為1.8-2.2h，提取後，合併提取液，過濾； 所述親水溶劑為含酸性溶液的親水溶劑，所述酸性溶液的體積分數為0.2-0.4% ； (4)醇沉、離心:將經步驟(3)過濾後的提取液進行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/3-1/2，冷卻至20-30°C，用質量分數為1-2%的鹼液調節pH至8_9，然後加入相當於調節PH值後濃縮液重量3-4倍的醇溶液，攪拌10-15min後，靜置3_4h，管式離心，離心速率為10000-14000r/min，得離心液； (5)膜濾:將步驟(4)所得的離心液常溫下在壓力為25-35bar條件下，使用孔徑為5-10kDa的有機超濾膜進行超濾處理，得超濾透過液，然後常溫下在壓力為0.5-1.5MPa條件下，使用孔徑為300-800Da的納濾膜進行納濾處理，得納濾透過液； (6)濃縮:將步驟(5)所得的納濾透過液進行減壓濃縮，濃縮至原體積的1/4-1/6，得濃縮液； (7)乾燥:將步驟(6)所得的濃縮液進行乾燥後，即得產品。
2.根據權利要求1所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(2)中，加入的組合酶為纖維素酶與果膠酶，其中纖維素酶:果膠酶=2-4:1，w/w。
3.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(3)中，所述親水溶劑為甲醇或乙醇，所述酸性溶液為質量分數37.5%的鹽酸、質量分數98%的硫酸或甲酸。
4.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(4)中，所述減壓濃縮的溫度為60-80°C，真空度為-0.08~-0.04MPa。
5.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(4)中,所述鹼液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液。
6.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(4)中，所述醇溶液為體積分數80-95%的乙醇溶液。
7.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(5)中，所用超濾膜的材質為聚碳酸酯、聚碸或聚丙烯腈；所用納濾膜的材質為CA膜、CTA膜或芳族聚醯胺複合膜。
8.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(6)中，所述減壓濃縮的溫度為70-80°C，真空度為-0.08~-0.06MPa。
9.根據權利要求1或2所述的適用於工業生產的1-脫氧野尻黴素的製備方法，其特徵在於，步驟(7)中，所述乾燥為真空乾燥或噴霧乾燥。
【文檔編號】C07D211/46GK103965096SQ201410192731
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】唐方華, 黃華學, 劉永勝 申請人:湖南華誠生物資源有限公司