一种甘草次酸的制备方法与流程

文档序号:11506264阅读:880来源:国知局

本发明设计一种中草药的制备方法,具体涉及一种甘草次酸的制备方法,属于化学纯化技术领域。



背景技术:

甘草次酸是天然中药甘草的重要组成成分之一。甘草酸为甘草的主要组成成分,甘草中甘草次酸又是甘草酸的系列衍生物之一,且研究表明在体内甘草酸转化成甘草次酸后发挥药理作用,包括解毒、抑制肝纤维化、抗炎、抗肿瘤等作用。近年的研究表明,甘草酸和甘草次酸均有一定的防癌和抗癌作用.甘草次酸可抑制原癌。此外,甘草次酸及其衍生物可用于天然防腐剂、天然增色剂和天然增稠剂.takada制作了含甘草次酸的防晒霜,可用来治疗晒斑引起的炎症;fukushi等研究发现牙膏中含有甘草次酸时可抑制口腔疾病.由此可见甘草次酸及其衍生物在食品、化妆品、日用化学品领域也有着良好的应用前景。故此,甘草次酸在食品、医药、化妆品等各行各业中具有广泛的应用价值和应用前景。

目前工业生产甘草次酸以酸水解为主,对环境污染严重。还有在实验室条件下以生物转化方式进行甘草次酸的小规模生产,尽管转化率高,相对环保,但由于成本高等原因并未应用于工业生产。甘草酸转化为甘草次酸的生物转化方法已经成为国内外研究热点,其中微生物方法转化的研究思路有可能在未来应用于工业化生产,微生物转化方式环保、高效,将生物技术应用于中药有效物质的生产研究中来,解决药物甘草次酸的工业生产问题是目前主要存在的问题。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种方法简单、环境友好的甘草次酸的制备方法。

为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:

一种甘草次酸的制备方法,包括以下步骤:

s1配制基础液体培养基:所述的基础液体培养基的组成为:蒸馏水+土豆+蔗糖+链霉素;

s2接种:向发酵罐中的基础液体培养基中加入甘草酸,至基础液体培养基的ph值为5-6,同时将种子液接种到发酵罐中,种子液的接种体积为基础液体培养基体积的1.5-2.5%,并于20-30℃的温度条件下培养65-75h,得到发酵液;

s3提取:将步骤s2得到的发酵液,利用微波破壁5-8min,微波功率500w,然后过滤,再向滤液中加入0.5-1倍滤液体积的乙酸乙酯,同样条件提取3次,合并提取液后经50℃真空旋转蒸干,得甘草次酸粗品;

s4脱色:将步骤s3得到的甘草次酸粗品溶解到乙醇溶液中,甘草次酸粗品与乙醇溶液的料液比为:1g:(1-2)ml,然后向溶解液中加入活性炭脱色,活性炭的加入质量为甘草次酸粗品质量的6-8%,然后过滤后,滤液在20-25℃的条件下进行重结晶6-8h,再次过滤后,将结晶体在48-52℃的温度条件下烘干7-9h,得到甘草次酸成品。

进一步,s1步骤中,所述的基础液体培养基的具体配置过程为:

首先向发酵罐中加入蒸馏水,然后加入去皮切块的土豆,土豆和蒸馏水的料液比为:1g:5ml,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入蔗糖,蔗糖与蒸馏水原始用量的料液比为:1g:50ml,再加蒸馏水定容至原始体积,并于121℃灭菌30min,当温度降至50℃时加入链霉素,链霉素与蒸馏水的料液比为:0.05mg:1ml。

s2步骤中,所述的种子液的制备方法为:将菌株从冰箱取出,室温放置0.5-1h,然后于无菌条件下接种于装有种子液培养基的250ml锥形瓶中,锥形瓶中种子液培养基的装样量为40%,置于30℃恒温振荡器中培养,转速为120r·min-1,监测菌液od600nm,当发酵液的od600nm为0.3-0.5时,即得种子液。

且,上述的菌株为自主诱导培养,编号为tsp-c-15,具体培养过程为:

(1)制备初筛菌液:取甘草酸,置于锥形瓶中,加蒸馏水,所述甘草酸和蒸馏水的料液比为:1g:20ml,置于20-25℃的阴凉处放置培养,每日轻摇锥形瓶两次,每4h一次,随时观察菌的生长情况,20天后得初筛菌液;

(2)将初筛菌液接种到初筛固体培养基上,置于30℃恒温培养箱中培养72h;

(3)从初筛固体培养基中挑取长势较好的单菌落,用“三段划线法”进行分离纯化后,再将分离纯化的菌株接种于斜面的初筛固体培养基中,进行编号,然后置于4℃冷藏保存,备用;

(4)在无菌条件下,将初筛所得菌株分别接种到复筛液体培养基中,于30℃恒温振荡器中发酵培养;

(5)于2、4、8、14、24h后,分别取样检测甘草次酸含量,最终选出(甘草酸转化为甘草次酸的转化率高于50%适合工业生产的菌株tsp-c-15。

更进一步,上述的初筛固体培养基的具体配置过程为:

200ml蒸馏水中加入20.00g去皮切块的土豆,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入4.00g蔗糖,3.60g琼脂,加蒸馏水定容至200ml,121℃灭菌30min,当温度降至50℃加入2.00g灭菌的甘草酸充分混合后得到初筛固体培养基。且,上述的复筛固体培养基为基础液体培养基。

此外,上述的种子液培养基的具体配置过程为:

首先向发酵罐中加入蒸馏水,然后加入去皮切块的土豆,土豆和蒸馏水的料液比为:1g:5ml,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入蔗糖,蔗糖与蒸馏水原始用量的料液比为:1g:50ml,再加蒸馏水定容至原始体积,并于121℃灭菌30min,当温度降至50℃时加入链霉素,链霉素与蒸馏水的料液比为:0.05mg:1ml。

s3步骤中,所述的乙醇的浓度为95%。

本发明的有益之处在于:本发明所述的方法利用生物转化方法,减少了有机溶剂的使用,整个制备过程对环境非常友好,同时生产工艺条件温和,操作简单,易于实现,减少了对甘草次酸的破坏,且工艺稳定,可实现工业化大规模生产。

附图说明

图1为目标产物和甘草次酸样品的hplc图谱。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

以下所有实施例中,所使用的基础液体培养基相同,且基础液体培养基的具体配置过程为:

1)制备种子液培养基:首先向发酵罐中加入蒸馏水,然后加入去皮切块的土豆,土豆和蒸馏水的料液比为:1g:5ml,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入蔗糖,蔗糖与蒸馏水原始用量的料液比为:1g:50ml,再加蒸馏水定容至原始体积,并于121℃灭菌30min,当温度降至50℃时加入链霉素,链霉素与蒸馏水的料液比为:0.05mg:1ml;

2)选取菌株:具体过程为:

(1)制备初筛菌液:取甘草酸,置于锥形瓶中,加蒸馏水,所述甘草酸和蒸馏水的料液比为:1g:20ml,置于20-25℃的阴凉处放置培养,每日轻摇锥形瓶两次,每次4h,随时观察菌的生长情况,20天后得初筛菌液;

(2)将初筛菌液接种到初筛固体培养基上,置于30℃恒温培养箱中培养72h;

(3)从初筛固体培养基中挑取长势较好的单菌落,用“三段划线法”进行分离纯化后,再将分离纯化的菌株接种于斜面的初筛固体培养基中,进行编号,然后置于4℃冷藏保存,备用,且初筛固体培养基的具体配置过程为:200ml蒸馏水中加入20.00g去皮切块的土豆,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入4.00g蔗糖,3.60g琼脂,加蒸馏水定容至200ml,121℃灭菌30min,当温度降至50℃加入2.00g灭菌的甘草酸充分混合后得到初筛固体培养;

(4)在无菌条件下,将初筛所得菌株分别接种到复筛液体培养基中,于30℃恒温振荡器中发酵培养;

(5)于2、4、8、14、24h后,分别取样检测甘草次酸含量,最终选出(甘草酸转化为甘草次酸的转化率高于50%适合工业生产的菌株tsp-c-15。

3)制备种子液:将菌株从冰箱取出,室温放置0.5-1h,然后于无菌条件下接种于装有种子液培养基的250ml锥形瓶中,锥形瓶中种子液培养基的装样量为40%,置于30℃恒温振荡器中培养,转速为120r·min-1,监测菌液od600nm,当发酵液轻微浑浊状态(当od600nm为0.3-0.5时),即得种子液;

4)配置基础液体培养基:首先向发酵罐中加入蒸馏水,然后加入去皮切块的土豆,土豆和蒸馏水的料液比为:1g:5ml,煮沸30min,然后用4~6层纱布过滤,滤液中加入蔗糖,蔗糖与蒸馏水原始用量的料液比为:1g:50ml,再加蒸馏水定容至原始体积,并于121℃灭菌30min,当温度降至50℃时加入链霉素,链霉素与蒸馏水的料液比为:0.05mg:1ml。

实施例1

首先,在发酵罐中配制5l基础液体培养基,然后向发酵罐中的基础液体培养基中加入35g甘草酸,此时,基础液体培养基的ph值为5.2,同时将体积百分比为2.5%的20ml种子液接种到发酵罐中,于20℃的温度条件下培养65h,得到发酵液,再取发酵液进行微波破壁5min,然后过滤,再向滤液中加入0.5倍滤液体积的乙酸乙酯,同样条件提取3次,合并提取液后经浓缩、干燥得甘草次酸粗品;最后将得到的甘草次酸粗品溶解到1bv的乙醇溶液中,然后向溶解液中加入6%的活性炭脱色,再过滤,滤液进行重结晶,再一次过滤后,将结晶体烘干得到甘草次酸成品。

最终产物甘草次酸的确认过程为:

将甘草次酸对照品加入到样品中,同时和制备得到的甘草次酸进行hplc图谱分析,由图1所示的hplc图谱可知:二者在同一位置出峰,可证明制备得到的甘草次酸与甘草次酸对照品的保留时间相同,故可说明制备得到的产品为甘草次酸。

实施例2

首先,在发酵罐中配制6l基础液体培养基,然后向发酵罐中的基础液体培养基中加入42g甘草酸,此时,基础液体培养基的ph值为5.6,同时将体积百分比为2.0%的种子液24ml接种到发酵罐中,于25℃的温度条件下培养70h,得到发酵液,再取发酵液进行微波破壁6min,然后过滤,再向滤液中加入0.5倍滤液体积的乙酸乙酯,同样条件提取3次,合并提取液后经浓缩、干燥得甘草次酸粗品;最后将得到的甘草次酸粗品溶解到1.5bv的乙醇溶液中,然后向溶解液中加入7%的活性炭脱色,再过滤,滤液进行重结晶,再一次过滤后,将结晶体烘干得到甘草次酸成品。

实施例3

首先,在发酵罐中配制8l基础液体培养基,然后向发酵罐中的基础液体培养基中加入56g甘草酸,此时,基础液体培养基的ph值为6.0,同时将体积百分比为1.6%的种子液32ml接种到发酵罐中,于20-30℃的温度条件下培养65-75h,得到发酵液,再取发酵液进行微波破壁8min,然后过滤,再向滤液中加入1倍滤液体积的乙酸乙酯,同样条件提取3次,合并提取液后经浓缩、干燥得甘草次酸粗品;最后将得到的甘草次酸粗品溶解到2bv的乙醇溶液中,然后向溶解液中加入8%的活性炭脱色,再过滤,滤液进行重结晶,再一次过滤后,将结晶体烘干得到甘草次酸成品。

实施例1-3制备得到的甘草次酸的质量以及纯度和得率如表1所示:

表1:

由表1可知:甘草次酸产品的纯度为90%以上,得率为60%左右。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

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