一种谷胱甘肽的提取工艺系统及工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种谷胱甘肽的提取工艺系统，自上游至下游排列的设备，包括反应釜（1）、第一料罐（2）、第一离心机（3）、过滤设备（4）、第二料罐（5）、树脂柱（6）、第三料罐（7）、第四料罐（8）、脱色罐（9）、析晶罐（10）、第二离心机（11）、第五料罐（12），还包括有机溶剂罐（13），该有机溶剂罐（13）分别位于所述树指柱（6）、第四料罐（8）、析晶罐（10）的上游，且通过管道连接。本发明适用于谷胱甘肽的提取工艺系统。
【专利说明】
一种谷胱甘肽的提取工艺系统及工艺方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种谷胱甘肽的制备工艺，属于医药及其中间体技术领域。
【背景技术】
[0002]谷耽甘肽(glutath1ne，r-glutamylcysteingl +glycine，GSH)是一种含 γ -酰胺键和巯基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。存在于几乎身体的每一个细胞。谷胱甘肽能帮助保持正常的免疫系统的功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用，半胱氨酸上的巯基为其活性基团(故常简写为G-SH)，易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子气，铅、汞、砷等重金属)等结合，而具有整合解毒作用。
[0003]谷胱甘肽的生产方法主要有化学合成法、酶转化法和发酵法。目前，化学合成法和提取法已经工业化，化学合成法较早应用于谷胱甘肽的生产，但存在复杂耗时的缺点。生物合成方法包括酶转化法和微生物发酵法，微生物发酵法用于谷胱甘肽的生产是当前世界上主要的生产方法，并且由于避免了昂贵的ATP消耗，比较经济实用，国外谷胱甘肽的主要产地在日本，应用的是微生物发酵法生产谷胱甘肽。国内由微生物发酵生产谷胱甘肽，在添加三种氨基酸前体的情况下，发酵单位一般在4-8g/L。我们主要研究酶转化法。酶转化法生产谷胱甘肽由于需要获得相关酶系，需要为其设计ATP再生体系，还需要加入前体氨基酸，因此技术难度高。采用酶法制备谷胱甘肽的工艺中，反应液中会有酶液残留，对后续工艺有一定影响。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明的第一个目的在于提供一种制备谷胱甘肽的提取工艺系统。
[0005]本发明的第二个目的在于提供一种制备谷胱甘肽的提取工艺方法。
[0006]技术方案:
一种谷胱甘肽的提取工艺系统，自上游至下游排列的设备，包括反应釜(I)、第一料罐
(2)、第一离心机(3)、过滤设备(4)、第二料罐(5)、树脂柱(6)、第三料罐(7)、第四料罐(8)、脱色罐(9)、析晶罐(10)、第二离心机(11)、第五料罐(12)，还包括有机溶剂罐(13)，该有机溶剂罐(13)分别位于所述树指柱(6)、第四料罐(8)、析晶罐(10)的上游，且通过管道连接；作为优选，所述有机溶剂罐(13 )为甲醇罐、乙醇罐、异丙醇罐、丙酮罐中的一种。
[0007]根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述的过滤设备
(4)为超滤设备，该超滤设备的滤膜孔径为8000-10000道尔顿。
[0008]作为优选，所述的脱色罐(9)为活性炭脱色罐。
[0009]作为优选，所述树脂柱(6)为DA201-C型大孔吸附树脂柱。
[0010]—种采用上述的谷胱甘肽的提取工艺系统的工艺方法，包括如下步骤:
I)GSHfJjL品制备:包括如下步骤:
1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液； I.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液；
1.3将超滤透析液调酸后上树脂柱(4);树脂柱(4)的径高比为0.05-0.2，上样pH值为
2.0-3.5,上样量为8-20mgGSH/ml树脂，上样流速为0.5-1.5bv/h ；
1.4用1_31^的纯化水以0.5-1.5bv/h的速度冲洗大孔树脂柱；
1.5用50%-95%的乙醇以0.5-2.0bv/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液；
1.6将收集的洗脱液30-50°C减压，真空度彡-0.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为15%-
30%；
1.7往浓缩液中加入0.5-1.5倍量的甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种，氮气保护下、0-25°C 搅拌析晶 10-24h;
1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，30-50 0C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH粗品；
2)GSH粗品精制，包括如下步骤:
2.1GSH粗品加入4-12倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脱色；
2.2过滤，往滤液中加入2-10倍量的甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种，氮气保护下、0-25°C 搅拌析晶 10-24h;
2.3析晶完毕，放料离心，30-500C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH精品。
[0011]
有益的效果:本发明利用DA201-C型大孔吸附树脂除盐，对反应液进行提纯，避免使用传统的铜盐法(氧化亚铜沉淀、硫化氢还原)，减少环境污染，减轻环保压力;且DA201-C型大孔吸附树脂吸附量大，样品纯化处理能力强。
【附图说明】
[0012]图1为本工艺系统结构示意图。
具体实施例
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0014]实施例一
一种谷胱甘肽的提取工艺系统，自上游至下游排列的设备，包括反应釜1、第一料罐2、第一离心机3、过滤设备4、第二料罐5、树脂柱6、第三料罐7、第四料罐8、脱色罐9、析晶罐10、第二离心机11、第五料罐12，还包括有机溶剂罐13，该有机溶剂罐13分别位于所述树指柱6、第四料罐8、析晶罐10的上游，且通过管道连接；
作为优选，所述有机溶剂罐13为甲醇罐、乙醇罐、异丙醇罐、丙酮罐中的一种。
[0015]根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述的过滤设备4为超滤设备，该超滤设备的滤膜孔径为8000-10000道尔顿。本实施例中，所述的脱色罐9为活性炭脱色罐，所述树脂柱6为DA201-C型大孔吸附树脂柱。
[0016]实施例二
一种采用上述的谷胱甘肽的提取工艺系统的工艺方法，包括如下步骤: 1)GSHfJjL品制备:包括如下步骤:
1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液55kg；
I.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液；
I.3将超滤透析液调酸后上树脂柱6;树脂柱6的径高比为0.05，上样pH值为2.0，上样量为8mgGSH/ml树脂，上样流速为0.5bv/h ；
1.4用Ibv的纯化水以0.5bv/h的速度冲洗大孔树脂柱；
1.5用50%%的乙醇以0.5bv/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液；
1.6将收集的洗脱液30 °C减压，真空度彡-0.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为15%;
I.7往浓缩液中加入0.5倍量的甲醇6，氮气保护下、O °C搅拌析晶1h;
1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，300C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6h，得GSH粗品515g;
2)GSH粗品精制，包括如下步骤:
2.1GSH粗品加入4倍量的水溶解，加入1%的活性炭脱色；
2.2过滤，往滤液中加入2倍量的甲醇6，氮气保护下、O°(:搅拌析晶1h;
2.3析晶完毕，放料离心，30-500C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6h，得GSH精品415g。
[0017]实施例3
1)GSHfJjL品制备:包括如下步骤:
1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液55kg；
I.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液；
I.3将超滤透析液调酸后上树脂柱;树脂柱的径高比为0.2，上样pH值为3.5，上样量为20mgGSH/ml树脂，上样流速为1.5bv/h ；
1.4用3bv的纯化水以1.5bv/h的速度冲洗大孔树脂柱；
1.5用95%的乙醇以2.0bv/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液；
1.6将收集的洗脱液50°C减压，真空度<-0.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为30%;
I.7往浓缩液中加入1.5倍量的乙醇，氮气保护下、25°(:搅拌析晶24h;
1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，500C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥8h，得GSH粗品580g；
2)GSH粗品精制，包括如下步骤:
2.1GSH粗品加入12倍量的水溶解，加入3%的活性炭脱色；
2.2过滤，往滤液中加入10倍量的乙醇，氮气保护下、25°(:搅拌析晶24h；
2.3析晶完毕，放料离心，50°C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥8h，得GSH精品460g。
[0018]实施例4
I)GSHfJjL品制备:包括如下步骤:
1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液55kg； I.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液；
1.3将超滤透析液调酸后上树脂柱(4);树脂柱(4)的径高比为0.1，上样pH值为3.0，上样量为15mgGSH/ml树脂，上样流速为lbv/h;
1.4用2bv的纯化水以0.8bv/h的速度冲洗大孔树脂柱；
1.5用80%的乙醇以1.5v/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液；
1.6将收集的洗脱液40 °C减压，真空度《.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为20%;
I.7往浓缩液中加入1.2倍量的异丙醇，氮气保护下、15 °C搅拌析晶15h;
1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，400C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥7h，得GSH粗品650g；
2)GSH粗品精制，包括如下步骤:
2.1GSH粗品加入8倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脱色；
2.2过滤，往滤液中加入6倍量的异丙醇，氮气保护下、15°C搅拌析晶15h ；
2.3析晶完毕，放料离心，40°C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥7h，得GSH精品480g。
[0019] 实施例5
1)GSHfJjL品制备:包括如下步骤:
1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液55kg；
I.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液；
1.3将超滤透析液调酸后上树脂柱(4);树脂柱(4)的径高比为1.6，上样pH值为3，上样量为12mgGSH/ml树脂，上样流速为0.8bv/h ；
1.4用l_3bv的纯化水以1.2bv/h的速度冲洗大孔树脂柱；
1.5用50%-95%的乙醇以1.2bv/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液；
1.6将收集的洗脱液35°C减压，真空度<-0.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为20%;
1.7往浓缩液中加入1.2倍量的丙酮，氮气保护下、22°C搅拌析晶18h;
1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，350C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥7.5h，得GSH粗品540g;
2)GSH粗品精制，包括如下步骤:
2.1GSH粗品加入6倍量的水溶解，加入1.8%的活性炭脱色；
2.2过滤，往滤液中加入6倍量的丙酮，氮气保护下、18°C搅拌析晶16h；
2.3析晶完毕，放料离心，38°C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6.5h，得GSH精品380g。
【主权项】
1.一种谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:自上游至下游排列的设备，包括反应釜(I)、第一料罐(2)、第一离心机(3)、过滤设备(4)、第二料罐(5)、树脂柱(6)、第三料罐(7)、第四料罐(8 )、脱色罐(9 )、析晶罐(1 )、第二离心机(11)、第五料罐(12)，还包括有机溶剂罐(13)，该有机溶剂罐(13)分别位于所述树指柱(6)、第四料罐(8)、析晶罐(10)的上游，且通过管道连接。2.根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述有机溶剂罐(13)为甲醇罐、乙醇罐、异丙醇罐、丙酮罐中的一种。3.根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述的过滤设备(4)为超滤设备，该超滤设备的滤膜孔径为8000-10000道尔顿。4.根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述的脱色罐(9)为活性炭脱色罐。5.根据权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统，其特征在于:所述树脂柱(6)为DA201-C型大孔吸附树脂柱。6.—种采用如权利要求1所述的谷胱甘肽的提取工艺系统的工艺方法，其特征在于包括如下步骤: 1)G SHfJjL品制备:包括如下步骤: .1.1将酶法合成谷胱甘肽反应完毕的物料进行放料，料液离心除去不溶物，收集滤液； .1.2将得到的滤液通过超滤设备进行超滤，收集超滤透析液； .1.3将超滤透析液调酸后上树脂柱(4);树脂柱(4)的径高比为0.05-0.2，上样pH值为.2.0-3.5,上样量为8-20mgGSH/ml树脂，上样流速为0.5-1.5bv/h ； .1.4用l_3bv的纯化水以0.5-1.5bv/h的速度冲洗大孔树脂柱； .1.5用50%-95%的乙醇以0.5-2.0bv/h的速度洗脱解吸附大孔树脂柱，收集茚三酮显色部分洗脱液； .1.6将收集的洗脱液30-50 0C减压，真空度彡-0.09MPa，浓缩，浓缩至GSH含量为15%-30%； .1.7往浓缩液中加入0.5-1.5倍量的甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种，氮气保护下、0-25°C 搅拌析晶 10-24h; . 1.8析晶完毕，放料离心，乙醇洗涤，30-50 °C减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH粗品； 2)GSH粗品精制，包括如下步骤: .2.1GSH粗品加入4-12倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脱色； .2.2过滤，往滤液中加入2-10倍量的甲醇、乙醇、异丙醇或丙酮中的一种，氮气保护下、0-25°C 搅拌析晶 10-24h; .2.3析晶完毕，放料离心，30-500C，减压，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH精品。
【文档编号】C07K1/34GK105906688SQ201610277269
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月1日
【发明人】吴锋, 许刘华, 祝俊, 余玉奎, 任世阔, 周江, 刘晓庆
【申请人】江苏诚信药业有限公司