原儿茶酸(Protocatechuicacid)主要应用于医药合成、有机中间体合成、染料合成和化学试剂等领域,并且是多种医药产品的核心原料。另外,原儿茶酸本身也具有抗菌、祛痰、平喘作用,临床用于治疗慢性气管炎。

原儿茶酸的生产有植物提取、化学合成、生物转化等方法。植物提取作为一种传统工艺,受限于植物的品质和产量,而且常用植物丹参等作为重要的中药材,其提取价值不及植物全株的应用价值,因此该方法非主流工艺。化学合成主要以香兰素为原料,经碱熔溶氧化脱甲基,再经酸化制备,该工艺需要高温,反应大部分时间为固相反应,必须使用特殊反应设备,设备投资大。尽管不在受植物种植及来源的限制,但化学合成三废严重、化合工艺存在危险性,与当前行业发展趋势相违背,近期诸多企业也因为环保原因而被停产限产。生物合成是近年来快速发展的绿色工艺,特别是通过成熟的微生物发酵方法,有效解决了三废和产量问题,是目前业内较为领先的工艺方法。

项目工作中以基因工程改造的大肠杆菌发酵液为原料,对发酵液进行预处理,随后采用特殊膜分离手段结合有机溶剂萃取,实现原儿茶酸富集转移,最后采用连续结晶和脱色处理,最终获得高纯度的原儿茶酸晶体。试验分别优化发酵液预处理过程、有机溶剂提取过程以及结晶纯化过程,建立发酵产原儿茶酸高效分离提取工艺,相关内容已经与王钦宏研究员联合申请国家发明专利(CN.0)。

图1原儿茶酸发酵液液相色谱图

图2原儿茶酸发酵液分离杂质液相色谱图

图3原儿茶酸结晶液相色谱图

图4溶剂萃取富集转移后,“捡鸡蛋”满满获得感(瓶内视角)

图5溶剂萃取富集转移后,“捡鸡蛋”满满获得感(瓶外视角)

图6首次结晶获得原儿茶酸粗晶体

图7重结晶获得原儿茶酸高纯晶体

RchimondHill



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