專(zhuān)利名稱：包含獲取自油棕基材料的莽草酸的組合物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及從植物和植物基材料(plant based material)獲取和生產(chǎn)莽草酸的方法；更具體地，本發(fā)明涉及基于油棕和油棕基材料(oil palm basedmaterial)生產(chǎn)莽草酸的方法。
背景技術(shù)：
本說(shuō)明書(shū)中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的參考并不是承認(rèn)或以任何形式暗示這一現(xiàn)有技術(shù)形成了馬來(lái)西亞或其他國(guó)家的公知常識(shí)的一部分，也不應(yīng)該將本說(shuō)明書(shū)中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的參考看作是承認(rèn)或以任何形式暗示這一現(xiàn)有技術(shù)形成了馬來(lái)西亞或其他國(guó)家的公知常識(shí)的一部分。莽草酸(Shikimic Acid，SA)是植物和微生物中重要的生化中間體，且在廣為人知的抗流感藥一特敏福(奧司他韋(oseltamivir))的合成中涌現(xiàn)為至關(guān)重要的起始材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，莽草酸呈高度功能化，且在非人體內(nèi)合成的必需芳草族氨基酸(essentialaromatic amino acid)的生產(chǎn)中起到主要作用,所述必需芳草族氨基酸例如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。目前，可基于微生物催化的合成方案或從植物獲取莽草酸，此處莽草酸的主要植物基來(lái)源是八角茴香(山大茴(Illicium anisatum))，八角茴香的種子中莽草酸的收率可以高達(dá)7%。通過(guò)阻礙流感病毒在細(xì)胞與身體之間的傳播，奧司他韋(商品名還被稱為特敏福)有助于治療和預(yù)防流感病毒A和流感病毒B感染。優(yōu)選地，在首次出現(xiàn)流感癥狀的48小時(shí)內(nèi)服用奧司他韋，因?yàn)樵谶@一時(shí)期內(nèi)觀察到病毒仍然在復(fù)制和感染許多細(xì)胞，因此抑制會(huì)相當(dāng)?shù)馗行?。在正常狀況下，特敏福的化合物在肝臟內(nèi)被酯酶水解，形成藥物的活化型，該活化型是奧司他韋羧酸 鹽。奧司他韋羧酸鹽隨后與病毒的神經(jīng)氨酸苷酶結(jié)合，并因此抑制病毒的神經(jīng)氨酸苷酶。特敏福和其他神經(jīng)氨酸苷酶抑制劑對(duì)神經(jīng)氨酸苷酶的上述抑制防止了從受感染的宿主細(xì)胞釋放新的病毒?；诂F(xiàn)有條件觀察到的是，生產(chǎn)奧司他韋的主要挑戰(zhàn)在于莽草酸的活來(lái)源(viable source)的可用性。由于莽草酸在經(jīng)濟(jì)上無(wú)法合成，且由于需要越來(lái)越多的莽草酸，莽草酸短缺的概念已經(jīng)浮出水面；因此，研究者開(kāi)始在許多領(lǐng)域進(jìn)行生物勘探(bioprospecting)，盡他們的努力尋找區(qū)別于以上簡(jiǎn)述的八角茴香種子的替代性來(lái)源。相應(yīng)地，在許多植物中、尤其在楓香樹(shù)屬的果實(shí)中已發(fā)現(xiàn)有莽草酸含量，所述楓香樹(shù)屬例如印度植物海棠木(Calophyliumapetalum)和南洋杉(Araucaria excelsea)。然而，已經(jīng)觀察到這些植物會(huì)產(chǎn)生毒性化合物，這使得價(jià)格過(guò)于昂貴的精煉方法成為必要，以確保且因此獲得純化的莽草酸。據(jù)報(bào)導(dǎo)，已采用奧司他韋治療了至少5千萬(wàn)人，這一數(shù)量預(yù)期在即將到來(lái)的數(shù)年會(huì)增加。進(jìn)一步估計(jì)，特敏福每年的市場(chǎng)規(guī)模將為4億劑量(dose)，其中需要130mg的莽草酸來(lái)合成一劑特敏福。由此可以預(yù)測(cè)出，至少需要52公噸的莽草酸以滿足即將到來(lái)的需求。在該需求下，盡管可采用重組微生物催化劑、通過(guò)取代來(lái)自植物來(lái)源的分離物(isolation)增加生產(chǎn)，但莽草酸的短缺特別在發(fā)生全球性流行病時(shí)將間接成為挑戰(zhàn)性因素。緊隨其后的是，非常需要提供莽草酸的可再生且廉價(jià)的來(lái)源、或提供莽草酸的活替代性來(lái)源。油棕(Elaies guineensis)的商業(yè)價(jià)值在制油上；由于其高含量的植物營(yíng)養(yǎng)素體現(xiàn)出抗氧化活性，油棕提供各種健康優(yōu)勢(shì)和益處。但是，目前通過(guò)各種研究已發(fā)現(xiàn)，油棕基提取物、尤其是其植物液和棕櫚油研磨廢液(palm oil milleffluent, POME)對(duì)皮膚老化、癌癥和心臟病具有有益影響。馬來(lái)西亞目前是世界最大的油棕生廠者之一。作為主要的外匯收入產(chǎn)業(yè)(earnerindustry),馬來(lái)西亞具有遍及全國(guó)的至少265家棕櫚油研磨廠，以滿足基于世界人口增長(zhǎng)的、全世界對(duì)棕櫚油需求的快速發(fā)展。棕櫚油是棕櫚果的主要產(chǎn)品，其提取通常涉及各種工藝的組合，其中的主要步驟包括從種植園接收新鮮果串(fruit bunch)、對(duì)果串進(jìn)行消毒和脫粒、磨碎(mash)果實(shí)并在儲(chǔ)存和出口前壓榨粗棕油。但是，棕櫚油的提取導(dǎo)致生產(chǎn)了油棕植物液，在廢棄流中丟棄作為棕櫚油研磨廢液(POME)的所述油棕植物液。另外，在研磨過(guò)程中丟棄空果串(emptyfruit bunch, EFB)和其他廢料。例如，由于高化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand, COD)和生物需氧量(biological oxygen demand, BOD),棕櫚油研磨廢液(POME)在未處理時(shí)是一種污染物。POME的主要成分包含油脂和固體物，POME中發(fā) 現(xiàn)的元素包含磷、鉀、硼、鐵、錳、銅、鎂和鋅。目前為止，POME已用于制備肥料、或用作生物可降解塑料的細(xì)菌生產(chǎn)的基質(zhì)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，典型油棕研磨廠在1.0公噸(metric ton)的鮮果串的處理過(guò)程中會(huì)排放超過(guò)500kg (約0.5m3)的廢液，所述廢液主要是棕櫚油研磨廢液(POME)的形式排放(Ma等，1996)。相應(yīng)地，在處理100公噸的鮮果串后，預(yù)期會(huì)有來(lái)自研磨廠的超過(guò)50m3的Ρ0ΜΕ。從以上出發(fā)，且基于對(duì)提取自油棕的植物營(yíng)養(yǎng)素的近代研究，如果有效處理的話，棕櫚油產(chǎn)業(yè)在回收有益植物營(yíng)養(yǎng)素和其他化合物方面創(chuàng)造了豐富前景，這是由于有相當(dāng)數(shù)量的油棕基材料，所述油棕基材料包含產(chǎn)生于該產(chǎn)業(yè)的廢料。本發(fā)明的主要目的在于，提供一種基于油棕提取物生產(chǎn)莽草酸的方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于油棕副產(chǎn)品生產(chǎn)莽草酸的方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種組合物以及生產(chǎn)該組合物的方法，所述組合物包含獲取自油棕植物液的莽草酸。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種組合物，以及提供一種生產(chǎn)獲取自棕櫚油研磨廢液(POME)的莽草酸的方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種包含莽草酸的組合物，所述莽草酸獲取自油棕基材料的提取物，以及提供一種基于油棕基材料生產(chǎn)所述莽草酸的方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種包含具有莽草酸成分(content)的油棕酚類(lèi)物質(zhì)(oil palm phenolics, 0PP)的組合物，以及提供一種基于油棕基材料生產(chǎn)所述莽草酸的方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種組合物以及生產(chǎn)莽草酸的方法，所述莽草酸獲取自油掠廢液基材料(oil palm liquid waste based materials)。
一旦結(jié)合如附圖中所示和如以下描述中所描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
公開(kāi)了一種生產(chǎn)莽草酸的方法，所述方法包括從油棕基材料獲取提取物的步驟。已公開(kāi)的是，該提取物包含獲取自油棕基材料的油棕酚類(lèi)物質(zhì)(0ΡΡ)。進(jìn)一步公開(kāi)的是，自O(shè)PP提取物純化得到莽草酸。進(jìn)一步公開(kāi)的是，OPP提取物獲取自棕櫚油植物液。進(jìn)一步公開(kāi)的是，OPP提取物獲取自棕櫚油研磨廢液(POME)。本發(fā)明的另一方面公開(kāi)了一種包含莽草酸的組合物，其中所述莽草酸獲取自油棕的提取物。
具體實(shí)施例方式根據(jù)以上總結(jié)，公開(kāi)的描述和實(shí)例涉及一種包含莽草酸的組合物、以及基于油棕基材料生產(chǎn)所述莽草酸的方法。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言應(yīng)該顯而易見(jiàn)的是，提供的范例用于更好地闡明本發(fā)明的實(shí)施例，因此不應(yīng)解釋為是對(duì)保護(hù)范圍的限制。如早期所簡(jiǎn)述的，在油棕果處理期間，棕櫚油的提取產(chǎn)生了植物液廢棄流(awaste stream ofvegetation liquor),因此在將所述植物液作為棕櫚油研磨廢液(POME)和固體廢物丟棄之前，將所述植物液視為研磨過(guò)程的水相。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)了一種生產(chǎn)莽草酸的方法，所述方法包括從油棕基材料獲取提取物的步驟。適當(dāng)?shù)兀瑧?yīng)該注意的是，油棕基材料包含植物液、任何油棕副產(chǎn)品、棕櫚油研磨廢料、油棕基廢料(液體和固體)、來(lái)自以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)(oil palm basedindustry )的材料、任何輔助性油棕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、油棕樹(shù)的任何部分、油棕果的任何部分、以及本文沒(méi)有明確命名的其他油棕基材料和來(lái)源；其中油棕樹(shù)的任何部分例如但不限于莖、果肉、種子、樹(shù)干、小果實(shí)、果串、葉。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括不使用溶劑從油棕基材料獲取提取物的步驟。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法可包括從油棕基材料獲取提取物的步驟，所述提取物為水溶性且富含酚類(lèi)化合物。依照本發(fā)明，可基于傳統(tǒng)分離原理執(zhí)行從油棕基材料獲取提取物的步驟。但應(yīng)該注意的是，提取涉及的方法是無(wú)溶劑的。根據(jù)本發(fā)明，該方法可進(jìn)一步包括從油棕基材料獲取水溶性的、豐富的抗氧化提取物的步驟，所述抗氧化提取物已知為油棕酚類(lèi)物質(zhì)(0ΡΡ)，所述油棕基材料包含植物液、任何油棕副產(chǎn)品、棕櫚油研磨廢料、來(lái)自以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)的材料、任何輔助性油棕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、油棕樹(shù)的任何部分、油棕果的任何部分、以及本文沒(méi)有明確命名的其他油棕基材料和來(lái)源；其中油棕樹(shù)的任何部分包含但不限于莖、果肉、種子、樹(shù)干、小果實(shí)、果串、葉?；诒景l(fā)明的另一實(shí)施例，提取物可獲取自以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)使用的材料、或以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的材料。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如上依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所簡(jiǎn)述的，油棕酚類(lèi)物質(zhì)(OPP)的提取可涉及提供三相傾析器( three-phase decantor)系統(tǒng)的步驟、以及優(yōu)選提供多個(gè)分離階段的步驟，從而獲取油棕酚類(lèi)物質(zhì)(OPP);其中所述多個(gè)分離階段使用不同類(lèi)型的膜，所述不同類(lèi)型的膜適當(dāng)?shù)剡m用于分離殘油、離子污染物和高分子量的成分。作為一實(shí)例，依照本發(fā)明實(shí)施例的油棕酚類(lèi)物質(zhì)(OPP)可獲取自棕櫚油研磨廢液(POME)0通常地，棕櫚油研磨廢液(POME)是呈褐色的粘稠液體，其包含按干重計(jì)約4%的固體。一旦經(jīng)處理降低有機(jī)負(fù)載后(Ma等)，Ρ0ΜΕ可以是養(yǎng)分含量的來(lái)源(Zakaria等)。按照慣例，經(jīng)處理的POME可重循環(huán)到土地中。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，從油棕酚類(lèi)物質(zhì)(0ΡΡ)純化出莽草酸。根據(jù)本發(fā)明，該方法進(jìn)一步包括從油棕基材料提取物提取或純化莽草酸的步驟。依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提取物的制備中可采用草甘膦處理油棕或油棕的各部分，以便增加莽草酸的水平(level)或獲取高收率的莽草酸；草甘膦是典型地、用于消除不需要的植物(特別是雜草)的化合物。觀察到的是，草甘膦抑制EPSP合成酶，因此使3-磷酸莽草酸(shikimate-3-phosphate)與憐酸烯醇式丙酮酸鹽(phosphore-enol-pyruvate)縮合以形成5_烯醇丙酮莽草酸-3-憐酸(5-enoIpyruvyI shikimate-3-phosphate ),即分支酸的前體。應(yīng)該理解的是，要適當(dāng)控制草甘膦的劑量，以允許有最大收率的莽草酸。應(yīng)該理解的是，來(lái)自油棕基材料或OPP提取物的提取物可按比例放大，以適應(yīng)所期望的、更大或更多的大量提取(substantial extraction)的批量大小?？蓤?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序，以確定為本發(fā)明的目的所制備的OPP的自由基清除活性。上述標(biāo)準(zhǔn)程序可包含但不限于對(duì)OPP提取物進(jìn)行快速色譜或高效液相色譜(HPLC)。獲取示出了化合物的結(jié)果，并在色譜圖中呈現(xiàn)各結(jié)果?？苫趯?duì)獲取的組分和吸光度繪制的圖提供自由基清除活性。作為一實(shí)例，在OPP 提取物的樣品上實(shí)施HPLC。獲取的以顯示存在莽草酸的結(jié)果和莽草酸的HPLC曲線如

圖1所示。依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可使用各種標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)μ崛∥飪?nèi)的元素進(jìn)行測(cè)定；所述各種標(biāo)準(zhǔn)程序例如但不限于質(zhì)譜法?？蛇M(jìn)一步進(jìn)行核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)分析，以確認(rèn)上述純化。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可基于標(biāo)準(zhǔn)純化方法從OPP提取和純化莽草酸。應(yīng)該理解的是，提取和純化可適當(dāng)?shù)匕幢壤糯螅赃m應(yīng)所期望的、更大或更多的大量提取的批量大小。根據(jù)本發(fā)明，從OPP獲取莽草酸的收率約為干重的1%。預(yù)期的是，如果在提取OPP前采用草甘膦對(duì)植物進(jìn)行處理的話可使該數(shù)量增加。在不同提取效率下，生產(chǎn)莽草酸所需要的棕櫚油研磨廢液(POME)的數(shù)量的估計(jì)值的實(shí)例在下表I中描述:
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)莽草酸的方法，其特征在于，包括從油棕基材料獲取提取物的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括從來(lái)自油棕基材料的所述提取物純化所述莽草酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自油棕副產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自油棕基廢料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自油棕廢液材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自棕櫚油植物液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自棕櫚油研磨廢液(POME)0
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物獲取自以下油棕基材料，油棕副產(chǎn)品、棕櫚油研磨廢料、來(lái)自以油棕為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)的材料、任何輔助性油棕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、油棕樹(shù)的任何部分、油棕果的任何部分、以及其他油棕基材料和來(lái)源的任一個(gè)；其中所述油棕樹(shù)的任何部分例如但不限于莖、果肉、種子、樹(shù)干、小果實(shí)、果串、葉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其特征在于，所述提取物包括油棕酚類(lèi)物質(zhì)(0ΡΡ)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取物為水溶性且富含抗氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在從所述油棕基材料獲取所述提取物之前，采用草甘膦處理所述油棕。
13.一種包含莽草酸的組合物，其特征在于，所述莽草酸獲取自油棕的提取物或油棕基材料的提取物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其特征在于，所述提取物包括油棕酚類(lèi)物質(zhì)(OPP)0
15.根據(jù)權(quán)利要求13至15所述的組合物，其特征在于，所述莽草酸獲取自棕櫚油研磨廢液(POME)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其特征在于，所述莽草酸獲取自棕櫚油植物液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組合物，以及提供一種基于獲取自油棕基材料的提取物生產(chǎn)莽草酸的方法，所述油棕基材料更具體的是油棕基廢料和油棕基副產(chǎn)品。該方法包括從包含油棕酚類(lèi)物質(zhì)(OPP)的提取物純化莽草酸。
文檔編號(hào)C07C62/32GK103097334SQ201180029790
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者薩姆班丹·Tg, 熊祖堅(jiān), 拉維加德維·沙姆巴沙穆提, 安東尼·J·杏斯奇, 譚友愛(ài), 卡里亞納·桑德拉姆·P.·馬尼卡姆, 莫哈末·巴斯利·瓦西德 申請(qǐng)人:馬來(lái)西亞棕櫚油協(xié)會(huì)