一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)及工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，自上游至下游排列的設(shè)備，包括反應(yīng)釜（1）、第一料罐（2）、第一離心機(jī)（3）、過濾設(shè)備（4）、第二料罐（5）、樹脂柱（6）、第三料罐（7）、第四料罐（8）、脫色罐（9）、析晶罐（10）、第二離心機(jī)（11）、第五料罐（12），還包括有機(jī)溶劑罐（13），該有機(jī)溶劑罐（13）分別位于所述樹指柱（6）、第四料罐（8）、析晶罐（10）的上游，且通過管道連接。本發(fā)明適用于谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)。
【專利說明】
一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)及工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種谷胱甘肽的制備工藝，屬于醫(yī)藥及其中間體技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]谷耽甘肽(glutath1ne，r-glutamylcysteingl +glycine，GSH)是一種含 γ -酰胺鍵和巰基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成。存在于幾乎身體的每一個細(xì)胞。谷胱甘肽能幫助保持正常的免疫系統(tǒng)的功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用，半胱氨酸上的巰基為其活性基團(tuán)(故常簡寫為G-SH)，易與某些藥物(如撲熱息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子氣，鉛、汞、砷等重金屬)等結(jié)合，而具有整合解毒作用。
[0003]谷胱甘肽的生產(chǎn)方法主要有化學(xué)合成法、酶轉(zhuǎn)化法和發(fā)酵法。目前，化學(xué)合成法和提取法已經(jīng)工業(yè)化，化學(xué)合成法較早應(yīng)用于谷胱甘肽的生產(chǎn)，但存在復(fù)雜耗時的缺點。生物合成方法包括酶轉(zhuǎn)化法和微生物發(fā)酵法，微生物發(fā)酵法用于谷胱甘肽的生產(chǎn)是當(dāng)前世界上主要的生產(chǎn)方法，并且由于避免了昂貴的ATP消耗，比較經(jīng)濟(jì)實用，國外谷胱甘肽的主要產(chǎn)地在日本，應(yīng)用的是微生物發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽。國內(nèi)由微生物發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽，在添加三種氨基酸前體的情況下，發(fā)酵單位一般在4-8g/L。我們主要研究酶轉(zhuǎn)化法。酶轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)谷胱甘肽由于需要獲得相關(guān)酶系，需要為其設(shè)計ATP再生體系，還需要加入前體氨基酸，因此技術(shù)難度高。采用酶法制備谷胱甘肽的工藝中，反應(yīng)液中會有酶液殘留，對后續(xù)工藝有一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種制備谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種制備谷胱甘肽的提取工藝方法。
[0006]技術(shù)方案:
一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，自上游至下游排列的設(shè)備，包括反應(yīng)釜(I)、第一料罐
(2)、第一離心機(jī)(3)、過濾設(shè)備(4)、第二料罐(5)、樹脂柱(6)、第三料罐(7)、第四料罐(8)、脫色罐(9)、析晶罐(10)、第二離心機(jī)(11)、第五料罐(12)，還包括有機(jī)溶劑罐(13)，該有機(jī)溶劑罐(13)分別位于所述樹指柱(6)、第四料罐(8)、析晶罐(10)的上游，且通過管道連接；作為優(yōu)選，所述有機(jī)溶劑罐(13 )為甲醇罐、乙醇罐、異丙醇罐、丙酮罐中的一種。
[0007]根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述的過濾設(shè)備
(4)為超濾設(shè)備，該超濾設(shè)備的濾膜孔徑為8000-10000道爾頓。
[0008]作為優(yōu)選，所述的脫色罐(9)為活性炭脫色罐。
[0009]作為優(yōu)選，所述樹脂柱(6)為DA201-C型大孔吸附樹脂柱。
[0010]—種采用上述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)的工藝方法，包括如下步驟:
I)GSHfJjL品制備:包括如下步驟:
1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液； I.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液；
1.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱(4);樹脂柱(4)的徑高比為0.05-0.2，上樣pH值為
2.0-3.5,上樣量為8-20mgGSH/ml樹脂，上樣流速為0.5-1.5bv/h ；
1.4用1_31^的純化水以0.5-1.5bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱；
1.5用50%-95%的乙醇以0.5-2.0bv/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液；
1.6將收集的洗脫液30-50°C減壓，真空度彡-0.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為15%-
30%；
1.7往濃縮液中加入0.5-1.5倍量的甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮中的一種，氮氣保護(hù)下、0-25°C 攪拌析晶 10-24h;
1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，30-50 0C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH粗品；
2)GSH粗品精制，包括如下步驟:
2.1GSH粗品加入4-12倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脫色；
2.2過濾，往濾液中加入2-10倍量的甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮中的一種，氮氣保護(hù)下、0-25°C 攪拌析晶 10-24h;
2.3析晶完畢，放料離心，30-500C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH精品。
[0011]
有益的效果:本發(fā)明利用DA201-C型大孔吸附樹脂除鹽，對反應(yīng)液進(jìn)行提純，避免使用傳統(tǒng)的銅鹽法(氧化亞銅沉淀、硫化氫還原)，減少環(huán)境污染，減輕環(huán)保壓力;且DA201-C型大孔吸附樹脂吸附量大，樣品純化處理能力強(qiáng)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
[0013]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0014]實施例一
一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，自上游至下游排列的設(shè)備，包括反應(yīng)釜1、第一料罐2、第一離心機(jī)3、過濾設(shè)備4、第二料罐5、樹脂柱6、第三料罐7、第四料罐8、脫色罐9、析晶罐10、第二離心機(jī)11、第五料罐12，還包括有機(jī)溶劑罐13，該有機(jī)溶劑罐13分別位于所述樹指柱6、第四料罐8、析晶罐10的上游，且通過管道連接；
作為優(yōu)選，所述有機(jī)溶劑罐13為甲醇罐、乙醇罐、異丙醇罐、丙酮罐中的一種。
[0015]根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述的過濾設(shè)備4為超濾設(shè)備，該超濾設(shè)備的濾膜孔徑為8000-10000道爾頓。本實施例中，所述的脫色罐9為活性炭脫色罐，所述樹脂柱6為DA201-C型大孔吸附樹脂柱。
[0016]實施例二
一種采用上述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)的工藝方法，包括如下步驟: 1)GSHfJjL品制備:包括如下步驟:
1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液55kg；
I.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液；
I.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱6;樹脂柱6的徑高比為0.05，上樣pH值為2.0，上樣量為8mgGSH/ml樹脂，上樣流速為0.5bv/h ；
1.4用Ibv的純化水以0.5bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱；
1.5用50%%的乙醇以0.5bv/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液；
1.6將收集的洗脫液30 °C減壓，真空度彡-0.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為15%;
I.7往濃縮液中加入0.5倍量的甲醇6，氮氣保護(hù)下、O °C攪拌析晶1h;
1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，300C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6h，得GSH粗品515g;
2)GSH粗品精制，包括如下步驟:
2.1GSH粗品加入4倍量的水溶解，加入1%的活性炭脫色；
2.2過濾，往濾液中加入2倍量的甲醇6，氮氣保護(hù)下、O°(:攪拌析晶1h;
2.3析晶完畢，放料離心，30-500C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6h，得GSH精品415g。
[0017]實施例3
1)GSHfJjL品制備:包括如下步驟:
1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液55kg；
I.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液；
I.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱;樹脂柱的徑高比為0.2，上樣pH值為3.5，上樣量為20mgGSH/ml樹脂，上樣流速為1.5bv/h ；
1.4用3bv的純化水以1.5bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱；
1.5用95%的乙醇以2.0bv/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液；
1.6將收集的洗脫液50°C減壓，真空度<-0.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為30%;
I.7往濃縮液中加入1.5倍量的乙醇，氮氣保護(hù)下、25°(:攪拌析晶24h;
1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，500C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥8h，得GSH粗品580g；
2)GSH粗品精制，包括如下步驟:
2.1GSH粗品加入12倍量的水溶解，加入3%的活性炭脫色；
2.2過濾，往濾液中加入10倍量的乙醇，氮氣保護(hù)下、25°(:攪拌析晶24h；
2.3析晶完畢，放料離心，50°C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥8h，得GSH精品460g。
[0018]實施例4
I)GSHfJjL品制備:包括如下步驟:
1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液55kg； I.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液；
1.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱(4);樹脂柱(4)的徑高比為0.1，上樣pH值為3.0，上樣量為15mgGSH/ml樹脂，上樣流速為lbv/h;
1.4用2bv的純化水以0.8bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱；
1.5用80%的乙醇以1.5v/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液；
1.6將收集的洗脫液40 °C減壓，真空度《.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為20%;
I.7往濃縮液中加入1.2倍量的異丙醇，氮氣保護(hù)下、15 °C攪拌析晶15h;
1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，400C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥7h，得GSH粗品650g；
2)GSH粗品精制，包括如下步驟:
2.1GSH粗品加入8倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脫色；
2.2過濾，往濾液中加入6倍量的異丙醇，氮氣保護(hù)下、15°C攪拌析晶15h ；
2.3析晶完畢，放料離心，40°C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥7h，得GSH精品480g。
[0019] 實施例5
1)GSHfJjL品制備:包括如下步驟:
1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液55kg；
I.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液；
1.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱(4);樹脂柱(4)的徑高比為1.6，上樣pH值為3，上樣量為12mgGSH/ml樹脂，上樣流速為0.8bv/h ；
1.4用l_3bv的純化水以1.2bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱；
1.5用50%-95%的乙醇以1.2bv/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液；
1.6將收集的洗脫液35°C減壓，真空度<-0.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為20%;
1.7往濃縮液中加入1.2倍量的丙酮，氮氣保護(hù)下、22°C攪拌析晶18h;
1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，350C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥7.5h，得GSH粗品540g;
2)GSH粗品精制，包括如下步驟:
2.1GSH粗品加入6倍量的水溶解，加入1.8%的活性炭脫色；
2.2過濾，往濾液中加入6倍量的丙酮，氮氣保護(hù)下、18°C攪拌析晶16h；
2.3析晶完畢，放料離心，38°C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6.5h，得GSH精品380g。
【主權(quán)項】
1.一種谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:自上游至下游排列的設(shè)備，包括反應(yīng)釜(I)、第一料罐(2)、第一離心機(jī)(3)、過濾設(shè)備(4)、第二料罐(5)、樹脂柱(6)、第三料罐(7)、第四料罐(8 )、脫色罐(9 )、析晶罐(1 )、第二離心機(jī)(11)、第五料罐(12)，還包括有機(jī)溶劑罐(13)，該有機(jī)溶劑罐(13)分別位于所述樹指柱(6)、第四料罐(8)、析晶罐(10)的上游，且通過管道連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述有機(jī)溶劑罐(13)為甲醇罐、乙醇罐、異丙醇罐、丙酮罐中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述的過濾設(shè)備(4)為超濾設(shè)備，該超濾設(shè)備的濾膜孔徑為8000-10000道爾頓。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述的脫色罐(9)為活性炭脫色罐。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)，其特征在于:所述樹脂柱(6)為DA201-C型大孔吸附樹脂柱。6.—種采用如權(quán)利要求1所述的谷胱甘肽的提取工藝系統(tǒng)的工藝方法，其特征在于包括如下步驟: 1)G SHfJjL品制備:包括如下步驟: .1.1將酶法合成谷胱甘肽反應(yīng)完畢的物料進(jìn)行放料，料液離心除去不溶物，收集濾液； .1.2將得到的濾液通過超濾設(shè)備進(jìn)行超濾，收集超濾透析液； .1.3將超濾透析液調(diào)酸后上樹脂柱(4);樹脂柱(4)的徑高比為0.05-0.2，上樣pH值為.2.0-3.5,上樣量為8-20mgGSH/ml樹脂，上樣流速為0.5-1.5bv/h ； .1.4用l_3bv的純化水以0.5-1.5bv/h的速度沖洗大孔樹脂柱； .1.5用50%-95%的乙醇以0.5-2.0bv/h的速度洗脫解吸附大孔樹脂柱，收集茚三酮顯色部分洗脫液； .1.6將收集的洗脫液30-50 0C減壓，真空度彡-0.09MPa，濃縮，濃縮至GSH含量為15%-30%； .1.7往濃縮液中加入0.5-1.5倍量的甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮中的一種，氮氣保護(hù)下、0-25°C 攪拌析晶 10-24h; . 1.8析晶完畢，放料離心，乙醇洗滌，30-50 °C減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH粗品； 2)GSH粗品精制，包括如下步驟: .2.1GSH粗品加入4-12倍量的水溶解，加入1%_3%的活性炭脫色； .2.2過濾，往濾液中加入2-10倍量的甲醇、乙醇、異丙醇或丙酮中的一種，氮氣保護(hù)下、0-25°C 攪拌析晶 10-24h; .2.3析晶完畢，放料離心，30-500C，減壓，真空度彡-0.09MPa，干燥6_8h，得GSH精品。
【文檔編號】C07K1/34GK105906688SQ201610277269
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月1日
【發(fā)明人】吳鋒, 許劉華, ?？? 余玉奎, 任世闊, 周江, 劉曉慶
【申請人】江蘇誠信藥業(yè)有限公司