CN103992361B - 一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术 - Google Patents
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Abstract
一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术，是以葡萄糖差向异构化制备甘露糖的甘露糖糖浆为原料，采用顺序式模拟移动色谱分离设备分离甘露糖和葡萄糖，得到高纯度的甘露糖糖浆并实现较高收率。整个工艺运行成本低，分离得到的产品纯度、浓度和收率高，降低了后续浓缩成本，简化操作步骤，降低生产损耗，并且能够连续化生产，提升了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及顺序式模拟移动色谱分离技术，特别是涉及一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术。
背景技术
甘露糖是一种六碳糖，是目前唯一用于在临床上的糖质营养素，其直接被利用合成糖蛋白，参与免疫调节。许多疾病正是由于缺乏甘露糖糖化作用中的酵素而导致的。其再人体内具有调节免疫系统、增加伤口愈合、抗炎、抑制肿瘤生长与转移、增加癌症存活率、避免某些细菌感染等生理效应。甘露糖在自然界中以游离态存在的很少，多以甘露聚糖的形式存在。可见，必须通过各种物理化学手段制备甘露糖，其中以葡萄糖为原料采用差向异构化方法制备甘露糖是较为理想的方法。目前葡萄糖差向异构化制备甘露糖的转化率最高能达到30%，但是由于缺乏先进的甘露糖和葡萄糖的高效分离技术，这种制备甘露糖的方法应用较少。在此背景下，发明人在前期工作的基础上，研究出顺序式模拟移动色谱高效分离甘露糖和葡萄糖的技术。
发明内容
本发明旨在于克服现有技术的不足，研制了一种利用顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术。本技术所述工艺运行成本低，分离得到的产品纯度、浓度和收率高。该工艺降低了后续浓缩成本，简化了操作步骤，降低了生产损耗；并且能够连续化生产，提升了生产效率。
一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术：以葡萄糖差向异构化制备甘露糖的甘露糖糖浆为原料，采用顺序式模拟移动色谱分离设备分离甘露糖和葡萄糖，得到高纯度的甘露糖糖浆。
其中，顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂ZG-106Ca2+、UBK530Ca2 +、UBK550Ca2+、99Ca2+-310或99Ca2+-320中的任意一种；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个，分离温度为60℃～70℃。
其工艺步骤为：
a）、进料糖浆的调配：将以葡萄糖差向异构化制备甘露糖的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将步骤a）得到的甘露糖糖浆溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离：将上述得到的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离，首先进行大循环S1（也叫不进不出，即甘露糖糖浆进入顺序式模拟移动色谱设备后进行自循环）；而后进行小循环S2，即进洗脱剂水，出一部分组分B（葡萄糖组分）；最后为全进全出S3，即S3同时进洗脱剂水出部分组分A（甘露糖组分），进原料出另一部分的组分B（葡萄糖组分）；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至80%～85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至70%～75%。
工艺步骤中的c）中大循环S1过程中，循环量为色谱柱体积的40%～60%；小循环S2过程中，进洗脱剂水量为色谱柱体积的3%～15%；全进全出S3过程中，进洗脱剂水量为色谱柱体积的3%～15%，进料量为色谱柱体积的5%～10%。
本发明采用顺序式模拟移动色谱分离差向异构化后甘露糖糖浆中的甘露糖和葡萄糖，分离得到组分A溶液和组分B溶液，组分A浓度为25%～40%、甘露糖纯度85%～97%，收率80～90%；组分B浓度为30%～40%、葡萄糖纯度85%～95%，收率70～80%。本发明所述工艺可实现连续化、工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1～4中所述的整个工艺流程。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
实施例1
本发明的顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术，是通过如下步骤实现的：
a）、进料糖浆的调配：将差向异构化后的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将a步骤制得溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离S1：将差向异构化后的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离。分离的第一步为大循环S1，也叫不进不出，循环量为色谱柱体积的49.1%；小循环S2，S2进洗脱剂水出一部分组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的5%；全进全出S3，S3同时进洗脱剂水出部分组分A（甘露糖组分），进原料出另一部分的组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的4.95%，进料量为色谱柱体积的5.05%；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至75%；
其中，顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂ZG-106 Ca2+；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个，分离温度为68℃；
本发明采用顺序式模拟移动色谱分离差向异构化后甘露糖糖浆中的甘露糖和葡萄糖，分离得到组分A溶液和组分B溶液，组分A浓度为36.5%、甘露糖纯度82.3%，收率86.1%，组分B浓度为36.0%、葡萄糖纯度91.7%，收率70.4%。
实施例2
本发明的顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术，是通过如下步骤实现的：
a）、进料糖浆的调配：将差向异构化后的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将a步骤制得溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离S1：将差向异构化后的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离。分离的第一步为大循环S1，也叫不进不出，循环量为色谱柱体积的50.9%；小循环S2，S2进洗脱剂水出一部分组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的7.65%；全进全出S3，S3同时进洗脱剂水出部分组分A（甘露糖组分），进原料出另一部分的组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的5%，进料量为色谱柱体积的7.35%；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至75%；
其中，顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂99Ca2+-310；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个，分离温度为65℃；
本发明采用顺序式模拟移动色谱分离差向异构化后甘露糖糖浆中的甘露糖和葡萄糖，分离得到组分A溶液和组分B溶液，组分A浓度为26.0%、甘露糖纯度95.3%，收率80.6%，组分B浓度为30.5%、葡萄糖纯度87.4%，收率73.6%。
实施例3
本发明的顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术，是通过如下步骤实现的：
a）、进料糖浆的调配：将差向异构化后的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将a）步骤制得溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离S1：将差向异构化后的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离。分离的第一步为大循环S1，也叫不进不出，循环量为色谱柱体积的50%；小循环S2，S2进洗脱剂水出一部分组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的5%；全进全出S3，S3同时进洗脱剂水出部分组分A（甘露糖组分），进原料出另一部分的组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的4.95%，进料量为色谱柱体积的5.05%；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至75%；
其中，顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂99Ca2+-310；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个，分离温度为62℃；
本发明采用顺序式模拟移动色谱分离差向异构化后甘露糖糖浆中的甘露糖和葡萄糖，分离得到组分A溶液和组分B溶液，组分A浓度为31.5%、甘露糖纯度90.3%，收率85.2%，组分B浓度为37.5%、葡萄糖纯度89.7%，收率74.8%。
实施例4
本发明的顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的技术，是通过如下步骤实现的：
a）、进料糖浆的调配：将差向异构化后的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将a步骤制得溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离S1：将差向异构化后的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离。分离的第一步为大循环S1，也叫不进不出，循环量为色谱柱体积的51.8%；小循环S2，S2进洗脱剂水出一部分组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的5%；全进全出S3，S3同时进洗脱剂水出部分组分A（甘露糖组分），进原料出另一部分的组分B（葡萄糖组分），进洗脱剂水量为色谱柱体积的4.95%，进料量为色谱柱体积的5.05%；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至75%；
其中，顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂UBK550Ca2+；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个，分离温度为60℃；
本发明采用顺序式模拟移动色谱分离差向异构化后甘露糖糖浆中的甘露糖和葡萄糖，分离得到组分A溶液和组分B溶液，组分A浓度为29.5%、甘露糖纯度96.8%，收率80.2%，组分B浓度为39.0%、葡萄糖纯度86.4%，收率76.3%。
本发明的核心技术为顺序式模拟移动色谱分离甘露糖及葡萄糖技术，得到纯度和收率均较高的甘露糖糖浆，分离后的甘露糖组分纯度高，收率较高，本工艺不仅保证了甘露糖和葡萄糖的高纯度和高收率，还在整个工艺的成本节约，工序步骤简便等方面具有鲜明的特色。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的方法，其特征在于，以葡萄糖差向异构化制备甘露糖的甘露糖糖浆为原料，采用顺序式模拟移动色谱分离设备分离甘露糖和葡萄糖，得到高纯度的甘露糖糖浆；
所述的顺序式模拟移动色谱连续吸附分离中，吸附剂为树脂ZG-106Ca2+、UBK530Ca2+、UBK550Ca2+、99Ca2+-310或99Ca2+-320中的任意一种；洗脱剂为水，顺序式模拟移动色谱分离设备包含6根色谱柱，具有进料口2个，出料口2个， 分离温度为60℃～70℃；
所述的一种顺序式模拟移动色谱分离甘露糖和葡萄糖的方法，其特征在于其工艺步骤为：
a）、进料糖浆的调配：将以葡萄糖差向异构化制备甘露糖的甘露糖糖浆调配到浓度为60%，浓度低于60%的原料进行浓缩至浓度60%，浓度高于60%的原料需加入去离子水调配成浓度60%；
b）、过滤：将步骤a）得到的甘露糖糖浆溶液用微米级滤器进行过滤，制得澄清的无肉眼可见杂质的液体；
c）、顺序式模拟移动色谱分离：将上述得到的甘露糖糖浆经顺序式模拟移动色谱设备分离，首先进行大循环S1，也叫不进不出，即甘露糖糖浆进入顺序式模拟移动色谱设备后进行自循环；而后进行小循环S2，即进洗脱剂水，出一部分组分B，即葡萄糖组分；最后为全进全出S3，即S3同时进洗脱剂水出部分组分A，即甘露糖组分，进原料出另一部分的组分B，即葡萄糖组分；
d）、浓缩：将c）步骤制得的组分A溶液进行浓缩，组分A溶液浓度浓缩至80%～85%，将c）步骤制得的组分B进行混合，再进行浓缩，组分B溶液浓度缩至70%～75%；
所述的工艺步骤中的c）中大循环S1过程中，循环量为色谱柱体积的40%～60%；小循环S2过程中，进洗脱剂水量为色谱柱体积的3%～15%；
全进全出S3过程中，进洗脱剂水量为色谱柱体积的3%～15%，进料量为色谱柱体积的5%～10%。
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