CN105886572A - 内酯型槐糖脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内酯型槐糖脂的制备方法，具体包括以下步骤，利用酵母菌发酵制备槐糖脂，将结束发酵的槐糖脂发酵液pH调为2.0～2.5，并将发酵液在121℃下处理20～30分钟，然后将灭菌后的发酵液倒入分液漏斗中静止分层，将槐糖脂层倒出，溶解在3～8倍体积的乙酸乙酯中，将其离心取上清液，并将上清液进行蒸发浓缩，然后将浓缩液静止放置于低温环境中2～4天，有大量固体析出，将固体过滤并用正己烷和低温乙酸乙酯洗涤，干燥后得到内酯型槐糖脂。该发明工艺简单，效果显著，且所得产品性状良好，适合于大规模生产。

Description

内酯型槐糖脂的制备方法

技术领域

本发明涉及槐糖脂的生产工艺，尤其涉及一种内酯型槐糖脂的分离纯化方法。

背景技术

槐糖脂是一种由酵母产生的糖脂类生物表面活性剂，由于其生物可降解性，低毒性，良好的环境兼容性，以及产量高等很多优点，在石油工业、环境保护、化妆品、洗涤剂及药学领域都得到了广泛的应用。近年来，槐糖脂在医药及环保领域的应用尤其得到了研究者的关注，很多报道证明了槐糖脂具有很好的抗微生物、抗肿瘤甚至抗艾滋病毒的活性。槐糖脂还可应用于土壤的修复，将其添加在污染处，使不溶或难溶性的污染物与水形成乳化液，有利于微生物的吸收和分解。

槐糖脂分为内酯型和酸型两种，通常内酯型槐糖脂有较高的降低表面张力和抗菌能力，而酸型槐糖脂具有更好的溶解度和发泡能力。目前人们研究较多的是酸型槐糖脂，而与酸型槐糖脂相比，内酯型槐糖脂具有更好的界面活性和表面活性，具有更加稳定的乳化性能，在高温和高盐条件下具有很好的稳定性。然而，市场上的槐糖脂大多为酸型与内酯型混合的槐糖脂，对于纯度较高的内酯型槐糖脂的制备方法还鲜有报道。主要原因在于目前常规发酵得到的槐糖脂均与水相结合在一起，且酸型与内酯型在水中的溶解度相当，给内酯型的提纯带来很大的困难。

发明内容

为解决上述技术问题，鉴于内酯型槐糖脂的诸多优点以及在其提取过程中遇到的问题，本发明提出了一种内酯型槐糖脂的制备方法，通过高温处理将槐糖脂破乳，并利用内酯型与酸型槐糖脂在有机溶剂中的溶解度差异将内酯型槐糖脂分离提纯，以期对内酯型槐糖脂的规模化生产提供帮助。

一种内酯型槐糖脂的制备方法，包括以下步骤：

S1.利用产槐糖脂酵母菌发酵制备槐糖脂，培养基由5～10％棕榈油，5～10％葡萄糖，0.2～0.5％酵母粉，0.1～0.3％磷酸二氢钾，0.3～0.6％硫酸铵和70～85％蒸馏水组成，发酵时间48～72小时；

S2.发酵结束后用盐酸将发酵液的pH调为2.0～2.5，然后将发酵液放置于灭菌锅中，在115～135℃高温处理20～30分钟；

S3.将高温处理后的发酵液倒入分液漏斗中，静止分层2～3小时，可见最下层为槐糖脂层，将槐糖脂从分液漏斗中取出，并加入3～5倍体积的乙酸乙酯中，剧烈搅拌20分钟。然后将溶液离心去除不溶杂质，取上清液，并减压蒸馏至固形物含量为50％～70％。然后将浓缩液倒入带夹套的结晶瓶中，逐渐降温至-5℃～5℃，200rpm搅拌，15～20小时后有固体逐渐析出；

S4.将析出的固体过滤，先后用正己烷和-5℃的乙酸乙酯洗涤，然后烘干、粉碎得到纯度较高的内酯型槐糖脂。

进一步的，发酵所产的槐糖脂中70％以上为内酯型槐糖脂。

进一步的，发酵所产的槐糖脂中固形物含量在50％以上。

进一步的，经高温处理后的发酵液静止后分为三层，上层为发酵过程中未利用的油层，中间层为水层和菌体，下层为槐糖脂层。

进一步的，所得内酯型槐糖脂纯度在95％以上，通过该工艺制备内酯型槐糖脂，其收率在85％以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用棕榈油作为生产槐糖脂的原料，得到的槐糖脂中内酯型槐糖脂含量在50％～70％左右，从而有效的控制了发酵液的粘度，有利于后续的槐糖脂提取步骤。在静止的状态下对发酵液进行高温处理，主要起到了破乳的作用，使油相、槐糖脂相、水相能够快速的分开，提高了槐糖脂收率的同时，除去了大部分的残余油。最后采用降温结晶的方法对内酯型槐糖脂进行提取，所得产品纯度高且便于分离。整个工艺不需要复杂的设备，处理方法非常简单，发酵及后提取过程均简单易行，利于槐糖脂开发应用的推广。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按照棕榈油10％，葡萄糖5％，酵母粉0.5％，磷酸二氢钾0.2％，硫酸铵0.4％的比例配制发酵培养基1L，高温灭菌后，按发酵培养基总量的10％倒入种子培养基，发酵72小时。发酵结束后，用盐酸将发酵液的pH调为2.0，并将发酵液放入高温灭菌锅中120℃，高温处理30分钟，然后趁热将发酵液倒入分液漏斗中，静止2小时后可见发酵液分为三层，上层为油层，中间层为水层，最下层为槐糖脂层，将槐糖脂分出后，测定固形物含量为55％，用液相色谱分析内酯型槐糖脂含量为68％，将槐糖脂倒入3倍体积的乙酸乙酯中进行，剧烈搅拌20分钟，然后4000rpm离心5分钟，取上层有机相清液，减压蒸馏至固形物含量为70％，最后将浓缩液放入带夹套的结晶瓶中，向夹套中通入冷水，使得浓缩液温度逐渐降至5℃，200rpm搅拌，20小时后发现有固体逐渐析出，将析出的固体进行过滤收集，首先用正己烷洗涤，然后用-5℃的乙酸乙酯再次洗涤，最后烘干、粉碎得到产品内酯型槐糖脂。测定其纯度为96.5％，内酯型槐糖脂收率为88％。

实施例2

按照棕榈油5％，葡萄糖10％，酵母粉0.2％，磷酸二氢钾0.3％，硫酸铵0.6％的比例配制发酵培养基1L，高温灭菌后，按发酵培养基总量的10％倒入种子培养基，发酵48小时。发酵结束后，用盐酸将发酵液的pH调为2.5，并将发酵液放入高温灭菌锅中135℃，高温处理20分钟，然后趁热将发酵液倒入分液漏斗中，静止3小时后可见发酵液分为三层，上层为油层，中间层为水层，最下层为槐糖脂层，将槐糖脂分出后，测定固形物含量为58％，用液相色谱分析内酯型槐糖脂含量为73％，将槐糖脂倒入5倍体积的乙酸乙酯中进行，剧烈搅拌20分钟，然后4000rpm离心5分钟，取上层有机相清液，减压蒸馏至固形物含量为70％，最后将浓缩液放入带夹套的结晶瓶中，向夹套中通入冷水，使得浓缩液温度逐渐降至-5℃，200rpm搅拌，15小时后发现有固体逐渐析出，将析出的固体进行过滤收集，首先用正己烷洗涤，然后用-5℃的乙酸乙酯再次洗涤，最后烘干、粉碎得到产品内酯型槐糖脂。测定其纯度为95.8％，内酯型槐糖脂收率为92％。

实施例3

按照棕榈油10％，葡萄糖10％，酵母粉0.2％，磷酸二氢钾0.1％，硫酸铵0.3％的比例配制发酵培养基1L，高温灭菌后，按发酵培养基总量的10％倒入种子培养基，发酵72小时。发酵结束后，用盐酸将发酵液的pH调为2.5，并将发酵液放入高温灭菌锅中115℃，高温处理30分钟，然后趁热将发酵液倒入分液漏斗中，静止3小时后可见发酵液分为三层，上层为油层，中间层为水层，最下层为槐糖脂层，将槐糖脂分出后，测定固形物含量为58％，用液相色谱分析内酯型槐糖脂含量为73％，将槐糖脂倒入5倍体积的乙酸乙酯中进行，剧烈搅拌20分钟，然后4000rpm离心5分钟，取上层有机相清液，减压蒸馏至固形物含量为50％，最后将浓缩液放入带夹套的结晶瓶中，向夹套中通入冷水，使得浓缩液温度逐渐降至0℃，200rpm搅拌，15小时后发现有固体逐渐析出，将析出的固体进行过滤收集，首先用正己烷洗涤，然后用-5℃的乙酸乙酯再次洗涤，最后烘干、粉碎得到产品内酯型槐糖脂。测定其纯度为98.2％，内酯型槐糖脂收率为86％。

包括以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种内酯型槐糖脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.利用产槐糖脂酵母菌发酵制备槐糖脂，培养基由5～10％棕榈油，5～10％葡萄糖，0.2～0.5％酵母粉，0.1～0.3％磷酸二氢钾，0.3～0.6％硫酸铵和70～85％蒸馏水组成，发酵时间48～72小时；

S2.发酵结束后用盐酸将发酵液的pH调为2.0～2.5，然后将发酵液放置于灭菌锅中，在115～135℃高温处理20～30分钟；

S3.将高温处理后的发酵液倒入分液漏斗中，静止分层2～3小时，可见最下层为槐糖脂层，将槐糖脂从分液漏斗中取出，并加入3～5倍体积的乙酸乙酯中，剧烈搅拌20分钟，之后将溶液离心去除不溶杂质，取上清液，并减压蒸馏至固形物含量为50％～70％；最后将浓缩液倒入带夹套的结晶瓶中，逐渐降温至-5℃～5℃，200rpm搅拌，15～20小时后有固体逐渐析出；

S4.将析出的固体过滤，先后用正己烷和-5℃的乙酸乙酯洗涤，然后烘干、粉碎得到纯度较高的内酯型槐糖脂。

2.根据权利要求1所述的内酯型槐糖脂的制备方法，其特征在于：发酵所产的槐糖脂中70％以上为内酯型槐糖脂。

3.根据权利要求1所述的内酯型槐糖脂的制备方法，其特征在于：发酵所产的槐糖脂中固形物含量大于50％。

4.根据权利要求1所述的内酯型槐糖脂的制备方法，其特征在于：经高温处理后的发酵液静止后分为三层，上层为发酵过程中未利用的油层，中间层为水层和菌体，下层为槐糖脂层。