伊枯草菌素A分离提取工艺及分析技术的研究

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伊枯草菌素A(iturin A)是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)产生的一种具有代表性的两性环脂肽类化合物,其分离提取有较大难度。本论文主要研究了酸沉淀法、溶媒萃取法、大孔树脂吸附法以及纳滤等iturin A的分离提取方法,以开发技术上可行、成本低的提取工艺技术,促进iturin A向工业化生产的转化;同时研究了测定发酵液中iturin A含量的固相萃取-高效液相色谱法,为iturin A的质量控制提供了方法学的参考。本论文研究主要分为两章内容:  第一章:伊枯草菌素A分离提取方法的研究  (1)酸沉淀法提取iturinA通过采用酸沉淀法从发酵液中提取iturinA的研究,确定了酸沉淀最合适的条件,当调节发酵液的pH2.0酸沉过夜,离心收集沉淀,然后用pH8.0的Tris-HCl缓冲液来溶解沉淀,iturin A的生物活性收率可以达到90%。  (2)溶媒萃取法提取iturinA采用溶媒萃取法从发酵液中提取iturin A,结果表明,氯仿、石油醚、乙酸乙酯均不能直接从发酵液中萃取出iturin A,而采用乙醇/硫酸铵双水相萃取技术可以将iturinA从发酵液中萃取出来,进而研究了乙醇/硫酸铵双水相萃取iturinA的影响因素,结果表明,iturinA在该体系中的活性收率随着乙醇和硫酸铵的质量分数的增加而增大,且在室温下,当发酵液的pH=6.3左右,乙醇的质量分数为19.74%,硫酸铵的质量分数为22.69%时,iturinA的活性收率可达到97%,这是一种新的分离提取iturinA的方法。  (3)大孔吸附树脂提取iturin A采用树脂动态吸附-解吸方法,通过研究一系列的影响树脂吸附分离行为的因素,确定了利用DA201型树脂从发酵液中分离提取iturinA的工艺条件。结果表明,DA201型树脂对发酵液中iturinA的动态饱和吸附量可达到3.48mg/g,以1BV/h的速度上样,动态吸附率可以达到95.56%,用6BV的蒸馏水、5BV的30%乙醇以2BV/h速度洗脱除杂,2BV的95%乙醇以1BV/h的速度洗脱,收集95%乙醇洗脱液,其洗脱率可以达到92.41%,最后减压浓缩干燥得到iturinA膏状产品,DA201树脂是一种从发酵液中分离提取iturin A的较理想的吸附剂。  (4)纳滤浓缩iturinA纳滤(nanofiltration,NF)是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。采用纳滤浓缩发酵液,在操作压力0.1~0.2 MPa,温度20℃左右的条件下,纳滤膜对iturin A的截留率达到100%,收率达到97.55%,浓缩倍数达5.7倍,取得了较好的浓缩效果。用NaOH溶液进行碱清洗,膜通量可恢复到实验前的93%,达到了清洗的标准。  第二章固相萃取-高效液相色谱法测定iturinA含量的研究  根据DA201等一些大孔吸附树脂能吸附iturin A的特性,通过装有树脂作填料的萃取小柱,对含有iturin A的发酵液进行固相萃取,将此作为一种iturin A含量测定的样品预处理方法,有效的降低了HPLC测定过程中其它杂质成分的干扰。并在此基础上,对测定iturin A的液相条件进行了优化,建立了固相萃取-高效液相色谱法测定发酵液中iturin A含量的检测方法。液相条件为:色谱柱:Agilent HC-C18(4.6*150mm),流动相:乙腈∶10mM乙酸铵=3∶4,紫外检测波长:214nm,柱温38℃,进样量10μL,流速0.8ml/min。结果表明,在18m in内可以很好的检测到iturinA,在0.125~2mg/mL的浓度范围内iturin A的含量和峰面积之间有良好的线性关系(R2=0.996),精密度RSD为0.61%,iturinA的平均回收率为91%,该方法是一种快速、准确、重复性好的定量检测方法。
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