[发明专利]一种生物催化转化松果菊苷生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物催化转化生产毛蕊花糖苷单体化合物的方法。

背景技术

肉苁蓉(Herba Cistanches)是列当科(Orobanchaceae)肉苁蓉属(Cistanche Hoffmg.et Link)多年寄生草本植物。现代分析表明，肉苁蓉的主要活性成分为苯乙醇苷类、苯甲醇苷类、环烯醚萜苷类、木脂素苷类、低聚糖类衍生物、D-甘露醇和甜菜碱等。苯乙醇苷类(Phenylethanoid Glycosides，Ph Gs)包括松果菊苷(Echinacoside)、毛蕊花糖苷(Acteoside)等活性物质。通过肠内菌代谢研究发现，苯乙醇苷类成分在胃肠道中的运动轨迹，包括体内吸收、分布、代谢和排泄过程变化规律，随个体间肠内菌群的差别及对药物前体代谢能力的差别，而表现出生物利用度与疗效很大的差异。毛蕊花糖苷单体化合物具有小分子和低极性的特征，在药物吸收中展示良好的吸收率和特殊的药理活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用肉苁蓉提取物，通过工业固定化酶催化转化松果菊苷生产毛蕊花糖苷单体化合物的生产方法。

本发明的方法是以肉苁蓉提取物作为催化反应底物，采用通常固定化酶工业生产中的吸附法固定方式获得的β-葡萄糖苷酶工业酶制剂固定化酶作为生物催化剂，催化水解底物中苯乙醇苷类成分的松果菊苷使其葡萄糖基配体末端断裂、定向转化为高活性的毛蕊花糖苷单体化合物；将反应液通过通常的分离提纯及浓缩、干燥工艺，获得毛蕊花糖苷单体化合物；所述的肉苁蓉提取物是以肉苁蓉为原料，经通常提取分离工艺获取的肉苁蓉提取物，其苯乙醇苷类化合物含量不低于3.2％；催化反应过程初始底物浓度为0.1％～30％；温度为38℃～60℃；pH为4.0～5.8；时间为3.5h～10h；催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为1U/g～1000U/g。通过调整分离提纯工艺条件，收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达40％～90％。

本发明方法的具体步骤包括：

1、采用肉苁蓉提取物作为催化反应底物，采用通常固定化酶工业生产中的吸附法固定方式获得的β-葡萄糖苷酶工业酶制剂固定化酶作为生物催化剂，经通常工业固定化酶反应器进行催化反应，催化水解去掉底物中松果菊苷葡萄糖基配体末端的一个葡萄糖基、定向转化为毛蕊花糖苷单体化合物；催化反应过程初始底物浓度为0.1％～30％，最佳初始底物浓度为1％～15％；温度为38℃～60℃，最佳温度为42℃～50℃；pH为4.0～5.8，最佳pH为4.5～5.3；时间为3.5h～10h，最佳时间为4h～6h；催化反应过程反应物中的β-葡萄糖苷酶活力为1U/g～1000U/g，最佳酶活力为10U/g～100U/g；亦可再添加K⁺、Na⁺、Mn²⁺或C₀²⁺作为催化反应的激活剂以促进酶的活性，添加的激活剂在初始反应物中的浓度为0.1mol/L～3mol/L，最佳浓度为0.5mol/L～1.5mol/L；经测定，催化反应过程松果菊苷转化为毛蕊花糖苷单体化合物的转化率达77.6％～95.1％；

2、采用通常工业膜分离工艺装置超滤膜或陶瓷膜，选择性筛分及截留除去经步骤1反应后的反应液中的多糖、蛋白质等大分子杂质以及微粒和亚微粒等杂质；亦可再通过纳滤膜，进一步选择性筛分及截留除去氨基酸、D-甘露醇、甜菜碱等小分子杂质，或/和采用通常工业大孔树脂吸附分离工艺，或/和采用通常工业层析柱分离纯化工艺，或/和采用通常模拟移动床色谱分离系统工艺或通常多功能色谱分离工艺进一步分离纯化；获得不同纯度的毛蕊花糖苷成分提取液；

3、将步骤2获得的毛蕊花糖苷成分提取液，通过通常工业真空浓缩工艺或工业薄膜蒸发浓缩工艺，获得固形物含量为30％～56％的浓缩物；再通过工业喷雾干燥工艺或通常的其它工业干燥方法，获得毛蕊花糖苷单体化合物的粉状物或干燥物。收获的毛蕊花糖苷单体化合物纯度百分比含量可达40％～90％。