Um método de produção de verbasco por transformação biocatalítica de cistanche fresco

Abstrato

A presente invenção propõe um método para produção de verbasco pelatransformação biocatalíticadeCistanche fresco. O método da presente invenção usa Cistanches frescos como matéria-prima, através do processo de sistema de trituração de células, extração de pasta e processo de inativação de enzima de alta temperatura, a pasta de células Cistanches inativada é usada como substrato da reação catalítica e a enzima industrial -glicosidase a enzima imobilizada é usada como o biocatalisador para realizar a reação catalítica intermitente ou contínua para catalisar a hidrólise do glicosídeo pineal no substrato para produzi-lo. ajustando as condições do processo de separação e purificação, a porcentagem de pureza do composto de monômero de verbasco colhido pode atingir 50 por cento -90 por cento. O composto monomérico de verbasco tem as características de uma molécula pequena e de baixa polaridade, que apresenta uma boa taxa de absorção e atividade farmacológica especial na absorção de drogas.

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Descrição

Um método de produção de verbasco por transformação biocatalítica de Cistanches frescos

Campo técnico

A presente invenção refere-se a um método de produção de compostos monoméricos de verbasco por transformação biocatalítica de Cistanches frescos.

Tecnologia de fundo

Herba Cistanches, uma erva parasita perene, é um famoso tônico da medicina chinesa com os efeitos de beneficiar a essência, tonificar os rins e retardar o envelhecimento. Análises modernas mostram que os principais ingredientes ativos de Herba Cistanches são glicosídeos de feniletanol, glicosídeos de álcool benzílico, glicosídeos de terpeno éter enol cíclico, glicosídeos de lignana, derivados de oligossacarídeos, D-manitol e betaína. Glicosídeos feniletanóides (Ph Gs) incluem substâncias ativas comoEquinacosidaeActeoside, e foi descoberto através do metabolismo bacteriano intestinal que o processo de movimento dos glicosídeos feniletanóides no trato gastrointestinal precisa ser catalisado por enzimas microbianas no intestino grosso para se converter emActeoside. O canal metabólico do glicosídeo pineal no trato gastrointestinal é o principal fator que leva à diferença significativa na biodisponibilidade e eficácia após administração oral. O composto monomérico de verbasco possui as características de molécula pequena e baixa polaridade, demonstrando boa taxa de absorção e excepcional atividade farmacológica na absorção de fármacos.

Conteúdo da Invenção

O objetivo da presente invenção é fornecer um método para a produção de compostos monoméricos glicosídeos de verbasco a partir de Cistanches frescos como matéria-prima por tratamento de processo sistemático e conversão catalítica em um reator industrial de enzima imobilizada.

O método da presente invenção é usar Cistanche fresco como matéria-prima, tratá-lo por esmagamento celular, processo de extração de pasta e processo de inativação de enzima de alta temperatura, usar a pasta de células Cistanche inativada como substrato de reação catalítica, imobilizar a enzima por -glucosidase preparação de enzima industrial como um biocatalisador, catalisa a hidrólise do glicosídeo pineal no substrato para quebrar o final do ligante glucosil e convertê-lo em monômero de marocaína altamente ativo. composto foi colhido; a temperatura do processo de reação catalítica foi de 38 graus -60 graus, o pH foi de 4.0-5.8, o tempo foi de 4h-8h, e a atividade de -glucosidase no produto da reação foi de 2U/g -1000U/g; ajustando as condições do processo de separação e purificação, o composto de monômero de verbasco colhido A porcentagem de pureza dos monômeros de verbasco colhido pode atingir 50 por cento -90 por cento.

As etapas específicas do método da presente invenção incluem:

1. selecionar hastes carnudas frescas de cistanche tubulosa, colocando-as em um tanque de lavagem e enxaguando-as com água fria ou água industrial pura; pegando-os, colocando-os em um dispositivo industrial usual de trituração e moagem para esmagar e moer os caules carnudos de cistanche tubulosa, adicionando água industrial pura ou água industrial pura pré-resfriada para lavar as células quebradas para se tornar polpa celular triturada de cistanche tubulosa; em seguida, usando um filtro prensa industrial comum para prensar e filtrar ou uma centrífuga industrial para separá-los e obter polpa de células cistanche tubulosa; pode então O resíduo do filtro pode ser adicionado à água industrial pura ou à água industrial pré-resfriada uma ou várias vezes (geralmente 1 a 3 vezes) e posteriormente triturado em polpa pela máquina industrial usual de trituração e moagem, e as células trituradas podem ser extraído pelo dispositivo de extração ultra-sônica industrial usual ao mesmo tempo e, em seguida, separado pelo filtro prensa industrial ou centrífuga industrial para obter polpa celular cistanche tubulosa. polpa de célula esmagada cistanche tubulosa e polpa de célula são controladas a uma temperatura baixa abaixo de 20 graus (geralmente 4-20 graus);

2, a polpa de células cistanche obtida na etapa 1 é inativada em alta temperatura pelo dispositivo de aquecimento industrial usual, ou a inativação industrial instantânea em temperatura ultra-alta é realizada; a polpa de células cistanche inativada é usada como substrato da reação catalítica, e a enzima imobilizada de preparação de enzima industrial -glicosidase obtida pelo método de produção industrial de enzima imobilizada usual de adsorção é usada como biocatalisador, e a reação é realizada pelo método industrial imobilizado usual reator enzimático Reação catalítica intermitente ou contínua, hidrólise catalítica para remover um grupo glicose no final do ligante glucosil do substrato glicosídeo pineal, conversão direcional em composto monômero de verbasco; a temperatura do processo de reação catalítica é de 38 graus ~ 60 graus, a melhor temperatura é de 42 graus ~ 48 graus; O pH é 4,0 ~ 5,8, o melhor pH é 4,5 ~ 5,3; o tempo é 4h ~ 8h, o melhor horário é 5h ~ 6h. A atividade -glicosidase do produto da reação no processo de reação catalítica foi de 2U/g-1000U/g, e a melhor atividade enzimática foi de 25U/g-150U/g; a taxa de conversão de glicosídeo pineal em composto monômero de miricetina no produto da reação no processo de reação catalítica foi medida em 78 por cento -95 por cento

3, a solução de reação após a reação da etapa 2, usando a separação de membrana de ultrafiltração industrial usual, peneiramento seletivo e retenção de polissacarídeos, proteínas e outras impurezas de moléculas grandes, bem como impurezas particuladas e subparticuladas; e então usando a separação de membrana de nanofiltração industrial usual, peneiração seletiva e retenção de aminoácidos, D-manitol, betaína e outras impurezas de moléculas pequenas; também pode ser usado novamente usando o processo de separação de adsorção de resina macroporosa industrial usual, ou/e usando o processo de separação e purificação de coluna cromatográfica industrial usual, ou/e o processo de sistema de separação de cromatografia de leito móvel analógico usual ou o processo de separação de cromatografia multifuncional usual para posterior separação e purificação; ajustando as condições do processo de separação e purificação acima, diferentes extratos de pureza de compostos monômeros de verbasco podem ser obtidos; e

4, o extrato do composto de monômero de verbasco obtido na etapa 3, através do processo de concentração a vácuo industrial usual ou processo de concentração de evaporação de filme fino industrial, para obter um teor de sólidos de 30 por cento a 50 por cento do concentrado; e então através do processo industrial de secagem por pulverização, ou outros métodos usuais de secagem industrial, para obter o pó ou matéria seca do composto de monômero de verbasco. O teor percentual de pureza dos compostos de monômeros de verbasco colhidos pode chegar a 50% a 90%.

O frescoMatéria-prima Cistancheenvolvidos no método da presente invenção podem ser hastes carnudas recém-colhidas (não refrigeradas ou congeladas e preservadas) de Cistanche, ou hastes carnudas frescas de Cistanche preservadas em freezers industriais, ou hastes carnudas frescas de Cistanche congeladas em freezers industriais; ou caules carnudos fatiados ou picados de Cistanche fresco, como mencionado acima.

O Cistanche descrito na presente invenção is cistanche tubulosa YC MaouCistanche tubulosa (Schrenk)Wight da família Lietangidae, que está incluída na edição de 2005 da Farmacopéia da República Popular da China.

O método da invenção envolve o uso de preservação de armazenamento a frio industrial da temperatura do reservatório é geralmente 1 grau ~ 13 graus, a melhor preservação de armazenamento a frio da temperatura do reservatório é de 4 graus ~ 10 graus; o uso de refrigeração industrial do congelador da temperatura do reservatório é geralmente -52 graus ~ -10 graus, a melhor refrigeração do freezer da temperatura do reservatório é -36 graus ~ -18 graus; o uso de água fria colocada na temperatura da água do tanque de água é de 1 grau ~ 20 graus, a melhor temperatura da água fria é de 4 graus ~ 10 graus A quantidade de água pura industrial ou água pura industrial adicionada pelo pré-resfriamento a cada vez é de 100 por cento a 400 por cento (relação em peso) das células trituradas ou resíduo de filtro de cistanche tubulosa, e a melhor adição é de 200 por cento a 300 por cento (relação em peso); a temperatura da água industrial pura por pré-resfriamento é de 1 grau a 20 graus, e a melhor temperatura da água é de 4 graus a 10 graus.

O método da invenção envolve a produção industrial do método de adsorção para obter enzima imobilizada, geralmente -glucosidase solução de enzima de preparação industrial e contato adsorvente e, em seguida, lavar para remover a solução de enzima não adsorvida pode ser feita de enzima imobilizada; incluindo método de adsorção física, método de adsorção de íons; adsorvente incluindo vidro microporoso, hidroxiapatita, celofane, resina sintética macroporosa, cerâmica especial, DEAE - celulose , DEAE-dextran gel, Amberlite IRA-93, IRA-410, IRA-900, Dowex{{ 7}}, Amberlite CG-50, IRC-50, IR-120, que podem ser selecionados entre produtos nacionais e estrangeiros comuns.

O método da presente invenção envolve a preparação de enzima industrial -glucosidase, incluindo -glucosidase e celulase enriquecida com -glucosidase, enzima composta de extrato vegetal, enzima composta de hidrólise vegetal.

O método da presente invenção envolve a inativação da enzima em alta temperatura, geralmente de 75 graus a 100 graus, e o tempo é geralmente de 3 minutos a 10 minutos; a temperatura de inativação instantânea de temperatura ultra-alta da enzima é geralmente de 135 graus a 141 graus.

O reator industrial de enzima imobilizada envolvido no método da presente invenção pode ser um reator de tanque agitado industrial usual, reator de leito imobilizado ou reator de leito fluidizado.

A massa molecular relativa da membrana de ultrafiltração envolvida no método da invenção é de 1.000 a 4.500, e a melhor massa molecular relativa é de 1.500 a 3.500; a massa molecular relativa da membrana de nanofiltração é de 200 a 300, e a melhor massa molecular relativa é de 250 a 280; a membrana de ultrafiltração é selecionada da série de modelos de membrana de CA ou CTA, PAN, PS, PSA, PES, PVDF, PEK, SPS Para membranas de nanofiltração, 4040-UHT-ESNA ou 8540-UHY-ESNA , ESNA-FREE650, ESNA-FREE1700, NTR7450HG, NTR729HG, membranas NF-CA, elementos laminados NF-CA e peças de fibra oca são usados; para resinas de adsorção macroporosas, XAD, Diaion, SP HPD500, HPD600, HPD8, H107, JD-KW, LD601, LD605, ME-1, ME-2, ME-3, NKA{{ 30}}, NKA-9, RA, S8, SIP, WLD e modelos da série X-5; sistema de separação de cromatografia de leito móvel simulado e sistema de separação de cromatografia multifuncional, você pode escolher MB, MD, ME, preparação de MF cromatógrafo de separação cromatográfica, tipo experimental SMBC, tipo piloto SMBC, XZ12E-4tipo L, XZ20Z-2 Tipo L e tipo cromatográfico de preparação contínua industrial SMBC de sistema de separação cromatográfica. A membrana de ultrafiltração, membrana de nanofiltração, resina de adsorção macroporosa, adsorvente de polímero não iônico, coluna cromatográfica industrial, sistema de separação cromatográfica de leito móvel e sistema de separação cromatográfica multifuncional envolvidos no método da presente invenção podem ser selecionados entre as mercadorias estrangeiras e domésticas usuais.

O método da invenção envolve o processo de concentração de vácuo industrial ou processo de concentração de evaporação de filme industrial, a temperatura é geralmente de 42 graus ~ 80 graus, a melhor temperatura é de 45 graus ~ 65 graus; processo industrial de secagem por pulverização usado na temperatura do ar de entrada da torre de secagem é geralmente de 125 graus ~ 285 graus, a melhor temperatura do ar de entrada é de 135 graus ~ 185 graus.

Outros métodos de secagem industrial envolvidos no método da presente invenção incluem a secagem industrial usual em tambor, ou secagem por fluxo de ar, secagem em leito fluidizado, secagem a vácuo por micro-ondas, secagem por micro-ondas, secagem a vácuo ou secagem por circulação de ar quente, a temperatura de secagem é geralmente de 50 a 100 graus, o melhor é de 58 a 80 graus.

O composto de monômero de verbasco em pó ou seco produzido pelo método da presente invenção pode ser usado diretamente como matérias-primas farmacêuticas, ou como matérias-primas cosméticas, ou como matérias-primas ou matérias-primas compostas para produzir alimentos saudáveis ​​funcionais, como líquido oral, cápsula, comprimido, grânulo, ponche, pílula ou chá em saquinho. A promoção e implementação do método desta invenção fará cistanche tubulosa, um valioso medicamento chinês, beneficiar melhor a saúde humana.

As porcentagens (por cento) de várias quantidades envolvidas no método da presente invenção são porcentagens em peso, salvo indicação em contrário.

Modalidades Específicas

A presente invenção é descrita em mais detalhes abaixo em conjunto com as modalidades.

Exemplo 1:

1, selecione hastes carnudas frescas decistanche tubulosacolocados em câmara fria industrial a uma temperatura de 4 graus, lave-os em um tanque de lavagem com água fria a uma temperatura de 18 graus, pegue-os, coloque-os em um dispositivo industrial de trituração e moagem para esmagar e moer os caules carnudos de cistanche tubulosa, adicione água industrial pura para lavar as células trituradas para se tornarcistanche tubulosapolpa celular triturada, a quantidade de água adicionada é de 300 por cento do peso das células trituradas; em seguida, use um filtro prensa industrial A temperatura da polpa celular triturada cistanche tubulosa e da polpa celular durante o processo de trituração e moagem e separação foi testada para ser de 20 graus;

2, inativação de alta temperatura decistanche tubulosapasta celular por dispositivo de aquecimento de microondas industrial, a temperatura é de 100 graus, o tempo é de 3min; a pasta de células cistanche tubulosa inativada é usada como substrato da reação catalítica, a produção industrial usual do método de adsorção física hidroxiapatita como o método de fixação do adsorvente para obter a enzima imobilizada -glicosidase como biocatalisador, através do reator de leito imobilizado usual para A reação catalítica foi realizada continuamente no reator de leito imobilizado para catalisar a remoção de um grupo glicose no final do ligante glucosil do substrato pinealosídeo e a conversão direcionada ao composto monomérico de verbasco; o processo de reação catalítica foi realizado a uma temperatura de 46 graus, pH de 4,9, e o tempo de reação catalítica foi de 5,5h por lote, e 10 lotes de reação catalítica foram realizados continuamente; a atividade da -glucosidase nos reagentes durante o processo de reação catalítica foi de 10U/g; testando que a conversão de glicosídeo pineal em composto monomérico de miricetina no substrato atingiu 94 por cento;

3. A solução de reação após a reação catalítica acima foi separada por membrana de ultrafiltração com uma massa molecular relativa de 4000 e, em seguida, nanofiltração por membrana de nanofiltração com uma massa molecular relativa de 250, seguida de separação por adsorção por resina de adsorção macroporosa industrial do tipo AB{ {3}}, e separação e purificação por processo de separação e purificação de coluna cromatográfica industrial e, em seguida, separação e purificação adicional por sistema de separação cromatográfica multifuncional XZ12E-4L para obter extrato de pureza mais alta do composto monômero de verbasco;

4, o extrato acima foi concentrado pelo processo industrial de concentração a vácuo a uma temperatura de 60 graus para obter um concentrado com 42% de sólidos; posteriormente seco por processo de secagem a vácuo industrial a uma temperatura de 58 graus para obter o composto de monômero de verbasco seco; o teor percentual de pureza do composto de monômero de verbasco no material seco colhido (em matéria seca) foi de 87,5 por cento conforme determinado por análise.

Exemplo 2:

1. selecione hastes carnudas frescas de cistanche tubulosa colocadas em câmara fria industrial a uma temperatura de armazenamento de 10 graus, enxágue-as em um tanque de lavagem com água fria a uma temperatura de 4 graus, pegue-as, coloque-as em uma trituradora industrial e dispositivo de moagem para esmagar e moer os caules carnudos de cistanche tubulosa, adicionar água industrial pura pré-resfriada a uma temperatura de água de 4 graus para lavar as células trituradas para se tornarem pasta de células trituradas de cistanche tubulosa, com a quantidade de água adicionada sendo 200 por cento de o peso das células trituradas A pasta foi então separada por uma centrífuga industrial para obter a pasta de células cistanche tubulosa; e o resíduo do filtro foi adicionado à água industrial pura, com a quantidade de água adicionada sendo 200 por cento do peso do resíduo do filtro, e posteriormente triturado em uma pasta pela máquina industrial usual de trituração e moagem, e as células trituradas foram extraídas por um dispositivo de extração ultrassônico e, em seguida, separado por uma centrífuga industrial para obter ainda mais a pasta de células cistanche tubulosa; após o teste, o processo de trituração e moagem e separação A temperatura da polpa de células esmagadas cistanche tubulosa e da polpa de células foi de 18 graus;

2, inativação de alta temperatura da pasta de células cistanche tubulosa por dispositivo de aquecimento industrial, a temperatura é de 100 grau, o tempo é de 5min; a pasta de células cistanche tubulosa inativada é usada como substrato da reação catalítica, a produção industrial usual do método de adsorção física celofane como o método de fixação do adsorvente, para obter a enzima imobilizada -glicosidase como biocatalisador, através do reator de imobilização industrial usual para o tipo contínuo O catalítico a reação foi realizada a 45 graus, pH 4,5, e o tempo de reação catalítica foi de 6,0 h por lote, e 12 lotes de reação catalítica foram realizados continuamente. A conversão de glicosídeo pineal em composto monomérico de miricetina no substrato foi detectada em 95 por cento;

3, a solução de reação após a reação catalítica acima foi nanofiltração usando uma membrana de nanofiltração com uma massa molecular relativa de 300 e, em seguida, separada por adsorção usando uma resina de adsorção macroporosa industrial do tipo XAD e purificada por um processo de separação e purificação de coluna cromatográfica industrial , e depois separado e purificado usando um sistema de separação cromatográfica multifuncional do tipo XZ20Z-ZL para obter um extrato de maior pureza do composto monômero de verbasco;

4, o extrato acima foi passado por um processo de concentração de evaporação de filme industrial a 55 graus para obter o concentrado com 45 por cento de teor de sólidos; passou ainda por um processo de secagem em tambor industrial a 55 graus para obter o composto monomérico Myristica fragrans seco; após análise e determinação, o teor percentual de pureza do composto monomérico Myristica fragrans no material seco colhido (em matéria seca) foi de 89,9 por cento.

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