一种维生素K2（35）的提取方法

摘要

本发明提供一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：(1)在以纳豆芽孢杆菌菌种为微生物的发酵液中加入白油，白油的加入量为发酵液体积的10～50％，搅拌1～2小时；(2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；(3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱；(4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱；(5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中；(6)将步骤5中的洗脱剂减压蒸馏或者降温结晶得到维生素K2(35)。

权利要求

1.一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：(1)在以纳豆芽孢杆菌菌种为微生物的发酵液中加入白油，白油的加入量为发酵液体积的10～50％，搅拌1～2小时；

(2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

(3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱；

(4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱；

(5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中；

(6)将步骤5中的洗脱剂减压蒸馏或者降温结晶得到维生素K2(35)；

所述步骤3中第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.1～2.5nm之间；

所述步骤4中第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为0.9～1.3nm之间；

所述步骤5中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为1～99％；

所述步骤3中和步骤4中分子筛为由β分子筛、活性碳纤维和粘结剂成型，经过焙烧得到；

所述步骤1中发酵液由纳豆芽孢杆菌接种至培养基中，培养5～7天，纳豆芽孢杆菌接种量为6～8.5％；

所述培养基主要包括如下组分：葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O42.3g/L、K2C2O4 

1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L。

2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤4中流经第二吸附柱中的油相可以重复使用，作为步骤1中的发酵液提取剂，所述步骤6中洗脱剂减压蒸馏后可以重复使用。

3.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述活性碳纤维的粒径和分子筛的贯通孔道大小一致。

4.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤6中制备的维生素K2(35)纯度大于98％。

说明书

一种维生素K2(35)的提取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及维生素K2(35)制备技术领域，尤其涉及一种从发酵液中提取维生素K2(35)的方法

背景技术

[0002] 维生素K2又称为甲萘醌，是一种脂溶性维生素，也是人体不可缺少的重要维生素之一。在人体中，维生素K2主要由肠道细菌合成，也存在于一些动物肉制品和发酵产品中，比如动物肝脏、发酵乳制品和奶酪等，来源最丰富的就是纳豆。

[0003] 维生素K2主要有三种，MK‑4，MK‑7，MK‑9。MK‑4和MK‑7在世界上得到广泛使用，尤其是MK‑7，即K2(35)，主要在欧洲，中国和日本生产，MK‑4主要在中国和日本生产。

[0004] 维生素K2(35)的获取方法主要由人工合成和发酵提取两种方法，发酵提取方法利用豆粉、豆渣、玉米粉及玉米浆干粉等富营养的农副产品作为主要成分发酵，然后提取得到维生素K2。但是发酵过程的调控极其困难，分离步骤复杂，导致最终产品获得困难，成本高。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种从发酵液中提取维生素K2(35)的方法，该方法稳定性好，分离速度快，成本低，操作简便，能够很好地弥补现有技术不足。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供的一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：

[0007] (1)在以纳豆芽孢杆菌菌种为微生物的发酵液中加入白油，白油的加入量为发酵液体积的10～50％，搅拌1～2小时；通过提取剂的优选，最终选取白油作为最佳选择，不仅能够将维生素K2(35)转移至白油中，而且溶剂环境友好性较佳；

[0008] (2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

[0009] (3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱；

[0010] (4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱；

[0011] (5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中；

[0012] (6)将步骤5中的洗脱剂减压蒸馏或者降温结晶得到维生素K2(35)。

[0013] 优选地，上述步骤3中第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.1～2.5nm之间。经过第一吸附柱吸附，能将稠环化合物等分子量和体积较大的化合物去除。

[0014] 优选地，上述步骤4中第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为0.9～1.3nm之间。经过第二吸附柱吸附，将K2(35)吸附在第二吸附柱上，小分子量和体积较小的化合物继续留在白油中。

[0015] 优选地，上述步骤5中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为1～99％。通过溶剂优选，在兼顾洗脱效果和工艺操作的前提下，优选乙醇和丙酮的混合溶液为最佳的洗脱剂，洗脱效果和产品的纯度均较好。

[0016] 优选地，上述步骤3中和步骤4中分子筛为β分子筛，所述分子筛由β分子筛、活性碳纤维和粘结剂成型，经过焙烧得到所需分子筛；活性碳纤维的粒径和分子筛的贯通孔道大小一致。

[0017] 优选地，上述步骤4中流经第二吸附柱中的油相可以重复使用，作为步骤1中的发酵液提取剂。

[0018] 优选地，上述步骤6中洗脱剂减压蒸馏后可以重复使用。

[0019] 流经第二吸附柱后的油相和步骤6中洗脱剂减压蒸馏后都可以重复使用，进一步降低了提取成本。

[0020] 优选地，上述步骤1中发酵液由纳豆芽孢杆菌接种至培养基中，培养5～7天，纳豆芽孢杆菌接种量为6～8.5％。

[0021] 优选地，上述培养基主要包括如下组分：葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O4 2.3g/L、K2C2O4 1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L。

[0022] 优选地，上述步骤6中制备的维生素K2(35)纯度大于98％，在优选的条件下纯度大于99.5％。

[0023] 本发明提供了一种维生素K2的提取方法，该方法稳定性好，分离速度快，成本低，操作简便，能够很好地弥补现有技术不足，整个反应条件较为温和，易于工业化生产，产品纯度大于98％，在最佳的条件下，产品纯度大于99.5％。

具体实施方式

[0024] 应当理解，此处所描述的具体实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0025] 实施例1

[0026] 一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：

[0027] (1)在葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O4 2.3g/L、K2C2O4 1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L的培养基中接种6.2％纳豆芽孢杆菌，发酵5天；取其中的50L发酵液，加入5L白油，剧烈搅拌持续1h。

[0028] (2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

[0029] (3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱，第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.1～2.3nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径2.1～2.3nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过550～600℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0030] (4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱，第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为0.9～1.1nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径0.9～1.1nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过520～550℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0031] (5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中，其中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为95％[0032] (6)将步骤5中的洗脱剂减压蒸馏得到维生素K2(35)4.6g，纯度98.1％。

[0033] 流经第二吸附柱后的油相和步骤6中洗脱剂减压蒸馏后都可以重复使用，进一步降低了提取成本。

[0034] 实施例2

[0035] 一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：

[0036] (1)在葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O4 2.3g/L、K2C2O4 1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L的培养基中接种8.1％纳豆芽孢杆菌，发酵7天；取其中的50L发酵液，加入25L白油，剧烈搅拌持续2h。

[0037] (2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

[0038] (3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱，第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.3～2.5nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径2.3～2.5nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过550～600℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0039] (4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱，第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为1.1～1.3nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径1.1～1.3nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过520～550℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0040] (5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中，其中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为5％[0041] (6)将步骤5中的洗脱剂降温结晶得到维生素K2(35)5.7g，纯度99.6％。

[0042] 流经第二吸附柱后的油相和步骤6中洗脱剂减压蒸馏后都可以重复使用，进一步降低了提取成本。

[0043] 实施例3

[0044] 一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：

[0045] (1)在葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O4 2.3g/L、K2C2O4 1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L的培养基中接种7.2％纳豆芽孢杆菌，发酵7天；取其中的50L发酵液，加入15L白油，剧烈搅拌持续2h。

[0046] (2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

[0047] (3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱，第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.3～2.5nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径2.3～2.5nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过550～600℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0048] (4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱，第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为1.1～1.3nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径1.1～1.3nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过520～550℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0049] (5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中，其中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为50％[0050] (6)将步骤5中的洗脱剂降温结晶得到维生素K2(35)5.1g，纯度99.7％。

[0051] 流经第二吸附柱后的油相和步骤6中洗脱剂减压蒸馏后都可以重复使用，进一步降低了提取成本。

[0052] 实施例4

[0053] 一种维生素K2(35)的提取方法，包括以下步骤：

[0054] (1)在葡萄糖2.2g/L、蛋白胨21g/L、KHC2O4 2.3g/L、K2C2O4 1.2g/L、NaCl0.2g/L、MgSO41.2g/L的培养基中接种6.2％纳豆芽孢杆菌，发酵5天；取其中的50L发酵液，加入10L白油，剧烈搅拌持续1.5h。

[0055] (2)将步骤1得到的混合液，过滤除去不溶物，然后分液分离出油相；

[0056] (3)将步骤2得到的油相流经装有分子筛的第一吸附柱，第一吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为2.1～2.3nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径2.1～2.3nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过550～600℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0057] (4)将通过第一吸附柱的油相流经装有分子筛的第二吸附柱，第二吸附柱中的分子筛含有贯通孔道，所述贯通孔道孔径为0.9～1.1nm之间。所述分子筛由β分子筛、粒径0.9～1.1nm活性碳纤维和粘结剂成型，经过520～550℃高温焙烧8h，得到所需分子筛。

[0058] (5)用洗脱剂洗脱吸附完成的第二吸附柱，将第二吸附柱中吸附的维生素K2(35)，转移至洗脱剂中，其中洗脱剂为乙醇和丙酮的混合溶液，其中乙醇所占的体积分数为60％[0059] (6)将步骤5后的洗脱剂减压蒸馏得到维生素K2(35)5.5g，纯度98.3％。

[0060] 流经第二吸附柱中的油相和步骤6中洗脱剂减压蒸馏后都可以重复使用，进一步降低了提取成本。

[0061] 上述实施例的数据表明，步骤5中采用减压蒸馏得到的产品收率高，但是纯度偏低，采用降温结晶得到的产品收率低，但是收率高，可以根据需求采用不同的方式。

[0062] 对比例1

[0063] 本实施例与实施例2不同的是，步骤3中，贯通孔道孔径为2.6～3nm之间，其余同实施例2，不在赘述，最终降温结晶得到维生素K2(35)6.5g，纯度85.7％，由于贯通孔道孔径的扩大，部分大分子化合物引入最终产品中，造成产品纯度降低。

[0064] 对比例2

[0065] 本实施例与实施例2不同的是，步骤4中，贯通孔道孔径为0.6～0.9nm之间，其余同实施例2，不在赘述，最终降温结晶得到维生素K2(35)6.2g，纯度90.3％，由于贯通孔道孔径的变小，部分小分子化合物吸附在第二吸附柱引入最终产品中，造成产品纯度降低。

[0066] 对比例3

[0067] 本实施例与实施例1不同的是，步骤1中，用芳烃代替白油，其余同实施例1，不在赘述，最终降温结晶得到维生素K2(35)2.9g，纯度98.3％，溶剂选取不合适造成产品重量显著降低。

[0068] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。