微生物发酵生产(-)莽草酸及其树脂分离性能的研究

摘要

（-）莽草酸是一种非常重要的药物化合物的合成原料，在化工、食品及医药等领域有着广泛的应用，因此，对(-)莽草酸资源及其提取、分离和纯化的研究有着重要的意义。本文从十几个土壤样品中筛选出（-）莽草酸产生菌，经过培养、发酵和验证，有三个土样含有(-)莽草酸产生菌菌株。对三个土样中筛选出的(-)莽草酸菌株进行发酵培养，产酸量分别为0.174g/L、0.131g/L、0.087g/L，可用于后续发酵工艺的开发应用。通过重结晶的方法得到较纯的目标产物，采用用红外光谱法、质谱、核磁共振氢谱以及元素分析进行了表征确认。
　　本文对筛选出的（-）莽草酸产生菌的发酵工艺条件进行了优化。其较佳发酵工艺条件为:发酵液初始pH值7.0，接种量5％，发酵装液量100mL，发酵时间91h，在此条件下(-)莽草酸含量为0.946g/L。
　　本文研究了（-）莽草酸的分析方法:利用紫外-可见分光光度法测定微生物发酵液中（-）莽草酸的含量，检测波长为245nm。在0-0.3mg/mL的浓度范围内，(-)莽草酸含量与吸光度呈良好的线性关系，回归方程为A=3.0844c-0.0048，R2=0.9999，平均回收率为100.04％，精密度为0.32％，准确度为0.10％。因此，该法作为（-）莽草酸的含量测定方法简单快速、准确度高。
　　通过717型阴离子交换树脂分离、纯化发酵液中的(-)莽草酸，并分别采用静态吸附和动态吸附的方法考察了717型阴离子交换树脂对（-）莽草酸的吸附特性。用静态法测定了研究温度范围内的吸附等温线，用动态吸附法测定了流出曲线，建立了理论模型并回归穿透曲线方程，且回归方程的相关系数均在0.97以上。从而得出较佳的吸附条件为:料液初始浓度0.752g/L，料液流速1.0ml/min，树脂柱(H，D)40X25mm，操作温度24℃，穿透曲线模型方程为:C/0.752=1-exp[-（t-1.25/0.6209）2.6446]
　　本文对解吸过程进行了研究，结果表明，乙醇洗脱液的浓度对其解吸效果影响较大，但综合考虑产品后续处理工艺的可行性和经济性，选出的较佳洗脱条件为:乙醇浓度95％，洗脱速度1.4mL/min，温度为室温。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 (-)莽草酸

1．1．1 (-)莽草酸的结构及性质

1．1．2 国内外(-)莽草酸的来源研究现状

1．1．3 (-)莽草酸的分离纯化

1．2 课题研究意义及内容

1．2．1 立体背景及研究意义

1．2．2 本文的研究思路及研究内容

2 (-)莽草酸产生菌的筛选

2．1 材料与方法

2．1．1 材料与仪器

2．2．2 实验方法

2．3 实验过程与讨论

2．3．1 筛选(-)莽草酸产生菌

2．3．2 (-)莽草酸产生菌的确定

2．3．3 (-)莽草酸产生菌的鉴定

2．4 (-)莽草酸的表征

2．4．1 红外光谱(IR)

2．4．2 质谱(MS)

2．4．3 核磁-H谱

2．4．4 元素分析

2．5 小结

3 (-)莽草酸的含量测定

3．1 实验部分

3．1．1 材料与仪器

3．1．2 实验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 校准曲线方程

3．2．2 方法考察

3．2．3 发酵液中(-)莽草酸的质量浓度的检测

3．3 小结

4 优化考察(-)莽草酸产生菌的工艺条件

4．1 材料与方法

4．1．1 材料与仪器

4．1．2 实验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 种子培养温度的确定

4．2．2 接种时间的确定

4．2．3 初始发酵液pH值的确定

4．2．4 菌体接种量的确定

4．2．5 发酵装液量的确定

4．2．6 发酵时间的确定

4．3 小结

5 树脂法吸附(-)莽草酸的性能研究

5．1 树脂的筛选

5．1．1 树脂的物性参数

5．1．2 试验方法

5．1．3 结果与讨论

5．2 吸附等温线的测定

5．2．1 试验方法

5．2．2 吸附等温线的测定结果

5．3 动态吸附的研究

5．3．1 试验方法及模型建立

5．3．2 试验操作条件

5．3．3 分析方法

5．3．4 流出曲线测定结果

5．4 洗脱过程

5．4．1 实验材料

5．4．2 实验方法

5．4．3 结果与讨论

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

个人简历及硕士期间发表论文情况

致谢