大孔吸附树脂LX_20从发酵液中分离纯化维生素B_12_.pdf

•368 • Ion Exchange and Adsorption 2011 年 7 月 离子交换与吸附, 2011, 27(4): 368 ~ 374 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号：1001-5493(2011)04-0368-07 大孔吸附树脂 LX-20 从发酵液中分离纯化维生素 B12* 张智聪 郑 珩** 顾觉奋** 中国药科大学生命科学与技术学院，南京 210009 摘要：对从脱氮假单胞菌发酵液中分离纯化维生素 B12 的方法进行了研究。通过对 11 种弱极 性大孔树脂进行筛选，确定 LX-20 为最适合树脂；对饱和树脂进行静态洗脱和动态洗脱，确定 75% 甲醇水溶液为洗脱剂，加入醋酸有利洗脱。利用薄层法对粗品进行精制。最终建立工艺路 线为发酵液预处理后，LX-20 吸附饱和，含醋酸的 75% 甲醇洗脱，经适当放大后结果仍好。此 法洗脱高峰集中，产品纯度达 90% ，回收率可达98%以上，所得精品经HPLC 检测纯度为 97.8%。 关键词：大孔吸附树脂 LX-20；维生素 B12；发酵液；分离纯化 中图分类号：O647.3 文献标识码：A 1 前 言 维生素 B12 (Vitamin B 12，VB12) 又称钴胺素 (Cobalamin) ，是一类含有咕啉环化合物的 总称。1926 年 Minot 和 Murphy 从肝脏抽提物中发现了 VB12[l]，1956 年剑桥大学 Hodgkin 确定了其晶体结构[2]，分别获得 1934 年和 1964 年的诺贝尔医学奖；1960~1972 年，由美国 和瑞士完成了 VB [3] 12 的化学合成 。自然界中，腺苷钴胺素 (辅酶 B12) 、甲基钴胺素和羟钴 胺素是微生物合成的最终产物。工业生产中加入氰化物使各种天然形式的钴胺素转化为稳 定的氰钴胺素[4] 。VB12 是一种重要的水溶性维生素，以辅酶形式参与各种代谢，促进 DNA 和蛋白质的合成；缺乏 VB12 时会发生恶性贫血、神经系统的损害。临床上用于治疗恶性贫 血、肝脏疾病、神经炎、神经痛等[5] 。在饲料工业上，可用于促进猪、鸡等牲畜的生长。 采用化学合成生产 VB12 的方法成本高，副产物多，难以提纯。VB12 的发酵生产方法[6] 主要有：(1) 抗生素废液中提取；(2) 放线菌发酵；(3) 丙酸菌发酵；(4) 采用转基因的 E.Coli 发酵生产。脱氮假单胞杆菌 (Pseudomonas denitrificans) 是近年兴起的新型 VB12 好氧发酵 产生菌种[7]，具有生长快且产率高等优势，所产生的VB12 以相对稳定羟钴胺素为主要形式， 避免了在转化过程中加入剧毒氰化物的危险。 维生素 B [8] [9-10] 12 的分离纯化，常用乙醇、氯仿等有机溶剂 或苯酚和水的混合液 萃取， 但萃取法已不能满足当今工业生产的需求。人们尝试用离子交换树脂提取维生素 B12，取得 * 收稿日期：2010 年 9 月 3 日 作者简介：张智聪(1987~), 男, 在读博士研究生. ** 通讯作者 E-mail: zhengh18@ E-mail: yqyan1@126.com 第 27 卷第 4 期 离 子 交 换 与 吸 附 •369 • 了较好的效果。大孔吸附树脂吸附剂具有选择性好、解吸容易、理化性质稳定、机械强度 高、可反复使用和流体吸力较小等优点[11] 。特别是可按照需要，选用合适的孔隙大小、骨 架结构和极性的树脂。实验证明[12]用大孔吸附树脂提取 VB12，饱和吸附量高，洗脱高峰集 中，洗脱剂用量少，优势明显。 由于国际市场对VB12 的持续需求和国内市场的巨大潜力，我国发酵生产VB12 的规模 不断扩大[13] 。本