一种利用肌醇生产D-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置的制作方法

    专利2025-03-06  26


    本技术涉及制药,具体涉及一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置。


    背景技术:

    1、d-手性肌醇(d-chiro-inositol,dci)是肌醇九种异构体中具有旋光性的一种。近年来人们研究发现d-手性肌醇(dci)除了具有肌醇促进肝脏脂代谢功能外,还具有如胰岛素增敏作用,降血糖,改善多囊卵巢综合症(pcos)患者的排卵情况,调节激素平衡,改善月经失调,以及抗氧化、抗衰老、抗炎特殊的生理功能。

    2、通过化学合成的方法合成手性肌醇,目前还没有实现突破,工艺步骤繁琐,成本昂贵。基因工程生产d-手性肌醇的方法是用枯草芽孢杆菌的基因修饰使肌肉肌醇转化为d-手性肌醇,目前生物转化率低,成本高,同时得到的d-手性肌醇和肌肉肌醇分离困难,得到的d-手性肌醇的纯度低。


    技术实现思路

    1、本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,得到的d-手性肌醇的纯度高,反应成本低。

    2、为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

    3、一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,包括第一转化釜,所述第一转化釜的入口分别通过管道连通有肌醇溶液罐、第一酶液罐和缓冲液罐,所述第一转化釜的出口通过管道连通有陶瓷膜装置,所述陶瓷膜装置的清液出口通过管道连通有第二转化釜,所述第二转化釜的入口通过管道连通有第二酶液罐;所述第二转化釜的出口通过管道连通有过滤器,所述过滤器的滤液出口通过管道连通至阴离子交换树脂柱;

    4、所述阴离子交换树脂柱的下部流出液出口通过管道连通第一浓缩器,所述第一浓缩器的入口通过管道连通有乙醇罐,所述第一浓缩器的出口通过管道连通有第一抽滤罐,所述第一抽滤罐的出口通过管道连通有d-手性肌醇罐;

    5、所述阴离子交换树脂柱的入口通过管道连通有盐酸溶液罐,所述阴离子交换树脂柱的出口通过管道连通有第二浓缩器,所述第二浓缩器的出口连通有干燥器,所述干燥器的出口通过管道连通有葡萄糖醛酸罐。

    6、作为改进的技术方案,所述过滤器的滤液出口通过管道连通有超滤膜装置,所述超滤膜装置的清液出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。

    7、作为改进的技术方案,所述陶瓷膜装置的浓液出口通过管道连通有陶瓷膜浓液罐,所述超滤膜装置的浓液出口通过管道连通有超滤膜浓液罐。

    8、作为改进的技术方案,超滤膜装置的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱,所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。

    9、作为改进的技术方案,所述超滤膜装置的孔径为1000-10000da。

    10、作为改进的技术方案,所述陶瓷膜装置的孔径为20-100nm。

    11、作为优选的技术方案,所述过滤器为陶瓷膜过滤器、离心机或板框过滤机的一种。

    12、作为优选的技术方案,所述阴离子交换树脂柱的下部入口通过管道连通有冲洗水罐,所述阴离子交换树脂柱的上部出口通过管道连通至所述第一浓缩器。

    13、由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:

    14、本实用新型的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,包括第一转化釜,所述第一转化釜的入口分别通过管道连通有肌醇溶液罐、第一酶液罐和缓冲液罐,所述第一转化釜的出口通过管道连通有陶瓷膜装置,所述陶瓷膜装置的清液出口通过管道连通有第二转化釜,所述第二转化釜的入口通过管道连通有第二酶液罐;所述第二转化釜的出口通过管道连通有过滤器,所述过滤器的滤液出口通过管道连通至阴离子交换树脂柱;所述阴离子交换树脂柱的下部流出液出口通过管道连通第一浓缩器,所述第一浓缩器的入口通过管道连通有乙醇罐,所述第一浓缩器的出口通过管道连通有第一抽滤罐,所述第一抽滤罐的出口通过管道连通有d-手性肌醇罐;所述阴离子交换树脂柱的入口通过管道连通有盐酸溶液罐,所述阴离子交换树脂柱的出口通过管道连通有第二浓缩器,所述第二浓缩器的出口连通有干燥器,所述干燥器的出口通过管道连通有葡萄糖醛酸罐。肌醇溶液与第一酶液罐内肌醇脱氢酶与肌醇单酮异构酶在第一转化釜内反应,缓冲液调剂ph至6-7,得到d-手性肌醇和肌醇的混合液,然后混合液经陶瓷膜装置除去料液中不溶性杂质后,陶瓷膜清液进入第二转化釜,与第二酶液罐内的含有肌醇氧化酶的全细胞催化剂作用,将混合液中的肌醇转化为葡萄糖醛酸,然后再次经过滤器除去料液中不溶性杂质后进入阴离子交换树脂柱,葡萄糖醛酸被吸附,而d-手性肌醇则作为流出液进入第一浓缩器,加入乙醇后浓缩,降温结晶,并经第一抽滤罐分离,得到d-手性肌醇产品;而阴离子交换树脂柱上的葡萄糖醛酸被盐酸溶液解析,解析液进入第二浓缩器,浓缩结晶后通过干燥器进行干燥,最后得到葡萄糖醛酸。通过将未反应的肌醇转化为葡萄糖醛酸,然后经阴离子交换树脂柱吸附,实现了d-手性肌醇的分离,节约了分离成本,同时提高了d-手性肌醇的纯度,另外副产的葡萄糖醛酸提高了企业的经济效益。

    15、本实用新型的过滤器的滤液出口通过管道连通有超滤膜装置,所述超滤膜装置的清液出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。通过超滤膜可以除掉大分子有机物以及部分大分子杂质,进一步提高产品的纯度。

    16、所述超滤膜装置的孔径为1000-10000da,所述陶瓷膜装置的孔径为20-100nm,所述陶瓷膜装置的浓液出口通过管道连通有陶瓷膜浓液罐,所述超滤膜装置的浓液出口通过管道连通有超滤膜浓液罐。陶瓷膜浓液罐和超滤膜浓液罐内的液体进行环保排污处理,产生的废液量少,对环境友好。

    17、超滤膜装置的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱,所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。通过阳离子交换树脂柱对料液进行脱盐,进一步提高了产品的纯度。

    18、所述过滤器为陶瓷膜过滤器、离心机或板框过滤机的一种,分离效果好,提高了最后产品的纯度,同时起到对料液浓缩的作用,节约了后续浓缩时间,缩短了工艺周期。

    19、所述阴离子交换树脂柱的下部入口通过管道连通有冲洗水罐,所述阴离子交换树脂柱的上部出口通过管道连通至所述第一浓缩器。通过对阴离子交换树脂柱进行冲洗,对在阴离子交换树脂柱上沾留的料液进行回收,避免造成浪费,提高了原料的利用率和产品的收率。



    技术特征:

    1.一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:包括第一转化釜,所述第一转化釜的入口分别通过管道连通有肌醇溶液罐、第一酶液罐和缓冲液罐,所述第一转化釜的出口通过管道连通有陶瓷膜装置,所述陶瓷膜装置的清液出口通过管道连通有第二转化釜,所述第二转化釜的入口通过管道连通有第二酶液罐;所述第二转化釜的出口通过管道连通有过滤器,所述过滤器的滤液出口通过管道连通至阴离子交换树脂柱;

    2.如权利要求1所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述过滤器的滤液出口通过管道连通有超滤膜装置,所述超滤膜装置的清液出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。

    3.如权利要求2所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述陶瓷膜装置的浓液出口通过管道连通有陶瓷膜浓液罐,所述超滤膜装置的浓液出口通过管道连通有超滤膜浓液罐。

    4.如权利要求2所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:超滤膜装置的清液出口通过管道连通有阳离子交换树脂柱,所述阳离子交换树脂柱的出口通过管道连通至所述阴离子交换树脂柱。

    5.如权利要求2所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述超滤膜装置的孔径为1000-10000da。

    6.如权利要求1所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述陶瓷膜装置的孔径为20-100nm。

    7.如权利要求1所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述过滤器为陶瓷膜过滤器、离心机或板框过滤机的一种。

    8.如权利要求1所述的一种利用肌醇生产d-手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,其特征在于:所述阴离子交换树脂柱的下部入口通过管道连通有冲洗水罐,所述阴离子交换树脂柱的上部出口通过管道连通至所述第一浓缩器。


    技术总结
    本技术公开了一种利用肌醇生产D‑手性肌醇和葡萄糖醛酸的装置,涉及制药技术领域,肌醇溶液在第一转化釜内反应,得到D‑手性肌醇和肌醇的混合液,然后经陶瓷膜装置后进入第二转化釜,转化为葡萄糖醛酸,进入阴离子交换树脂柱进行葡萄糖醛酸吸附,而D‑手性肌醇则作为流出液进入第一浓缩器,加入乙醇后浓缩,降温结晶,得到D‑手性肌醇产品;葡萄糖醛酸被解析后进入第二浓缩器,浓缩后通过喷雾干燥,最后得到葡萄糖醛酸干粉。通过将未反应的肌醇转化为葡萄糖醛酸,然后经阴离子交换树脂柱吸附,实现了D‑手性肌醇的分离,节约了分离成本,同时提高了D‑手性肌醇的纯度,另外副产的葡萄糖醛酸提高了企业的经济效益。

    技术研发人员:朱理平,徐良平,淮建路
    受保护的技术使用者:诸城市浩天药业有限公司
    技术研发日:20230915
    技术公布日:2024/4/29
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