神經酰胺廣泛存在于動植物體內,是由神經鞘氨醇和長鏈脂肪酸縮合而成的酰胺類物質,分子式中通常具有酰胺基、多羥基以及不同長度的長鏈烷基鏈等基團,具有親水親油的雙親特性。神經酰胺是細胞膜的組成成分神經鞘磷脂的基本單位,與細胞的增殖、分化、凋亡等密切相關,具有屏障、保濕、美白、抗衰老、抗腫瘤等功效。過去在工業應用中主要作為化妝品添加劑使用,近年來,神經酰胺在食品和藥物領域的功能也逐漸被發現,目前被廣泛地應用于醫藥、食品和化妝品領域。
神經酰胺的來源可分天然和化學合成兩類,天然神經酰胺通常來源于植物性提取、動物源提取以及發酵菌發酵提取。目前應用以天然的神經酰胺產品為主。而現有天然的神經酰胺均是通過從動植物來源例如酵母、植物、哺乳動物中分離得到,由于動物源存在疾病等原因,其安全性受到質疑。而植物源神經酰胺含量極低,其提取效率不高且成本昂貴。
發酵法制備神經酰胺兼具安全性和高含量特點,屬于可以人為控制神經酰胺目標物富集程度的方法,尤其是隨著發現越來越多的高產神經酰胺且無毒的菌種例如釀酒酵母菌、假絲酵母菌和漢遜氏酵母菌,其在工業化生產中展現出巨大潛力。
盡管發酵法的神經酰胺含量相對更高,但是由于發酵液中存在大量的培養基成分以及微生物代謝產物,再加上破碎菌體或發酵基質等因素,導致產量低,成本高。因此,必須要開發基于微生物發酵液原料,開發工藝操作相對簡單、成本低廉,適合大批量快速純化且產品收率和純度較高的神經酰胺提取分離技術。針對現有技術中從發酵液提取神經酰胺存在的分離效率低、溶劑消耗大、產物純度低以及無法進行大批量快速分離等問題,我們提供了一種基于液相萃取-固相萃取相結合的聯合萃取工藝以分離純化發酵液中的神經酰胺。其流程主要包括:過濾除雜和初步萃取預處理——初步萃取——雙水相萃取。
其工藝流程主要為:將經過初步固液分離或破壁勻漿處理后的含神經酰胺發酵液,經進一步過濾處理或離心處理去除殘留固體雜質后,向除雜濾液中加入適量氫氧化鈉,調整ph至堿性,采用石油醚作為萃取劑,采用CWL-M系列連續離心萃取機進行萃取,并對萃取后的水相采用石油醚混合萃取溶劑重復萃取2-5次,將有機相蒸發,回收有機溶劑,對所得產品充分干燥,即可得到含神經酰胺的粗品原料。
CWL-M系列離心萃取機相較于傳統的混合分離設備,其工作原理有著本質的區別。反應釜在進行分離過程中由于人為操作不可避免會產生夾帶,另外反應釜利用重力分離原理,過程較慢,分離效率低并且分離不徹底。CWL-M系列離心萃取機是利用離心力將兩相液體進行快速混合分離,混合傳質速度快,萃取效率高,分離徹底,沒有夾帶現象出現。