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维生素K2是一种对人体具有多种生理、药理功能的甲萘醌类化合物。依据C-3上异戊二烯侧链长度的不同,维生素K2又可表示为MK-n（n=1～14）。目前,世界卫生组织、美国及欧盟食品药品安全监督管理局等多个权威机构已建议人们在日常生活及临床中使用维生素K2。但是,由于维生素K2产量及下游分离纯化工艺等因素的影响,使目前维生素K2的市场价格高昂。尤其是在我国,由于没有成熟的维生素K2分离纯化方法,严重限制了维生素K2的广泛应用。黄杆菌是一种可发酵生产多种维生素K2同系物的革兰氏阴性菌。利用黄杆菌发酵生产维生素K2在提高维生素K2的产量、种类、生物活性及生物相容性等方面具有很大的优势和潜力。但发酵液成分复杂、产物浓度小、稳定性差、质量要求高等特点,对于下游分离纯化提出了很高的要求。本论文以黄杆菌发酵液为原料,通过膜分离技术实现了菌液分离,分别选取了冷冻干燥法及喷雾干燥法对湿菌体进行干燥。通过优化有机溶剂的种类、有机溶剂与干菌体的萃取比例、萃取时间、萃取次数及萃取方式等参数,建立了一种从黄杆菌干菌体中萃取维生素K2的方法。结果表明,选取甲醇为萃取剂,按照5:1（ml:g）的液固比,静置萃取30min,连续萃取3次,可使维生素K2的萃取得率达95%以上。为进一步减少湿菌体干燥过程的时间和能源消耗,我们提出了一种以有机溶剂对湿菌体进行直接萃取的方法。优化后的实验结果表明,选用无水乙醇为脱水剂,按照6:1（ml:g）的液固比,对湿菌体进行30min的脱水预处理,然后选用甲醇为萃取剂,按照6:1（ml:g）的液固比,静置萃取30min,连续萃取2次,可使维生素K2的萃取得率相比于对照组提高至102%以上。维生素K2提取液的成分分析显示,该提取液中含有大量强极性油脂类物质。鉴于维生素K2为弱极性物质,通过对大孔吸附树脂的选型,确定选用大孔吸附树脂HZ816为亲和层析填料,按照80:10（mm:mm）的高径比,以甲醇:二氯甲烷=1:1（V/V）为洗脱剂,在流速为0.75 ml/min时,可使维生素K2的纯度提高至17.3%,回收率高达96%。该树脂对维生素K2的处理能力可达4.78 mg/g。不同维生素K2纯度计算方法表明,经大孔吸附树脂纯化后的维生素K2中含有大量极性相似且无紫外吸收的物质。经过分子筛层析法可进一步分离纯化。选用Bio-Beads S-X3为分子筛填料,按照255:15（mm:mm）的高径比,以二氯甲烷为洗脱剂,在流速为0.25 ml/min时,可使维生素K2的纯度提高至57.3%,回收率高达99.9%。该分子筛填料对维生素K2的处理能力可达7.0 mg/g。维生素K2同系物具有在结构及功能上的差异性。HPLC谱图表明,反相C18硅胶层析在维生素K2同系物纯化过程中具有很大的潜力。选用反相C18硅胶柱层析,按照400:30（mm:mm）的高径比,分别以甲醇:二氯甲烷=9:1,6:1,3:1（V/V）进行等度洗脱,在流速为3.0ml/min时,可使维生素K2同系物的纯度提高至85.5%～98.6%,回收率高达99.5%以上。该反相硅胶填料对维生素K2的处理能力可达0.95 mg/g。经过甲醇结晶后,各维生素K2同系物的纯度可达到96.3%～99.2%,回收率达92.1%以上。在整个分离纯化过程中,我们只用到两种有机溶剂,这大大地减轻了后期有机溶剂回收利用的负担,有利于该方法的规模化应用。各维生素K2同系物经紫外光谱、红外光谱、质谱及核磁共振氢谱综合分析鉴定为MK-4、MK-5、MK-6及MK-7,其中MK-7是首次在黄杆菌中发现。SEM显示各同系物晶体均为片状晶体,大小约10 μm。DSC及TGA分析显示,MK-5、MK-6 及 MK-7 的熔点分别为 39.44℃、47.92℃、54.07℃,沸点分别为 223.94℃、233.81℃、245.13℃。光稳定性实验表明,棕色玻璃瓶可有效降低室内条件下维生素K2的讲解速率。总之,本研究对于维生素K2的产业化及应用具有重要的理论和现实意义。