專(zhuān)利名稱(chēng)：一種提取l-色氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物化工領(lǐng)域，特別是涉及一種提取L-色氨酸的方法。
背景技術(shù)：
L-色氨酸是含有吲哚基德中性芳香族氨基酸，呈白色或略帶黃色的葉片狀結(jié)晶或 粉末，無(wú)臭，有甜味。水中溶解度為1. 14g/l(25°C )，溶于稀酸或稀堿，在堿液中較穩(wěn)定，強(qiáng) 酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。 L-色氨酸是人和動(dòng)物的必需氨基酸之一，對(duì)人和動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育起一定的制約作 用。在生物體內(nèi)從L-色氨酸出發(fā)可合成激素、色素、生物堿、輔酶和多種生理活性物質(zhì)。在 臨床上主要用于醫(yī)藥，如氨基酸輸液，抗悶劑，抗臭濾藥，調(diào)節(jié)腦代謝等作用。新近的研究報(bào) 導(dǎo)，L-色氨酸在體內(nèi)能借助維生素Be的作用生成神經(jīng)荷爾蒙的前體5-羥基色胺，從而促進(jìn) 睡眠和精神安定，已被用作保健食品和安神藥。目前色氨酸的主要應(yīng)用是作營(yíng)養(yǎng)藥劑，人工 合成膳食，必需氨基酸片，及水解蛋白質(zhì)的添加劑。色氨酸與鐵劑、維生素等合用可以提高 抗貧血療效，此外，還可用作消化潰瘍組氨酸的佐藥，用于治療失眠癥、焦慮癥、精神緊張和 煙癮毒癮等。 近年來(lái)，L-色氨酸作為必需氨基酸，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，隨著賴(lài)氨酸、蛋氨 酸的大量應(yīng)用，價(jià)格一直較高的L-色氨酸更希望有廉價(jià)高效的生產(chǎn)及提取方法，以便推進(jìn) L一色氨酸的應(yīng)用。和其他生物工程產(chǎn)品一樣，色氨酸工業(yè)生產(chǎn)也常常會(huì)受到生產(chǎn)成本的制 約，而在生產(chǎn)成本的構(gòu)成中，分離提取等下游工程的成本占有相當(dāng)?shù)谋壤?。因此，研究L一 色氨酸的提取方法具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。直接發(fā)酵法生產(chǎn)L一色氨酸時(shí)，發(fā)酵 液中副產(chǎn)氨基酸較多，增加了分離提取L 一色氨酸的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取L-色氨酸的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn) 題。 本發(fā)明提供一種提取L-色氨酸的方法，包括下述步驟將L-色氨酸發(fā)酵液通過(guò)絮 凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經(jīng)離子交換樹(shù)脂處理后，再用氨水洗 脫，所得洗脫液經(jīng)濃縮結(jié)晶即得L-色氨酸。 所述L-色氨酸發(fā)酵液由大腸桿菌發(fā)酵得到，其中L-色氨酸的含量為20 30g/L。
所述絮凝劑選自A645或A856，絮凝劑添加量為10 30卯m/L，絮凝溫度為50 80°C ，絮凝時(shí)間為30 60min ;其中所述絮凝劑購(gòu)自江蘇南天絮凝劑有限公司，型號(hào)為A645 及A856， A856的絮凝效果較好。 所述活性炭添加量為5 10g/L，優(yōu)選8g/L，脫色溫度為60 80°C ，脫色時(shí)間30
60min ;優(yōu)選采用購(gòu)自中國(guó)江蘇溧陽(yáng)竹溪活性炭有限公司的竹溪粉末活性炭。 所述壓濾得到的清液脫色后先用98 %濃硫酸調(diào)pH值至2. 0 4. 0。所述離子交換樹(shù)脂型號(hào)為WD-2氨基酸樹(shù)脂，離子交換柱于50 7(TC保溫。
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洗脫用的氨水濃度為1. 5 2. 5% (V/V)，優(yōu)選為1. 8%，洗脫溫度為50 70°C 。
將色氨酸洗脫液在50 7(TC下真空減壓濃縮。 所述洗脫液濃縮結(jié)晶時(shí)緩慢降溫，溫度降至20 25t:后維持1 2小時(shí)，離心，晶 體用純水洗滌，再置于50 8(TC烘干。 本發(fā)明的提取L-色氨酸的方法具有以下有益效果提取收率高，產(chǎn)品純度高，工 藝簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，對(duì)環(huán)境的污染小。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
L-色氨酸發(fā)酵液來(lái)源由大腸桿菌(安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司)發(fā)酵
所得，其中發(fā)酵液中的L-色氨酸含量為20 30g/L ; 絮凝劑A856和A645購(gòu)自江蘇南天絮凝劑有限公司； 實(shí)施例中所用的離子交換樹(shù)脂為WD-2氨基酸專(zhuān)用樹(shù)脂，購(gòu)自安徽皖東化工有限 公司； 竹溪粉末活性炭購(gòu)自中國(guó)江蘇溧陽(yáng)竹溪活性炭有限公司。
實(shí)施例1 將20L濃度為25g/L的L-色氨酸發(fā)酵液加熱至60。C后添加200mllg/L A856絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到22L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭140g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集；收集的 脫色液用濃硫酸調(diào)pH至3. 0后進(jìn)離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時(shí)用 1.8% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液40L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結(jié)晶，攪拌轉(zhuǎn)速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時(shí)，離心，晶體用500ml純水洗滌、在 5(TC真空干燥得到422gL-色氨酸產(chǎn)品，純度為99. 25%，收率為83. 77%。
實(shí)施例2 50L濃度為23. 6g/L的L-色氨酸發(fā)酵液加熱至6(TC后添加550mllg/L A856絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到58L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭450g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的 脫色液用濃硫酸調(diào)pH至3. 2后進(jìn)離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時(shí)用 1.8% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為65t:，共收集洗脫液110L，真空減壓濃縮至IOL后緩慢 降溫結(jié)晶，攪拌轉(zhuǎn)速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時(shí)，離心，晶體用2000ml純水洗滌， 在50。C真空干燥得到1006g卜色氨酸產(chǎn)品，純度為98.8%，收率為84. 23%。
實(shí)施例3 50L濃度為24g/L的L-色氨酸發(fā)酵液加熱至65°C后添加600ml 1 g/L A856絮凝劑， 保溫30min后用小板框壓濾，得到60L清液，清液加熱至65。C后添加竹溪粉末活性炭500g 緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的脫色液用 濃硫酸調(diào)pH至3. 0后進(jìn)離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時(shí)用2. 0% (V/ V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液108L，真空減壓濃縮至IOL后緩慢降溫結(jié)晶， 攪拌轉(zhuǎn)速150RPM，溫度降至l(TC后維持1小時(shí)，離心，晶體用2000ml冰水洗滌，在5(TC真空 干燥得到1050gL-色氨酸產(chǎn)品，純度為99. 1%，收率為86.71%。
實(shí)施例4 20L濃度為23. 8g/L的L_色氨酸發(fā)酵液加熱至60。C后添加200mllg/L A856X絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到23L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭150g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的 脫色液用濃硫酸調(diào)pH至3. 0后進(jìn)離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時(shí)用 2.0% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液38L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結(jié)晶，攪拌轉(zhuǎn)速150RPM，溫度降至l(TC后維持1小時(shí)，離心，晶體用500ml純水洗滌，在 5(TC真空干燥得到422g L-色氨酸產(chǎn)品。純度為97.8%，收率為84. 51%。
實(shí)施例5 將20L濃度為25. 8g/L的L-色氨酸發(fā)酵液加熱至60。C后添加500mllg/L A645 絮凝劑，保溫60min后用小板框壓濾，得到22L清液，清液加熱至65。C后添加竹溪粉末活性 炭200g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集；收集的 脫色液用濃硫酸調(diào)pH至4. 0后進(jìn)離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時(shí)用 2.5% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為7(TC，共收集洗脫液40L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結(jié)晶，攪拌轉(zhuǎn)速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時(shí)，離心，晶體用500ml純水洗滌、在 5(TC真空干燥得到422gL-色氨酸產(chǎn)品，純度為99. 15%，收率為81. 78%。
權(quán)利要求
一種提取L-色氨酸的方法，其特征在于，將L-色氨酸發(fā)酵液通過(guò)絮凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經(jīng)離子交換樹(shù)脂處理后，再用氨水洗脫，所得洗脫液經(jīng)濃縮結(jié)晶即得L-色氨酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述L-色氨酸發(fā)酵液由 大腸桿菌發(fā)酵得到，其中L-色氨酸的含量為20 30g/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述絮凝劑選自A645或 A856，絮凝劑添加量為10 30卯m/L，絮凝溫度為50 80。C，絮凝時(shí)間為30 60min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述活性炭添加量為 5 10g/L，脫色溫度60 80°C ，脫色時(shí)間30 60min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述壓濾得到的清液脫 色后先用98%濃硫酸調(diào)pH值至2. 0 4. 0。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述離子交換樹(shù)脂型號(hào) 為WD-2氨基酸樹(shù)脂，離子交換柱50 7(TC保溫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，洗脫用的氨水濃度為 1. 5 2. 5% (V/V)，洗脫溫度50 70°C 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，將色氨酸洗脫液在50 7(TC下真空減壓濃縮。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述洗脫液濃縮結(jié)晶時(shí) 緩慢降溫，溫度降至20 25t:后維持1 2小時(shí)，離心，晶體用純水洗滌，再置于50 80°C 烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提取L-色氨酸的方法，包括如下步驟將L-色氨酸發(fā)酵液通過(guò)絮凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經(jīng)離子交換樹(shù)脂處理后，再用氨水洗脫，所得洗脫液經(jīng)濃縮結(jié)晶即得L-色氨酸。本發(fā)明的提取L-色氨酸的方法提取收率高，產(chǎn)品純度高，工藝簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，對(duì)環(huán)境的污染小。
文檔編號(hào)C07D209/20GK101709049SQ20091022400
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者劉禮旺, 尚海濤, 崔剛, 李榮杰, 鄧遠(yuǎn)德 申請(qǐng)人:安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司