[發明專利]色氨酸提純方法

有效

• 申請號: 200810065762.4
• 申請日: 2008-03-04
• 公開（公告）號: CN101245047A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 章小亮;黃云生;袁愛國;張楚揚;陳德苞;陳家榮
• 申請（專利權）人: 汕頭市紫光古漢氨基酸有限公司
• 主分類號: C07D209/20
• 分類號: C07D209/20
• 代理公司: 汕頭市高科專利事務所
• 代理人: 王少明

技術領域

本發明涉及一種氨基酸的提純方法，具體是色氨酸的提純方法。

背景技術

L-色氨酸的分子式C₁₁H₁₂N₂O₂，分子量204.23，CAS?No.73-22-3，結構式如下：

L-色氨酸是人體八種必需氨基酸之一，在生物體內，色氨酸可以轉化成5-羥色胺、吲哚乙酸、煙酸、生物堿和輔酶等重要生理活性物質，參與調節蛋白質的合成，對人和動物的生長發育、新陳代謝起著重要的作用，因此研究生產符合食用和藥用的高純度色氨酸產品有重要社會和經濟意義。

目前色氨酸純化技術主要采用吸附和離子交換法純化，在低級脂肪醇存在下通過中和或降溫重結晶，工藝復雜，采用了有機溶劑，增加溶劑回收和后處理難度，對環保造成不利影響。

日本專利公開說明書JP895/1983采用色氨酸溶液先通過非極性多孔樹脂，再經過超濾的方法提純色氨酸，但雜質去除不理想，達不到高透光率要求。日本專利公開說明書JP39857/1984提出色氨酸用堿液溶解，在低級脂肪醇或酮存在下中和結晶，提高純度，但雜質去除仍不充分，透光率很難達到95％，而且，使用大量溶劑，溶劑需要回收和后處理。日本專利公開說明書JP126070/1986將色氨酸溶解在95～100℃的酸性水溶液中，用活性碳吸附，濾除碳后，再經過非極性多孔樹脂吸附，洗脫色氨酸，在低級脂肪醇存在下中和結晶，因色氨酸的吲哚環不穩定，在較酸性高溫度分解和產生有色物質，透光率不理想。

美國專利說明書US4820825將色氨酸溶液在pH值1～4條件下，50℃用活性炭吸附，再經非極性多孔樹脂吸附，在低級脂肪醇存在下中和結晶，透光率達到95％以上，但同樣使用大量溶劑，需要溶劑回收后處理。美國專利說明書US5057615中，將色氨酸在40～115℃的醋酸水溶液中，先用活性炭吸附，濾除碳后，降溫結晶，色氨酸可以達到99％含量，但同樣存在色氨酸分解變色問題。

國內色氨酸純化技術報道較少，《離子交換吸附L-色氨酸的研究》(生物工程學報，1996，12(4)：499～502頁)研究在水溶液中，用陽離子交換樹脂的吸附、洗脫對L-色氨酸進行分離純化；《酶法合成中色氨酸的分離》(工業微生物，1996，26(1)：27～30頁)將色氨酸溶液先過330和732離子交換樹脂串聯柱，5％丙酮和5％氨水混合液洗脫，濃縮得粗品，再活性炭脫色，用60％乙醇多次重結晶，產品純度99％，雖然達到純度要求，但工藝復雜煩瑣，使用有機溶劑，后處理要求高，工業化適用性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單而獲得高純度和高透光率晶體的色氨酸提純方法。

本發明包括以下步驟：

A.待純化色氨酸溶解于水中，形成重量濃度為1～1.5％的溶液，按待純化色氨酸重量的0.5～2.5％加入表面氧化活性炭，攪拌吸附后過濾去除表面氧化活性炭，再用0.15～0.4μm過濾膜進行膜過濾；

B.濾液在40～65℃下真空濃縮至原體積6～10％，降溫至3～5℃攪拌結晶；

C.結晶液離心過濾得到的白色晶體，純水洗滌后，在30～45℃下真空干燥得純品。

在步驟A中，表面氧化活性炭是在酸性環境中，將活性炭浸泡在氧化劑水溶液后，用純水洗滌至洗滌液無酸根離子，干燥，再在80～250℃下烘干活化，其中，所述氧化劑是：濃硝酸、鉻酸鹽、過氧化氫、過氧酸鹽、次氯酸鹽、高錳酸鹽，高氯酸或其鹽、氯酸或其鹽的一種或一種以上的混合物。

待純化色氨酸可以是合成或發酵的色氨酸經初步結晶得到的粗品。最好選用色氨酸含量為95％以上的粗品，如果色氨酸含量低于95％，可重復一次本發明操作完成純化。色氨酸粗品的溶解、表面氧化活性炭的吸附最好在40～45℃下進行，以獲得較好的工作效率。表面氧化活性炭攪拌吸附時間優選15～60分鐘。去除表面氧化活性炭可采用的10～15μm過濾器過濾。

步驟B中，濃縮體系壓強優選是10～40Kpa。

濃縮過程優選采用間歇濃縮冷卻結晶方式，先取部分濾液在40～65℃濃縮至10～35％體積時停止加熱，冷卻至15～25℃攪拌40～80分鐘，然后升溫至40～65℃濃縮并逐步加入部分濾液，控制加入速度使濃縮液體積為加入前濾液體積的10～35％，再降溫至15～25℃攪拌20～40分鐘，重復升溫-補充濾液-降溫-保溫操作直至加完全部濾液，再濃縮至全部濾液體積的6～10％。