[發明專利]一種利用膜分離技術從谷胱甘肽亞銅鹽中分離提純谷胱甘肽的方法

有效

• 申請號: 201610833581.6
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN106146609B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 鄭庚修;付凱;楊修亮;高令峰;劉景寶;馮雪;孫偉
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C07K5/037
• 分類號: C07K5/037;C07K1/34
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明公開了一種利用膜分離技術從谷胱甘肽亞銅鹽中分離提純谷胱甘肽的方法，屬于精細化工工程領域。

背景技術

還原型谷胱甘肽是一種具有重要生理活性的三肽，即r-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸(glutathione, GSH)，廣泛分布于動物、植物和油料種子中。GSH有重要的生理保護作用，在細胞中能夠抵御各種毒素和致癌劑，還可作為保護酶和其它蛋白巰基的抗氧化劑，在生物氧化、氨基酸轉運、保護血紅蛋白等過程中起一定作用。另外，谷胱甘肽還具有抑制衰老、預防糖尿病、消除疲勞等作用，被譽為人體的“長壽因子和抗衰因子”。

生產谷胱甘肽的方法主要有溶劑提取法、化學合成法、酶合成法、發酵法。目前國內主要采用發酵法生產谷胱甘肽，該工藝具有工藝簡單、成本低、轉化效率高、生產速率快等方面的優點，其過程主要包括發酵液離心得濕酵母體、破壁、抽提液離心、過濾除雜、粗提取液純化、濃縮和結晶等步驟。酵母的谷胱甘肽粗提取液常用的純化方法主要有銅鹽法、樹脂法（離子交換樹脂法、合成汞樹脂法、大孔吸附樹脂法）、電滲析法、膠束萃取法、雙水相法（雙水相分配結合溫度誘導相分離法），工業上應用較為廣泛的是銅鹽法和樹脂法。

谷胱甘肽一般采用結晶的方法從濃縮液中析出。銅鹽法（卓肇文, 等. 用改進的方法從酵母制取還原型谷胱甘肽（GSH）結晶[J]. 氨基酸雜質, 1988, 3:6~9）提純谷胱甘肽粗提取液后濃縮結晶可以獲得約80%的收率；復旦大學的苑小林等人（苑小林, 等. 鮮酵母中谷胱甘肽（GSH）分離純化的初步研究[J]. 藥物生物技術, 1998, 5(2): 89~91）利用有機汞的化學親和樹脂吸附GSH，濃縮結晶后回收率為83%；專利（申請號200610040606.3）“一種從谷胱甘肽發酵液中提取谷胱甘肽的方法”中使用001×7陽離子交換樹脂純化谷胱甘肽，濃縮結晶后，提取收率為80.5%。現有工藝大多存在工藝復雜，生產周期長的缺點。

發明內容

本發明的目的是為克服上述技術不足，提供一種利用膜分離技術從谷胱甘肽亞銅鹽中分離提純谷胱甘肽的方法。

本發明的技術思路是，采用微濾和二級納濾工藝分離提純谷胱甘肽亞銅鹽游離液中的有效成分，去除懸浮物、聚合物、氧化型谷胱甘肽、甘氨酸、谷氨酸、半胱氨酸等雜質。經過二級納濾濃縮的谷胱甘肽母液，可以結晶得到高純度的谷胱甘肽產品。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

所述的一種利用膜分離技術從谷胱甘肽亞銅鹽中分離提純谷胱甘肽的方法，包含以下步驟：

（1）制備游離液

將聚丙烯酰胺絮凝得到的谷胱甘肽亞銅鹽配制成1800~2000mg/L的懸浮液，并向其中通入H₂S氣體，把谷胱甘肽還原置換出來，過濾，收集濾液得谷胱甘肽游離液；

（2）微調pH值

配制質量分數為0.5~1.0 %的硫酸溶液，緩慢加入步驟（1）得到游離液中，調節pH值至3.0~3.5；

（3）微過濾

在操作壓力為0.05~0.2 MPa，溫度為5~45℃，過濾精度為1~5 μm的條件下，將步驟（2）得到游離液用微濾裝置進行預處理，除去細小懸浮物，得到澄清透明的游離液；

（4）一級納濾

在操作壓力為0.5~3.0 MPa，溫度為15~45℃的條件下，將步驟（3）預處理后的透明游離液利用一級納濾組件除去分子量400以上的大分子雜質；

所述步驟（4）主要除去氧化型谷胱甘肽，聚合物；

（5）二級納濾

在操作壓力為0.5~3.0 MPa，溫度為15~45℃的條件下，將步驟（4）得到濾液再利于二級納濾組件除去分子量小于250的小分子雜質；

所述步驟（5）主要除去氨基酸、二肽；

（6）濃縮，結晶

濃縮步驟（5）所得收集液，結晶得到谷胱甘肽。

使用裝置包括微濾裝置，一級至二級納濾組件，谷胱甘肽游離液儲罐，濃縮液儲罐，各級增加泵。使用的微濾裝置可以采用陶瓷管式膜組件、金屬板框式膜組件；納濾膜材料有聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、陶瓷膜或金屬膜。微濾裝置和各級納濾組件均串聯操作。

本發明的有益效果是：

（1）在常溫下，實現了自動化、連續、高效地生產谷胱甘肽，降低了能耗，獲得了良好的經濟效益；

（2）經膜分離后的透出液化學需氧量低，有良好的環保效益。

具體實施方法:

實施例1：

（1）制備游離液