[發明專利]一種利用大孔吸附樹脂分離純化5-氨基戊酸的方法

有效

• 申請號: 201710478632.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107118116B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陳可泉;李梅;吳菁嵐;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07C227/40
• 分類號: C07C227/40;C07C227/42;C07C229/08
• 代理公司: 南京匯恒知識產權代理事務所(普通合伙) 32282
• 代理人: 王月霞

本發明公開了一種利用大孔吸附樹脂分離純化5?氨基戊酸的方法，首先將5?氨基戊酸轉化液通過大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附平衡后。分別利用洗脫劑純水和鹽酸先后進行洗脫，在5?氨基戊酸濃度10g/L?90g/L，流速0.34Bv/h?1.35Bv/h，吸附洗脫溫度60℃?80℃時，可以從5?氨基戊酸轉化液中分離純化回收70%?90%純度達99.9%的5?氨基戊酸，10%?30%的5?氨基戊酸鹽酸鹽，以及100%的回收賴氨酸鹽酸鹽。本方法可以使5?氨基戊酸的純度達到99%以上，分離效果顯著，操作簡單，樹脂再生方便。

技術領域

本發明屬于生物化學領域，具體涉及一種以大孔吸附樹脂分離生物轉化液中5-氨基戊酸的方法。

背景技術

尼龍是一種非常重要的工程材料，其單體聚酰胺多由石油化學法生產。因此，生物衍生化學品作為環境友好型材料有巨大的潛能去替代化石原料。5-氨基戊酸作為一種生物衍生化學品可用于合成尼龍5的戊內酰胺。除此之外，5-氨基戊酸作為一種C5平臺化合物還可用于合成戊二酸、戊二醇、5-戊酸等。

目前已報道的5-氨基戊酸的生物合成途徑主要有三種：酶催化途徑，全細胞催化途徑和發酵途徑。Aliaksei V. Pukin ，Caimen G. Boeriu 等報道的通過酶催化途徑得到的5-氨基戊酸轉化液為pH7.8的NH₄HCO₃溶液，轉化液中還含有少量的底物賴氨酸和產物5-氨基戊酸； Xin Wang ,Peipei Cai等報道的利用全細胞催化的方法得到的5-氨基戊酸轉化液中含有大約14g/L的磷酸鹽緩沖溶液，大約2g/L的硫酸鹽，剩余少量的賴氨酸和葡萄糖；Si Jae Park1，Young Hoon Oh等報道的由發酵法得到的5-氨基戊酸發酵液中含有大約10g/L的磷酸鹽，大約16g/L的硫酸鹽，少量剩余的葡萄糖和賴氨酸；

Si Jae Park1，Young Hoon Oh等報道利用分離γ-氨基丁酸的方法，通過離子交換樹脂分離5-氨基戊酸，其方法要經過絮凝過濾除菌體，大孔吸附樹脂脫色，最后通過離子交換樹脂分離5-氨基戊酸。其給出的方法較模糊，而且沒有給出回收率和純度等數據。但是，不管由何種途徑得到的5-氨基戊酸轉化液中都含有大量的鹽離子，離子交換樹脂會吸附鹽離子，這極大地降低離子交換樹脂對目標產物的吸附，并影響目標產物的純度。大孔吸附樹脂具有顆粒度均勻，再生容易等特點，因此其在分離方面的應用十分廣泛。但是，利用大孔吸附樹脂分離5-氨基戊酸的方法至今未見報道。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種以大孔吸附樹脂分離生物轉化液中5-氨基戊酸的方法，該方法可以從轉化液中回收90%純度達99.9%的5-氨基戊酸，并且適用于分離由任何途徑轉化得到的5-氨基戊酸轉化液，分離操作簡單便捷，分離效果顯著，樹脂再生容易。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種利用大孔吸附樹脂分離純化5-氨基戊酸的方法，包括如下步驟：

1）將5-氨基戊酸轉化液通過預處理好的大孔吸附樹脂柱進行吸附；

2）達到吸附平衡后，用純水洗脫大孔吸附樹脂柱，直到沒有物質洗脫下來后，換用鹽酸進行洗脫；

3）將步驟2）中純水洗脫液進行減壓濃縮后再經乙醇重結晶，得到5-氨基戊酸；將鹽酸洗脫液進行減壓濃縮得到5-氨基戊酸鹽酸鹽酸和L-賴氨酸鹽酸鹽的混合物。

步驟1)中所述的5-氨基戊酸轉化液來源于酶催化過程、全細胞催化過程或者發酵過程。上述過程得到的5-氨基戊酸轉化液經離心，除去99%的菌體及蛋白，留上清溶液，上清液中可以含有緩沖鹽和其他少量的金屬鹽離子，底物L-賴氨酸，產物5-氨基戊酸以及少量的糖和蛋白。由于大孔吸附樹脂不吸附鹽離子的特性，因此不管由何種途徑得到的5-氨基戊酸轉化液都可以選擇大孔吸附樹脂分離回收轉化液中的各組分。

步驟1)中所述的大孔吸附樹脂為非極性樹脂或弱極性樹脂。