[發明專利]一種轉化液中L-天冬酰胺的分離純化方法

在審

• 申請號: 201910241511.5
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN110003039A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 楊明貴;熊傳波;郭小雷;楊軍;張楚揚
• 申請（專利權）人: 新泰市佳禾生物科技有限公司;汕頭市佳禾生物科技有限公司
• 主分類號: C07C231/24
• 分類號: C07C231/24;C07C237/06
• 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: 高強

本發明公開了一種轉化液中L?天冬酰胺的分離純化方法，包括以下步驟：(1)將生物酶法制備L?天冬酰胺的轉化液依次經微濾膜和超濾膜過濾；(2)將超濾膜過濾后的清液用活性炭脫色，得到脫色清液；(3)將脫色清液經電滲析膜處理，得到電滲析處理液；(4)將電滲析處理液采用大孔吸附樹脂洗脫，洗脫液濃縮，加入95％乙醇，降溫結晶，離心，得到L?天冬酰胺粗品；(5)將L?天冬酰胺粗品加入乙醇水溶液漿洗，離心，得到純化后的L?天冬酰胺。采用本發明的方法可以制備得到含量在99％以上的L?天冬酰胺精品。

技術領域

本發明涉及生物化工技術領域，具體涉及一種轉化液中L-天冬酰胺的分離純化方法。

背景技術

L-天冬酰胺是一種非必需氨基酸，可以用于制作代糖，能與還原糖或羰基發生美拉德反應，生產丙烯酰胺，用于薯條、面包等烘焙食品中。醫學上，L-天冬酰胺常用于降壓、利尿劑等使用，另外，L-天冬酰胺能通過解除谷氨酰胺抑制引發的細胞凋亡，從而實現腫瘤的治療。

目前，L-天冬酰胺的制備主要采用提取法、化學合成法以及生物酶法。其中，提取法是通過富含L-天冬酰胺的天然材料如白羽扇豆、草木犀等中分離；該方法受原料影響大，工藝復雜難以控制。化學合成法主要通過L-天冬氨酸與氨水進行酰胺化制得，但該方法產生大量廢液，在目前綠色制造的大背景下難以產生工業效益。生物酶法主要通過天冬酰胺合成酶催化銨離子或谷氨酰胺的氨基進行轉移；生物酶法具有環境友好、反應溫和易于控制等優勢。CN105925520A中構建大腸桿菌基因工程菌，將延胡索酸轉化為L-天冬酰胺，產物濃度高達160g/L以上，但殘留延胡索酸和L-天冬氨酸。張奇等通過分子生物學方法克隆來源于大腸桿菌的天冬酰胺合成酶基因，并構建基因工程菌全細胞高密度催化L-天冬氨酸生產L-天冬酰胺，L-天冬氨酸轉化率為95.8％(“生物轉化法制備L-天冬酰胺”，中國生物工程雜志，2016，36(1)：63-67)。但生物酶法存在的問題主要是底物L-天冬氨酸的殘留不易控制，轉化液中同時存在L-天冬酰胺和L-天冬氨酸，分離純化L-天冬酰胺的難度較大。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種轉化液中L-天冬酰胺的分離純化方法。采用本發明的方法可以制備得到含量在99％以上的L-天冬酰胺精品。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種轉化液中L-天冬酰胺的分離純化方法，包括以下步驟：

(1)將生物酶法制備L-天冬酰胺的轉化液依次經微濾膜和超濾膜過濾；

(2)將超濾膜過濾后的清液用活性炭脫色，得到脫色清液；

(3)將脫色清液經電滲析膜處理，得到電滲析處理液；

(4)將電滲析處理液采用大孔吸附樹脂洗脫，洗脫液濃縮，加入95％乙醇，降溫結晶，離心，得到L-天冬酰胺粗品；

(5)將L-天冬酰胺粗品加入乙醇水溶液漿洗，離心，得到純化后的L-天冬酰胺。

優選的，步驟(1)中，所述微濾膜為陶瓷膜或有機管式膜，其中，陶瓷膜孔徑為50-200nm，有機管式膜孔徑為30-100nm；所述超濾膜為聚醚砜材質，截留分子量為3000-10000D。

優選的，步驟(1)中，采用微濾膜和超濾膜處理時控制溫度不超過35℃。

在微濾膜和超濾膜處理時，控制溫度不超過35℃是為了保證酶的活性，以備再次使用。同時，L-天冬酰胺在水溶液遇熱易分解，所以將溫度控制在不超過35℃可以避免L-天冬酰胺發生分解，影響純化收率。

優選的，步驟(2)中，所述活性炭為粉狀活性炭，目數為200-400目，碘值800-1300，亞甲基藍吸附值≥15，脫色溫度為30-50℃。

經試驗發現，采用上述性能的活性炭，其脫色效果最優。