[發(fā)明專(zhuān)利]一種高純度L-纈氨酸及其制備方法和其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110276027.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112979482A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉磊;劉樹(shù)蓬;余軍;張大偉;馬祥亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽華恒生物科技股份有限公司;巴彥淖爾華恒生物科技有限公司;合肥華恒生物工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C227/40
• 分類(lèi)號(hào): C07C227/40;C07C229/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種高純度L?纈氨酸的制備方法，包括如下步驟：(1)將待純化L?纈氨酸溶液過(guò)濾，收集濾液，其中，待純化L?纈氨酸溶液的濃度不低于50g/L；(2)調(diào)節(jié)濾液pH至酸性后，置于弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂中分離，將收集的流出液經(jīng)脫色、濃縮、降溫、析晶、分離、洗滌、干燥，即得。本發(fā)明將L?纈氨酸和雜氨基酸有效分離，產(chǎn)物中單一雜氨基酸含量不高于0.01％，L?纈氨酸晶體純度不低于99.9％。且采用純水作為洗脫劑，環(huán)保無(wú)污染，有利于后續(xù)廢水處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純度L-纈氨酸及其制備方法和其應(yīng)用。

背景技術(shù)

纈氨酸為機(jī)體必需氨基酸和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、飼料等領(lǐng)域，被廣泛用作食品添加劑、飼料添加劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑、風(fēng)味劑、化妝品添加劑、藥物(如抗生素、除草劑等)的制備前體等方面，市場(chǎng)需求巨大。

L-纈氨酸是機(jī)體必須氨基酸和生糖氨基酸，具有保持神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、增強(qiáng)免疫能力、促進(jìn)肝臟再生等功效，并被廣泛用作營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑或用于制備藥物(如纈沙坦、利托那韋和洛匹那韋等)的關(guān)鍵前體。但L-纈氨酸純度難以滿(mǎn)足醫(yī)藥級(jí)纈氨酸(純度不低于99％)的相關(guān)要求。

微生物發(fā)酵制備L-纈氨酸的方法具有生物基原料、高效率轉(zhuǎn)化、反應(yīng)溫和、環(huán)保經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，而被行業(yè)廣泛運(yùn)用。該方法以葡萄糖為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵獲得L-纈氨酸發(fā)酵液。發(fā)酵液經(jīng)除菌、脫色、濃縮、結(jié)晶、分離等處理，得到L-纈氨酸晶體和L-纈氨酸結(jié)晶母液。發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)、色素、糖、雜氨基酸(如丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等)等雜質(zhì)成分及其含量成為影響L-纈氨酸純度的關(guān)鍵因素。

L-纈氨酸的純化方法包括重結(jié)晶法、助劑法和離子交換法。因雜氨基酸(如丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等)的結(jié)構(gòu)和分子量與L-纈氨酸相接近，重結(jié)晶法難以有效去除雜氨基酸，且能耗高。采用助劑(對(duì)-異丙基苯磺酸或N-苯甲酰-L-丙氨酸)純化的方法中形成助劑-L-纈氨酸復(fù)合物，經(jīng)分解獲得L-纈氨酸，但有機(jī)物助劑回收困難，且有機(jī)物殘留影響產(chǎn)品安全性。離子交換法存在樹(shù)脂消耗大，洗脫過(guò)程中造成污水多等環(huán)保問(wèn)題。為此，需要研究提純效率更高、綠色環(huán)保的L-纈氨酸純化方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高純度L-纈氨酸的制備方法，包括如下步驟：

(1)將待純化L-纈氨酸溶液過(guò)濾，收集濾液，其中，待純化L-纈氨酸溶液的濃度不低于50g/L；

(2)調(diào)節(jié)濾液pH至酸性后，置于弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂柱中分離，將收集的流出液經(jīng)脫色、濃縮、降溫、析晶、分離、洗滌、干燥，即得。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述待純化的L-纈氨酸溶液為待純化的L-纈氨酸配制而成，所述待純化的L-纈氨酸的純度不高于98％。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(1)中的過(guò)濾選自普通過(guò)濾、納濾、超濾中的任一種或其組合。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中調(diào)節(jié)濾液pH的酸堿物質(zhì)選自硫酸、磷酸、乙酸、鹽酸、硝酸中的任一種或其組合。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中濾液pH 1-6，優(yōu)選pH 2-5，更優(yōu)選pH 3-4。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟(2)中，所述弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂具有羧酸基團(tuán)或磷酸基團(tuán)，優(yōu)選為JK110、HD-2、DK110、D152、D113、HZD-2、HD-1、DOWEX^TMMAC-3、DOWEX^TMUPCORE MAC-3中的任一種或其組合。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中的弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂柱至少1根，優(yōu)選為2-6個(gè)樹(shù)脂柱串聯(lián)，更優(yōu)選為3-4根樹(shù)脂柱串聯(lián)。

本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中的樹(shù)脂的工作溫度為15-50℃，優(yōu)選為25-30℃。