从毛发水解制取胱氨酸后母液中提取L精氨酸的研究沈卫

第三期江西化工从毛发水解制取脱氛酸后母液中提取L一精氛酸的研究沈卫毛燕红黄朝齐明吕积国(江西省科学院应用化学研究所,南昌330047)摘要本文研究了从毛发水解制取脱氛酸后母液中提取L一精氛酸的方法,产品质量稳定,收率较高.为工业生产提供了依据。关键词毛发L一精氛酸提取一、前言L一精氨酸(L一argiinen)又称L一2一氨基一5一肌基戊酸,分子式为HZNC(:NH)NH(CHZ)3·CH(NHZ)COZH,是人体必需的氨基酸之一。近年来,在医药、食品化妆品等方面的应用日趋广泛,需要量不断增加,同时,L一精氨酸在国际市场也为紧俏物质,可为国家换取大量外汇。L一精氨酸的生产方法主要有两种:经典的提取法和微生物发酵法,日本主要用发酵法生产精氨酸,产酸率约为4%,但从毛发水解制肤氨酸时也回收本品。国内生产L一精氨酸基本上是将蛋白质水解液经离子交换分离制得,但也可从提取胧氨酸后的一次或二次母液中再提取L一精氨酸。而其主要的问题是由于其它杂质离子的干扰导致工序不易控制,提取率低。作为氨基酸L一精氨酸提取技术生产过程开发的一部分,需研究最初产品的大量离子杂质等引起产品选择性的限制就显得非常重要。本研究的目的是基于从蛋白质水解液(提取L一胧氨酸后的母液)提取L一精氨酸等产品的有效性。二、主要材料与方法1、主要材料阳离子交换膜、阴离子交换膜(上海化工厂)活性炭(江西产)、乙醇(食用级)95%(江西产)树脂(天津产)电渗析装置选用涂钦的镍丝作电极的极室,其中间用一组(3一6个隔室)隔室组合。每个隔室之间装有离子交换膜。每个隔室均有测量孔同时配有一个电机作为搅拌器,以改善离子交换膜表面和溶质的传质。蛋白质水解液由南昌海峡氨基酸公司提供.其他试剂均为化学纯。DOI:10.14127/j.cnki.jiangxihuagong.1995.03.00426江西化工第三期毛之水解卜珑系波夜.乙一月““、峨降卜皿瘩戒滚洛农’\电极iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii门门````IIIIIjjj今盛iii,,1!A““e{洲洲几i(((:屯沪沪气.止止:lll刘刘444L}}}111三三111毛毛今今}}}{{{斗{````一一一一lll,,,,,{{{{{{{{{...-.”!’’’!!!!!!!,,,,图1“一精翻银取玻全缺缘理周图里`一精秘孽艺流释留第三期江西化工2、方法本研究中所使用的所有物料均是按图1的流程的溶液.经电渗析脱盐或树脂脱酸后的溶液通过特殊沉淀技术或离子交换技术后处理,分离得L一精氨酸盐酸盐精品,其工艺见图2(1)将提取L一肤氨酸后的母液减压浓缩至23/一12/,过滤除去析出的盐,加入浓缩液。5一1倍的蒸馏水倒入电渗析槽中。每槽流速控制在20ml,温度25一40OC,有效膜面积50cm,,通30V直流电压进行电渗析。得脱盐母液。(2)或将毛发水解液经树脂脱酸,通过分离得一次母液。以上两种母液可采用沉淀法和离子交换法进行精氨酸后提取。沉淀法:是将精氨酸与苯甲酸在碱性和低温条件下,缩合成溶解很小的苯亚甲基氨酸,并将该物用盐酸水解除去苯甲醛,经萃取,浓缩结晶得成品。离子交换法:根据氨基酸带不同电性及不同电荷,选用001型(或732型)等强酸阳离子交换树脂进行吸附,洗脱,再经树脂富集、解吸、浓缩、脱色结晶得到L一精氨酸盐酸盐。三、结果与讨论1、生产条件下,毛发水解液和提取肤氨酸后一次母液中,氨基酸组成(见表1)。但采用传统的离子交换法提取精氨酸的得率仅为1%左右,有相当数量的精氨酸流失了,而经电渗析脱盐后的溶液或毛发水解液经树脂脱酸的一次母液再提取精氨酸则其得率为3.0一3.5%。表1生产条件下毛发水解液、一次母液中氮某酸组成认认翼贯贯水解液液一次母液液}“纠水解液液一次母液液%%%%%%%g/10Ornlll一,.、一%%%g/lo0mlll秤秤秤秤秤奕一一一天天门冬氨酸酸5.6660.9777蛋氨酸酸0.4440.1222苏苏氨酸酸7.9991.8666异亮氨酸酸2.1110.7888丝丝氨酸酸IC.2222.4555亮氨酸酸6.1110.9555谷谷氨酸酸14.8884.6888酪氨酸酸3.5550.7333甘甘氨酸酸4.6660.5666苯丙氨酸酸3.2220.0666丙丙氨酸酸2.0000.0444赖氨酸酸2.1110.0222肮肮氨酸酸16.5550.1888组氨酸酸1.3331.9777撷撷氨酸酸4.3330.3222精氨酸酸8.444442、溶液中大量离子的存在对精氨酸的提取有着很大影响,但其他杂质如色素及其他氨基酸的存在也不容忽视。从实验的情况看,溶液中盐的影响(尤其是钱盐)对沉淀法比对离子交换法要大.在物料不脱盐的情况下,所用的沉淀剂苯甲醛要比脱盐物料所用的高出十余倍,而且收率很低,但不同的离子及其浓度刘不同提取法提取精氨酸和其它氨基酸的关系有待于进一步研究。3、采用将毛发水解经树脂脱酸再通过离子交换对脂吸附,洗脱、富集、解吸工艺较电渗析脱盐工艺简单,设备投资少,操作容易掌握.我们将此工艺应用工业生产并获得较满意的效果。肮氨酸得率为7月,粕氨酸为3%。而采用离子交换树脂法还可系统地分离出其它几种有价值的氨基酸,更有利于综合利用`这也是我们今后要努力达到的`参考文献(略)