本发明专利技术提供一种生化反应液的纯化方法、制备生化反应产物的方法以及制备的生化产物。纯化方法包括(S1)提供含有离子以及生化反应产物的生化反应液；(S2)对生化反应液进行第一预处理，以除去生化反应液中的离子，从而得到第一预处理液；以及(S3)将所述预处理液通过离子交换树脂，从而得到纯化的生化反应液。本发明专利技术的纯化方法能够提高产能以及降低纯水用量和/或减少酸碱使用量。或减少酸碱使用量。或减少酸碱使用量。
【技术实现步骤摘要】
生化反应液的纯化方法、纯化的生化反应产物及其制备方法
[0001]本专利技术属于生化领域，具体涉及一种生化反应液的纯化方法、纯化的生化反应产物及其制备方法，特别地，生化反应液是酶促反应液，其中酶在生化反应中起到催化剂作用。
技术介绍
[0002]随着社会的发展，绿色合成技术的推广，各种以酶为催化剂的生化反应(例如生化合成反应)越来越多，其后续纯化工艺大多数以离子交换树脂纯化作为工艺纯化的主要手段。离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物，具有交换、选择、吸收和催化等功能，广泛应用在工业高纯水制备、医药卫生、生物工程等领域。
[0003]根据离子交换树脂所带基团的性质，可分为强酸性阳离子、弱酸性阳离子、强碱性阴离子、弱碱性阴离子、螯合性、两性及氧化还原树脂。在生物医药领域以及生化反应领域进行纯化处理所使用的离子交换树脂大多数是阳离子和/或阴离子树脂。然而，使用离子交换树脂的纯化方法需要耗费大量的水并且使用大量的酸和/或碱。
[0004]因此需要进行积极改进纯化方法，减少纯水用量，降低酸碱使用量，减少对环境的污染，促进生物医药领域践行绿色化学，环保生产的理念。
技术实现思路
[0005]为了解决上述的至少一个问题，本专利技术提供了一种生化反应液的纯化方法、纯化的生化反应产物及其制备方法。
[0006]具体而言，本专利技术提供了：
[0007]一种生化反应液的纯化方法，包括下列步骤：
[0008](S1)提供含有离子以及生化反应产物的生化反应液；
[0009](S2)对所述生化反应液进行第一预处理，以除去生化反应液中的离子，从而得到第一预处理液；以及
[0010](S3)将所述预处理液通过离子交换树脂，从而得到纯化的生化反应液。
[0011]其中，步骤(S2)可以包括通过选自离子沉淀法、酸碱沉淀法、离子树脂交换法、纳滤法以及电渗析法中的至少一者进行所述的第一预处理。
[0012]任选地，离子可以选自硫酸根离子、钾离子、钠离子、氯离子、钙离子和/或磷酸根离子。
[0013]其中，纯化方法还可以包括(S4)对所述第一预处理液进行第二预处理以进一步除去生化反应液中的一价离子。
[0014]任选地，第二预处理选自超滤法以及纳滤法中的至少一者。
[0015]任选地，纳滤的截留分子量为150-300Da。
[0016]其中，生化反应液选自酶催化反应液和发酵反应液中的至少一者。
[0017]其中，所述方法还可以包括在步骤(S3)之前、同时或之后进行超滤以除去蛋白的
步骤。
[0018]优选在步骤(S3)之前并且步骤(S2)之后进行超滤以除去预处理液的蛋白。
[0019]优选地，超滤的截留蛋白为5,00-10,000Da。
[0020]其中，生化反应产物选自氨基酸、肽和蛋白之中的至少一者，优选腺苷蛋氨酸、谷胱甘肽、三磷酸腺苷和/或S-腺苷-L-高半胱氨酸。
[0021]其中，在生化反应液中，生化反应产物的浓度4～800mM，优选为8～400mM。
[0022]其中，通过循环反应方式和/或连续方式方式提供所述生化反应液。
[0023]其中，纯化方法的总收率为20％～70％。
[0024]其中纯化方法可以产生2000～4000kg/kg生化反应产物的废水，并且和/或者使用了4～30kg/kg生化反应产物的酸。
[0025]其中，步骤(S2)还包括调节生化反应液的pH值至6～12。
[0026]任选地，纯化方法还包括在步骤(S3)之前，调节预处理液的pH值至4-6的步骤。
[0027]一种制备生化反应产物的方法，包括下列步骤：
[0028](S11)通过权利要求1-11中任一项所述的方法提供纯化的生化反应液以及
[0029](S12)将所述纯化的生化反应液干燥，从而得到生化反应产物。
[0030]其中，生化反应产物的纯度可以达到90％以上。
[0031]其中，制备生化反应产物的方法还包括在步骤(S12)之前将纯化的生化反应液浓缩的步骤，优选地，通过纳滤法和/或反渗透法进行所述浓缩步骤。
[0032]其中，所述干燥选自结晶干燥、冷冻干燥和喷雾干燥中的至少一者。
[0033]一种纯化的生化反应产物，其是通过任一项所述的方法获得的。
[0034]根据本专利技术，生化反应产物的纯度可以为90％以上，甚至达到95％以上。
[0035]本专利技术的纯化方法简单易行，是一种通用的可商业化的纯化。此外，本专利技术的方法还提高了产能、增加了降低了纯水用量和/或减少了酸碱使用量。例如，申请人发现，同样生产1kg生化反应产物，本专利技术的方法能够提高5～10％的收率，降低10％-40％的废水，节省60％-80％的无机酸或无机碱，例如浓盐酸或者浓硫酸。
[0036]在一些情况下，本专利技术的方法还提高了生化反应产物的纯度，例如使得纯度提高至80％-95％。
[0037]附图简要说明
[0038]图1示出根据本专利技术的一个实施方案的纯化方法的流程图；
[0039]图2示出本专利技术的另一个实施方案的纯化方法的流程图；
[0040]图3示出根据本专利技术的一个实施方案的制备生化反应产物的方法的流程图。
具体实施方案
[0041]以下通过具体实施方案的描述对本专利技术作进一步说明，但这并非是对本专利技术的限制，本领域技术人员根据本专利技术的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本专利技术的基本思想，均在本专利技术的范围之内。
[0042]如上所述，许多生化反应产物(特别是酶催化反应产物)都用离子交换树脂进行纯化。例如，三磷酸腺苷(ATP)用弱碱性阴离子交换树脂即可得到纯化处理。S-腺苷-L-高半胱氨酸以阴离子交换树脂和吸附树脂进行分离纯化，即可得到纯度高达99.5％的产品。但通
过离子交换树脂之前，含有这些产物的待处理溶液中存在大量的阴、阳离子，减少了离子交换树脂对纯化物质的吸附量，降低了离子交换树脂的效果。并且由于每次使用后，都需要用酸或碱对离子交换树脂进行再生处理，更增大了酸碱的使用量。通过数据统计分析，使用离子交换树脂进行产品纯化时，需用大量的纯化水，一般纯化1千克产品大约需要3-6吨纯化水。依此进行工业大生产，用水量和废水量将对水资源和生态环境造成很大的负担，有悖于我国现阶段的绿色环保生产理念。
[0043]申请人发现，提高离子交换树脂的载样量，能够在生产相同数量的产物的同时，减少离子交换树脂的用量。这不仅大大降低了酸碱和纯水的用量，并且可提高产能。本专利技术通过在进行离子交换之前除去反应液中的离子，提高了离子交换树脂对纯化物质的吸附量，增强了离子交换树脂的效果。因此，本专利技术的纯化方法能够提高产能、降低纯水用量和/或减少了酸碱使用量。例如，与不对生化反应液进行预处理的现有方法相比，同样生产1kg生化反应产物，本专利技术的方法能够提高5～10％的收率，降低10％-40％的废水，节省60％-80本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生化反应液的纯化方法，其特征在于包括下列步骤：(S1)提供含有离子以及生化反应产物的生化反应液；(S2)对所述生化反应液进行第一预处理，以除去生化反应液中的离子，从而得到第一预处理液；以及(S3)将所述预处理液通过离子交换树脂，从而得到纯化的生化反应液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过选自离子沉淀法、酸碱沉淀法、离子树脂交换法、纳滤法以及电渗析法中的至少一者进行所述的第一预处理。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于还包括(S4)对第一预处理液进行第二预处理以除去生化反应液中的一价离子，任选地，所述第二预处理选自超滤法以及纳滤法中的至少一者，以及任选地，纳滤的截留分子量为150-300Da。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于所述生化反应液选自酶催化反应液和发酵反应液中的至少一者。5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括在步骤(S3)之前、同时或之后进行超滤以除去蛋白的步骤，优选在步骤(S3)之前并且步骤(S2)之后进行超滤以除去预处理液的蛋白，优选地，超滤的截留蛋白为5,00-10,000Da。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于所述生化反应产物选自氨基酸、肽和蛋白之中的至少一者，优选腺苷蛋氨酸、谷胱甘肽、三磷酸腺苷和/或S-腺苷-L-高半胱氨酸。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于在所述生化反应液中，所述生化反应产物的浓度4～800mM，优选为8～400m...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙梁，银龙，熊愉，叶凯熙，王振桁，王骏，
申请(专利权)人：百瑞全球有限公司，
类型：发明
国别省市：
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