一种酶法生产L-胱氨酸粗品母液的处理方法技术

本发明专利技术提出了一种L

【技术实现步骤摘要】
一种酶法生产L
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胱氨酸粗品母液的处理方法


[0001]本专利技术涉及生物医药领域。具体地，本专利技术涉及L
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胱氨酸粗品母液的处理方法。

技术介绍

[0002]L
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胱氨酸(L
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Cystine)，是一种有机物，化学名为3,3'
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二硫代二丙氨酸，分子式为C6H
12
N2O4S2，为白色六角形板状结晶或白色结晶粉末，溶于稀酸和碱溶液，极难溶于水，不溶于乙醇。存在于人类和动物毛发之中，多含于头发、指爪等的角蛋白中。经过水解、提纯，可得到药用级别产品，广泛用于医药、食品、化工、农药、饲料等方向。在医药上，胱氨酸具有促进机体细胞氧化和还原功能、增加白血球和防止疾病等作用，主要可用于各种脱发症、神经、湿疹及各种中毒疾病、防止肝脂变性和肝硬化及其他肝病、防止皮肤老化。此外胱氨酸可以用于生化研究，制备生物培养基，用作生化制剂。胱氨酸也是氨基酸输液和复合氨基酸制剂的重要成分，可以作饲料营养强化剂，有利于动物发育，增加体重和肝肾机能，提高毛皮质量。胱氨酸还可以作化妆品添加剂，能促进伤口愈合，防止皮肤过敏及治疗湿疹。L
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胱氨酸经过电解为半胱氨酸，半胱氨酸能够广泛应用于食品、药品等多方面。
[0003]工业生产L
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胱氨酸的生产主要方法是化学水解法。通常情况下，以猪毛、人发等作为原料，在强酸性条件下水解生产胱氨酸。近年来，开始用生物方法合成胱氨酸。生物法生产胱氨酸通常是用生物酶法转化ATC等不同底物生产L
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半胱氨酸，然后再加入氧化剂使L
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半胱氨酸转换成L
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胱氨酸。考虑到工业化生产的成本和产品质量，通常使用空气进行氧化。由于L
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胱氨酸在水中溶解度极低，因此，其在水中易于沉淀，可以通过过滤分离，得到L
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胱氨酸粗品和L
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胱氨酸粗品母液。
[0004]L
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硫代脯氨酸，又称L
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噻唑烷
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羧酸，分子式C4H7NO2S，分子量为133.17，结构式如下:
[0005][0006]L
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硫代脯氨酸于1937年有S.Ratner，H.T.Clarke首次合成。它是甲醛和L
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半胱氨酸的缩合产物，不溶于醇，微溶于冷水，易溶于热水、酸、碱。硫代脯氨酸及其钠盐具有使癌细胞逆转为正常细胞的功能，随肺部转移的头颈部鳞状细胞癌具有显著疗效，对乳腺癌、甲状腺癌、卵巢癌、肾癌等有一定的疗效，同时也被用于肝肠功能紊乱、肝皮脂腺病及肝硬化等方面的治疗。同时L
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硫代脯氨酸也是合成药物匹多莫德的重要起始原料。根据文献报道，L
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硫代脯氨酸通常是以甲醛和L
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半胱氨酸为原料，两者混合后放置12
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24h，再加入吡啶使产物沉淀。在甲醛的存在下，L
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半胱氨酸较为容易与甲醛反应产生L
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硫代脯氨酸。在酶法制备L
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胱氨酸的特定反应条件下，由于物料甲醛的存在导致中间反应产物L
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半胱氨酸和甲醛反应生成了大量副产物L
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硫代脯氨酸，在空气、氧气等的作用下无法氧化。
[0007]一般情况下，经过过滤之后的L
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胱氨酸粗品母液中会残留少量L
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胱氨酸和L
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半胱
氨酸，由于两者的总浓度较低，通常只有0.5～3g/L，从母液中再进一步回收L
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胱氨酸的成本较高，而以甲醛作为原料的酶催化制备L
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胱氨酸的工艺中，粗品母液中除了L
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胱氨酸和L
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半胱氨酸以外，L
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硫代脯氨酸浓度达到了3
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10g/L，这样如果直接作为污水处理既造成了物料极大浪费，也给污水处理带来了较大困难。
[0008]因此，目前针对含有L
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胱氨酸、L
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半胱氨酸和L
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硫代脯氨酸的粗品母液的处理方法仍有待研究。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。
[0010]需要说明的是，本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：
[0011]专利技术人对L
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胱氨酸的粗品母液进行进一步发现，其除了含有L
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胱氨酸和L
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半胱氨酸，还含有大量的L
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硫代脯氨酸。
[0012]尽管L
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硫代脯氨酸的结构和应用已经有一些披露，但是，专利技术人进一步研究发现，母液中的L
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硫代脯氨酸在空气的条件下无法氧化，但是可以在双氧水等较强氧化剂的作用下生成L
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胱氨酸，而L
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胱氨酸恰恰是专利技术人所需要的目标产物。因此，在考虑到母液中同时存在的L
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胱氨酸、L
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半胱氨酸和L
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硫代脯氨酸的前提下，对母液做进一步的处理，以进一步提高L
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胱氨酸的产率是可能而且必要的。
[0013]为此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种L
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胱氨酸粗品母液的处理方法，所述L
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胱氨酸粗品母液中含有L
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硫代脯氨酸、L
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胱氨酸和L
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半胱氨酸。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将所述L
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胱氨酸粗品母液与氧化剂反应，以便使所述L
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胱氨酸粗品母液中的L
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硫代脯氨酸和L
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半胱氨酸发生氧化反应；将所述氧化反应所得反应液进行过滤，收集沉淀，得到L
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胱氨酸粗品，所述氧化剂选自氧化能力强于氧气的氧化剂。
[0014]专利技术人发现，L
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硫代脯氨酸可以在较强氧化剂的作用下发生氧化反应，生成L
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胱氨酸。但是工业化生产中通常考虑成本使用空气氧化，但是，本专利技术的L
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硫代脯氨酸氧化生成L
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胱氨酸的反应是无法在空气条件下发生的。通过实验研究，L
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硫代脯氨酸可以在氧化能力强于氧气的氧化剂，如双氧水等较强氧化剂作用下才可氧化为L
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胱氨酸。由于L
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胱氨酸粗品母液中含有L
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半胱氨酸和L
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硫代脯氨酸，因此，通过将该母液与特定的氧化剂反应，以便使其中的L
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半胱氨酸和L
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硫代脯氨酸转化为L
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胱氨酸，以提高L
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胱氨酸的收率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种L
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胱氨酸粗品母液的处理方法，所述L
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胱氨酸粗品母液中含有L
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硫代脯氨酸、L
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胱氨酸和L
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半胱氨酸，其特征在于，所述方法包括：将所述L
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胱氨酸粗品母液与氧化剂反应，以便使所述L
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胱氨酸粗品母液中的L
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硫代脯氨酸和L
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半胱氨酸发生氧化反应；将所述氧化反应所得反应液进行过滤，收集沉淀，得到L
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胱氨酸粗品，所述氧化剂选自氧化能力强于氧气的氧化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂与所述L
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半胱氨酸和L
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硫代脯氨酸之和的摩尔比为0.9～1.1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂选自过氧化物、DMSO和次氯酸钠的至少之一。4.根据权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东明，曹亚杰，张静，林添雄，欧阳晖，
申请(专利权)人：湖北远大生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：