一种戊二胺的色谱分离方法及戊二胺产品技术

本发明专利技术公开了一种戊二胺的色谱分离方法及戊二胺产品。该方法包括如下步骤：将含有杂质的戊二胺液体采用色谱分离法进行分离，即可；其中，所述含有杂质的戊二胺液体的pH值为8

【技术实现步骤摘要】
一种戊二胺的色谱分离方法及戊二胺产品


[0001]本专利技术涉及一种戊二胺的色谱分离方法及戊二胺产品。

技术介绍

[0002]1,5
‑
戊二胺(Diaminopentane；DN5，以下简称戊二胺)，又名尸胺，在农业、医学以及工业上具有广泛的应用。在农业上，外源施加戊二胺，可以改善坐果和促进果实成熟；在医学上，戊二胺可以作为一种有效治疗痢疾的药物；在工业上，生物发酵法制备的戊二胺可以代替来自于石油化工产品的二胺，进行聚合反应生成各类性质不同的聚合物，从而避免石油化工产品成本高且生产对环境有不利影响的弊端，并且可以广泛应用于航空航天、汽车部件、机械零部件、电子电器与包装材料等领域。
[0003]关于从戊二胺发酵液分离提取戊二胺的现有技术，可以列举以下的报道。美国专利US7189543B2公布了直接从戊二胺发酵液中制备戊二胺己二酸盐晶体的方法，具体为使用己二酸中和全细胞催化过程中产生的戊二胺，降温得到戊二胺己二酸盐晶体。美国专利申请US2010/0292429A1和中国专利技术专利申请CN101981202A公开了应用丁醇萃取法从发酵液中分离提取戊二胺，具体为在戊二胺发酵液中加入氢氧化钠，高温回流裂解发酵液中的副产物后，使用丁醇多次萃取获得含有戊二胺的有机相，蒸出有机相中的低沸点溶剂得到高沸点的戊二胺，进一步精馏获得高纯度的戊二胺。
[0004]目前公开的戊二胺分离提取的现有技术中，析晶法得到戊二胺羧酸盐的收率低，并且残存赖氨酸等杂质，难以进一步精制(CN101578256A)。萃取法有机溶剂气味大、毒性高、易燃易爆，增加了实际应用的操作难度；且有机溶剂需要回收，增加了工艺流程和能耗。因此，亟需寻找一种操作简单、分离效果良好的戊二胺的分离方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中戊二胺的分离方法难以同时满足良好分离和操作简单的缺陷，提供一种戊二胺的色谱分离方法及戊二胺产品。本专利技术的戊二胺的色谱分离方法操作简单，可实现戊二胺与杂质的明显分离，且分离后杂质含量低。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种戊二胺的色谱分离方法，其包括如下步骤：
[0008]将含有杂质的戊二胺液体采用色谱分离法进行分离，即可；其中，
[0009]所述含有杂质的戊二胺液体的pH值为8
‑
14；
[0010]所述杂质包括糖、色素、酸类物质中的一种或多种；
[0011]所述色谱分离法采用的色谱填料包括阳离子树脂或葡聚糖凝胶；
[0012]所述阳离子树脂包括钾型或NH4型阳离子树脂。
[0013]本专利技术中，所述含有杂质的戊二胺液体较佳地为由第一溶液经pH调节处理后得到；所述第一溶液包括戊二胺发酵液和/或其处理液，和/或，戊二胺酶转化液和/或其处理液。
[0014]其中，所述戊二胺发酵液和/或其处理液可为本领域常规的戊二胺的发酵液和/或其处理液，或者戊二胺的发酵液和其处理液经混合后得到的溶液。
[0015]所述戊二胺发酵液一般是指：通过基因技术，在能够生成赖氨酸的菌株中上调赖氨酸脱羧酶的表达，或重组表达赖氨酸脱羧酶，可以在发酵过程中使产生的赖氨酸同步转化为戊二胺，得到戊二胺发酵液。本专利技术对重组菌没有特别的要求，只要能得到戊二胺即可。
[0016]例如：所述戊二胺发酵液可参考中国专利CN105164101B或中国专利申请CN104762336A中1,5
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戊二胺的制备方法制备而得。
[0017]具体地，中国专利申请CN104762336A公开了以下1,5
‑
戊二胺的制备方法：将赖氨酸脱羧酶加入赖氨酸发酵液；加入赖氨酸脱羧酶时，赖氨酸发酵液的pH值为4.8
‑
6.5；赖氨酸发酵液中的赖氨酸含量为5
‑
11％(w/w)；反应体系中的赖氨酸脱羧酶添加重量(按赖氨酸脱羧酶细胞干基计算)与赖氨酸发酵液中的赖氨酸重量(按照赖氨酸盐酸盐计)比值为0.007
‑
0.100。具体可参照CN104762336A中实施例1。
[0018]其中，所述戊二胺酶转化液和/或其处理液可为本领域常规的戊二胺酶转化液和/或其处理液，或者戊二胺酶转化液和其处理液经混合后得到的溶液。
[0019]所述戊二胺酶转化液，一般是指赖氨酸或赖氨酸盐溶液在赖氨酸脱羧酶的作用下，反应得到的戊二胺酶转化溶液。本专利技术对戊二胺酶转化液的具体制备方法没有特别的限定，本领域技术人员可以根据现有技术决定选择具体的原料，确定具体的酶转化过程的工艺参数。
[0020]本专利技术对赖氨酸脱羧反应的工艺没有特别的限制，可采用现有任意的酶转化技术。
[0021]例如：朱婧(“微生物转化L
‑
赖氨酸为尸胺的研究”，硕士论文，天津科技大学，2009年3月)提出了以下四种方法：
[0022](1)直接反应：将赖氨酸盐酸盐直接添加到赖氨酸脱羧酶发酵液中至到底物浓度0.05mol/kg，反应2h，摩尔转化率36.05％。
[0023](2)缓冲体系酶反应：用0.6N乙酸缓冲液缓冲反应体系pH变化，赖氨酸盐酸盐在缓冲溶液中的终浓度为0.22mol/kg，反应2h，摩尔转化率81.30％。
[0024](3)控pH酶反应：强酸控制反应pH5
‑
6，酶反应体系中赖氨酸盐酸盐浓度0.22mol/kg，反应2h，摩尔转化率94.97％。
[0025](4)控pH分批酶反应：强酸控制反应pH5
‑
6，反应体系中初始赖氨酸盐酸盐浓度0.22mol/kg，反应一定时间不断原位分离产物和酶，终转化底物0.87mol/kg，戊二胺收率为94.61％。
[0026]其中，所述pH调节处理可为本领域常规的通过加入常规的酸或碱调节至目标pH值。例如，包括如下步骤：将戊二胺发酵液与碱性物质混合，调节pH，至pH值为12
‑
14，进一步地为12.2
‑
13.8。
[0027]所述pH调节处理所用的碱性物质可选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物中的一种或多种。
[0028]其中，所述碱金属氢氧化物可包括氢氧化钠和/或氢氧化钾；
[0029]其中，较佳地，在所述pH调节处理前还包括前处理的步骤。
[0030]其中，所述前处理较佳地包括固液分离处理，例如离心或过滤。
[0031]所述离心的操作可为本领域常规的离心操作。
[0032]所述离心的转速没有特别限定，可为本领域常规的离心的转速，例如4000
‑
12000rpm。
[0033]所述离心的时间没有特别限定，可为本领域常规的离心的时间，例如2
‑
30min，再例如10min或15min。
[0034]本专利技术中，对于所述含有杂质的戊二胺液体中戊二胺的浓度没有特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种戊二胺的色谱分离方法，其特征在于，其包括如下步骤：将含有杂质的戊二胺液体采用色谱分离法进行分离，即可；其中，所述含有杂质的戊二胺液体的pH值为8
‑
14；所述杂质包括糖、色素、酸类物质中的一种或多种；所述色谱分离法采用的色谱填料包括阳离子树脂或葡聚糖凝胶；所述阳离子树脂包括钾型或NH4型阳离子树脂。2.如权利要求1所述的戊二胺的色谱分离方法，其特征在于，所述含有杂质的戊二胺液体为由第一溶液经PH调节处理后得到，所述第一溶液包括戊二胺发酵液和/或其处理液，和/或，戊二胺酶转化液和/或其处理液。3.如权利要求1所述的戊二胺的色谱分离方法，其特征在于，所述含有杂质的戊二胺液体中戊二胺的含量为1
‑
15％，较佳地为1
‑
10％，例如为2％、3％、5.4％、6％、7％、8％、9％或12％，百分比是指戊二胺占所述含有杂质的戊二胺液体的质量百分比；和/或，所述含有杂质的戊二胺液体的pH值为10
‑
14；和/或，所述糖的含量为0
‑
2％，例如0.09％，百分比是指所述糖的质量占所述含有杂质的戊二胺液体的质量的百分比；和/或，在所述含有杂质的戊二胺液体中，所述酸类物质主要以盐的形式存在；和/或，所述酸类物质包括甲酸、乙酸、丁酸、乳酸和琥珀酸中的一种或多种，较佳地包括甲酸、乙酸、丁酸、乳酸和琥珀酸；和/或，所述酸类物质的含量为0.1
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4％，例如0.77％，百分比是指所述酸类物质的质量占所述含有杂质的戊二胺液体的质量的百分比；和/或，所述含有杂质的戊二胺液体的吸光度范围为10
‑
100，例如44.01。4.如权利要求1所述的戊二胺的色谱分离方法，其特征在于，所述阳离子树脂为苯乙烯系阳离子树脂；和/或，所述阳离子树脂包括苯乙烯系强酸基K型阳离子树脂和/或交联的凝胶苯乙烯系磺酸基K型阳离子树脂；和/或，所述葡聚糖凝胶包括葡聚糖凝胶G10、G50或G100。5.如权利要求1所述的戊二胺的色谱分离方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建华，杨晨，谢勇，刘修才，
申请(专利权)人：CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：