L-酪氨酸的分离纯化方法及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物发酵技术领域，具体而言，涉及L

【技术实现步骤摘要】
L
‑
酪氨酸的分离纯化方法及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物发酵
，具体而言，涉及L
‑
酪氨酸的分离纯化方法及其制备方法。

技术介绍

[0002]L
‑
酪氨酸(L
‑
tyrosine)，一种含有酚羟基的芳香族极性α
‑
氨基酸，分子量：181.18900，CAS号：60
‑
18
‑
4，白色有光泽细小针状结晶，无臭、味苦，难溶于水(0.04％,25℃)，342～344℃时分解，不溶于无水乙醇、乙醚和丙酮，可溶于稀酸或稀碱。等电点5.66，比旋光度(
°
)：[α]D22－10.6
°
(C＝4，1mol/L盐酸中)，[α]D18－13.2
°
(C＝4，3mol/L氢氧化钠溶液中)。酪氨酸为非必需氨基酸，是机体多种生成物的原料，酪氨酸在体内可通过不同代谢途径转化为多种生理物质，酪氨酸的缺乏会导致智能下降、尿黑症、白化病等症状，因此酪氨酸在医药、食品、化工等行业具有广泛应用。
[0003]随着酪氨酸的广泛应用，酪氨酸的生产规模逐渐增大，酪氨酸生产中的缺陷也被放大，严重制约着酪氨酸生产的可持续发展。目前酪氨酸的生产方式主要有：传统的蛋白水解提取法、化学合成法、微生物发酵法和酶法。提取法是以干酪素、动物的毛发、蹄壳、角等天然蛋白质资源为原料，酸解碱中和，碱溶等电点结晶，这就必然导致其原料成本高、来源有限、生产周期长、环境污染大。化学合成法不能直接合成L
‑
酪氨酸，需由DL
‑
酪氨酸进一步经过光学拆分，这就必然导致其生产条件严苛，能源消耗大，生产规模小，工业化程度不高。微生物发酵法，是通过谷氨酸棒杆菌优良变异株对糖蜜等廉价碳源进行发酵获得L
‑
酪氨酸，优良菌株的筛选和稳定是制约其发展的限制性因素。酶法是β
‑
酪氨酸酶将苯酚
‑
丙酮酸
‑
氨或苯酚
‑
L
‑
丝氨酸等底物转化成L
‑
酪氨酸的反应，虽然毒性大且腐蚀性强的苯酚使得该方法的发展受到制约，但高转化率、高收率、工艺的易操作性、规模化生产的高可行性等优点使得酶法生产L
‑
酪氨酸的方式依然不可小觑。
[0004]现有技术中，酶法生产L
‑
酪氨酸的发酵液杂质主要为菌体，蛋白和色素、底物。纯化重点均在反复等电点结晶，工艺虽然简单，但过程繁杂，酸碱使用量极大，产出废水多，底物苯酚未处理，环境污染问题严重，收率较低且L
‑
酪氨酸品质不高。鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供L
‑
酪氨酸的分离纯化方法及其制备方法。本专利技术实施例提供的分离纯化方法高效低污染，具体其不仅能直接分离提取得到L
‑
酪氨酸且生产排放的废水实现了零酸排放零和苯酚排放。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种L
‑
酪氨酸的分离纯化方法，包括：(1)将含有L
‑
酪氨酸的发酵液和酸混合并加热，使得L
‑
酪氨酸完全溶解；
[0008](2)继续加热至蛋白完全变性；
[0009](3)加入活性炭，保持温度搅拌后过滤形成澄清液；
[0010](4)保持所述澄清液的温度，并调节所述澄清液的pH至1
‑
5.66后降温析晶；
[0011](5)过滤形成L
‑
酪氨酸晶体和母液；
[0012](6)将所述母液进行纳滤分别形成含苯酚和L
‑
酪氨酸的截留液和通过液；
[0013]将所述通过液进行反渗浓缩形成清液和含酸的反渗浓缩液；
[0014]其中，所述清液循环至纳滤或者反渗中用作清洗液(即顶水液)也可以循环至前端工艺的析晶的清洗等，所述反渗浓缩液循环至步骤(1)用于溶解L
‑
酪氨酸；
[0015](7)将步骤(6)的所述截留液通过大孔吸附树脂形成含L
‑
酪氨酸的穿出液，所述穿出液用于发酵制备L
‑
酪氨酸的发酵装置的润洗；
[0016]对大孔吸附树脂进行洗脱后浓缩洗脱液形成含苯酚的洗脱浓缩液，所述洗脱浓缩液循环至于制备L
‑
酪氨酸的发酵端进行使用。
[0017]在可选的实施方式中，步骤(1)中加热的温度为60
‑
80℃，所述发酵液和所述酸的质量体积比为：1:1
‑
1:1.4；所述酸为无机酸，优选为盐酸。
[0018]在可选的实施方式中，步骤(2)中继续加热的时间为1
‑
2小时。
[0019]在可选的实施方式中，步骤(3)中活性炭的用量为发酵液质量的10
‑
30倍，保持温度搅拌的时间为0.5
‑
1小时。
[0020]在可选的实施方式中，步骤(4)中调节pH采用的物质为碱液，优选为氢氧化物溶液或者氨水，优选为氢氧化钠溶液；
[0021]优选地，氢氧化钠溶液的浓度为300
‑
500g/L，所述碱液的流加速率为200
‑
500ml/min；
[0022]优选地，降温至8
‑
12℃析晶，降温速率为20
‑
30℃/h。
[0023]在可选的实施方式中，对步骤(5)过滤形成的L
‑
酪氨酸晶体进行依次进行洗晶、固液分离和干燥，
[0024]优选地，步骤(5)的过滤和上述固液分离均采用的是板框式过滤，板框压力为0.8
‑
1.0MPa；
[0025]优选地，固液分离后的L
‑
酪氨酸晶体的含水≤10％；
[0026]优选地，干燥条件为：温度为60
‑
80℃，真空度为
‑
0.098Mpa。
[0027]在可选的实施方式中，步骤(6)中纳滤的压力为0.1
‑
0.2Mpa，通量为200
‑
450L/h；
[0028]反渗浓缩的压力为0.2
‑
0.4Mpa，通量为200
‑
250L/h；
[0029]优选地，步骤(6)纳滤采用的纳滤膜为分子量为50
‑
70D的卷式纳滤膜。
[0030]在可选的实施方式中，步骤(7)中大孔吸附树脂选择SD300、XDA8G和D101中任意一者；
[0031]步骤(7)中洗脱大孔吸附树脂采用的溶剂为醇类溶剂，优选为乙醇，优选为20
‑
25％乙醇。
[0032]在可选的实施方式中，步骤(1)中采用的发酵液是发酵后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种L
‑
酪氨酸的分离纯化方法，其特征在于，包括：(1)将含有L
‑
酪氨酸的发酵液和酸混合并加热，使得L
‑
酪氨酸完全溶解；(2)继续加热至蛋白完全变性；(3)加入活性炭，保持温度搅拌后过滤形成澄清液；(4)保持所述澄清液的温度，并调节所述澄清液的pH至1
‑
5.66后降温析晶；(5)过滤形成L
‑
酪氨酸晶体和母液；(6)将所述母液进行纳滤分别形成含苯酚和L
‑
酪氨酸的截留液和通过液；将所述通过液进行反渗浓缩形成清液和含酸的反渗浓缩液；其中，所述反渗浓缩液循环至步骤(1)用于溶解L
‑
酪氨酸；(7)将步骤(6)的所述截留液通过大孔吸附树脂形成含L
‑
酪氨酸的穿出液，所述穿出液用于发酵制备L
‑
酪氨酸的发酵装置的润洗；对大孔吸附树脂进行洗脱后浓缩洗脱液形成含苯酚的洗脱浓缩液，所述洗脱浓缩液循环至于制备L
‑
酪氨酸的发酵端进行使用。2.根据权利要求1所述的L
‑
酪氨酸的分离纯化方法，其特征在于，步骤(1)中加热的温度为60
‑
80℃，所述发酵液和所述酸的质量体积比为：1:1
‑
1:1.4；所述酸为无机酸，优选为盐酸。3.根据权利要求1所述的L
‑
酪氨酸的分离纯化方法，其特征在于，步骤(2)中继续加热的时间为1
‑
2小时。4.根据权利要求1所述的L
‑
酪氨酸的分离纯化方法，其特征在于，步骤(3)中活性炭的用量为发酵液质量的10
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30倍，保持温度搅拌的时间为0.5
‑
1小时。5.根据权利要求1所述的L
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酪氨酸的分离纯化方法，其特征在于，步骤(4)中调节pH采用的物质为碱液，优选为氢氧化物溶液或者氨水，优选为氢氧化钠溶液；优选地，氢氧化钠溶液的浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江西唯铂莱生物制药有限公司，
类型：发明
国别省市：