【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氨基酸制备，具体涉及一种制备l-硫代脯氨酸的方法。
技术介绍
1、l-硫代脯氨酸，又称l-噻唑烷-4-羧酸，分子式c4h7no2s，分子量为133.17。l-硫代脯氨酸于1937年有s.ratner，h.t.clarke首次合成，不溶于醇，微溶于冷水，易溶于热水、酸、碱。硫代脯氨酸作为一种脯氨酸类似物，被证实具有抗衰老、保肝剂及解毒剂、抗肿瘤等作用，广泛用于食品添加剂及有机中间体的合成。它是合成匹多莫德关键中间体。匹多莫德(pidotimod)，是免疫调节剂，适用于机体免疫功能低下的患者，并可用于预防急性感染，缩短病程，减少疾病的严重程度，对非特异免疫反应和特异免疫反应均有促进作用。
2、硫代脯氨酸通常由甲醛和l-半胱氨酸缩合而成，其反应式如下：
3、
4、中国专利cn112813012a公开了一种l-半胱氨酸或l-半胱氨酸一水盐酸盐的制备方法，具体过程为：将丝氨酸的发酵液过滤，得到发酵上清液，然后加入湿菌体或粗酶液，与发酵液进行催化反应(体系中需要加入硫氢化钠，温度37℃，ph-7-9之间)，通空气氧化(ph＝8.5-9，温度60℃)，然后调节ph至11，过陶瓷膜去除菌体，加盐酸调节ph至5左右，通过离心分离得到胱氨酸粗品，然后通过盐酸溶解并进行进一步的脱色和除菌，然后加酸结晶得到l-胱氨酸，进入电解环节。最后经过结晶得到l-半胱氨酸一水盐酸盐。
5、中国专利cn11377879a公开了一种l-噻唑烷-4-甲酸的制备方法，包括如下步骤：向反应容器中加入1质量份l-半
6、中国专利cn102372680a公开了一种制备噻唑-4-甲酸的方法，具体过程为：在150ml单口烧瓶中加入25.0g(0.14mol)l-半胱氨酸盐酸盐，20ml水，室温搅拌5min，溶液呈白色透明，再向其中加入16.1ml(0.192mol)37-40％甲醛溶液，继续反应8h停止反应。向溶液中加入13ml(0.16mol)99％吡啶溶液，搅拌，有白色固体析出。冷却后过滤，滤饼用体积比为水/乙醇＝1∶1溶液重结晶，干燥，得白色针状晶体噻唑烷-4-甲酸16.1g，收率85％。m.p.191-192℃(文献值191℃-192℃)。
7、然而，现有制备l-噻唑烷-4-羧酸的方法工艺路线长，产物收率低，仍有进一步的改善空间。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提供一种制备l-硫代脯氨酸的方法，该方法利用生物酶法与化学法联合制备l-硫代脯氨酸，无需提取l-半胱氨酸步骤，无需使用l-半胱氨酸作为起始原料，省去了l-半胱氨酸提取处理步骤，提高了产物收率，实现较高的转化率，节约了生产成本。
2、为此，本专利技术第一方面提供一种制备l-硫代脯氨酸的方法。根据本专利技术的实施方案，所述方法包括：
3、(1)将含有色氨酸合成酶的湿菌体和/或粗酶液、l-丝氨酸溶液、磷酸吡哆醛、含硫化合物混合，进行酶促反应，以便获得l-半胱氨酸酶促反应液；
4、(2)对所述l-半胱氨酸酶促反应液进行固液分离，收集滤液；
5、(3)向所述滤液中加入甲醛溶液，反应后获得含有l-硫代脯氨酸的溶液。
6、当前，我国主要直接以l-半胱氨酸或其盐酸盐作为起始原料制备l-硫代脯氨酸，然而，l-半胱氨酸或其盐酸盐还需要进行脱色、中和等繁琐步骤工艺获得l-胱氨酸，不仅延长了工艺路线，造成产品收率上的损失，且增加了大量人力、物力、能源的投入，且对企业造成经济损失以及增加废水处理的环保压力。
7、本专利技术的专利技术人发现，以l-丝氨酸为反应底物进行酶促反应，直接利用含l-半胱氨酸的酶促反应液制备l-硫代脯氨酸，无需使用l-半胱氨酸作为起始原料，省去了l-半胱氨酸制备提取处理步骤(图2工艺流程图虚线框中工序：含l-半胱氨酸的酶促反应液首先需氧化，过滤得到l-胱氨酸粗品；l-胱氨酸粗品进一步酸解，脱色、中和制备l-胱氨酸精品；l-胱氨酸精品电解提纯制备l-半胱氨酸或l-半胱氨酸盐酸盐)，提高了产物收率，同时无需额外添加吡啶、碳酸钠或无机盐作为催化剂，便能实现较高的转化率，节约了生产成本。
8、根据本专利技术的实施方案，所述含硫化合物为硫化物和/或硫氢化物。
9、根据本专利技术的实施方案，所述硫化物包括选自硫化钠、硫化铵、硫化氢中的至少之一。
10、根据本专利技术的实施方案，所述硫氢化物包括选自硫氢化钠、硫氢化铵中的至少之一。
11、根据本专利技术的实施方案，所述湿菌体为能够产生色氨酸合成酶的微生物。
12、根据本专利技术的实施方案，所述粗酶液为能够产生色氨酸合成酶的微生物经破碎后提取获得的粗酶液。
13、根据本专利技术的实施方案，所述湿菌体为能够产生色氨酸合成酶的细菌和/或霉菌和/或真菌的菌体。
14、根据本专利技术的实施方案，所述粗酶液为能够产生色氨酸合成酶的细菌和/或霉菌和/或真菌菌体经破碎后提取获得的粗酶液。
15、根据本专利技术的实施方案，步骤(1)中所述酶促反应的温度为25℃-40℃。
16、根据本专利技术的实施方案，所述酶促反应的ph为7.5-9.5。
17、根据本专利技术的实施方案，所述酶促反应时间为12-20h。
18、在上述酶促反应条件下，能够进一步提升l-半胱氨酸酶促反应液中l-半胱氨酸含量，进一步提升转化率和产物收率。
19、根据本专利技术的实施方案，步骤(1)中，所述湿菌体和/或粗酶液与所述l-丝氨酸溶液中含有的l-丝氨酸的重量比为(0.25-1.5):1。由此，能够进一步提升l-丝氨酸的转化率和l-半胱氨酸酶促反应液中l-半胱氨酸的收率。
20、根据本专利技术的实施方案，所述含硫化合物与所述l-丝氨酸溶液中含有的l-丝氨酸的摩尔比为(0.8-1.5):1。由此，能够进一步提升l-丝氨酸的转化率和l-半胱氨酸酶促反应液中l-半胱氨酸的收率。
21、根据本专利技术的实施方案，所述方法进一步包括：
22、在进行步骤(3)之前，检测所述滤液中l-半胱氨酸的浓度。
23、根据本专利技术的实施方案，步骤(3)中，加入的甲醛溶液中含有的甲醛与所述滤液中的l-半胱氨酸的质量比为(0.1-0.5):1。
24、根据本专利技术的实施方案，所述甲醛溶液的浓度为10-40％。
25、根据本专利技术的实施方案，步骤(3)中反应的ph为0.5 -1.5。
26、根据本专利技术的实施方案，步骤(3)中反应的温度为20-50℃，反应时间1-3h。
27、根据本专利技术的实施方案，所述方法进一步包括：
28、将获得的所述含有l-硫代脯氨酸的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备L-硫代脯氨酸的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硫化合物为硫化物和/或硫氢化物，所述硫化物包括选自硫化钠、硫化铵、硫化氢中的至少之一；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿菌体为能够产生色氨酸合成酶的微生物；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述酶促反应的温度为25℃-40℃；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述湿菌体和/或粗酶液与所述L-丝氨酸溶液中含有的L-丝氨酸的重量比为(0.25-1.5):1；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，加入的甲醛溶液中含有的甲醛与所述滤液中的L-半胱氨酸的质量比为(0.1-0.5):1；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中反应的pH为0.5-1.5；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
10.根
...【技术特征摘要】
1.一种制备l-硫代脯氨酸的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含硫化合物为硫化物和/或硫氢化物，所述硫化物包括选自硫化钠、硫化铵、硫化氢中的至少之一；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿菌体为能够产生色氨酸合成酶的微生物；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述酶促反应的温度为25℃-40℃；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述湿菌体和/或粗酶液与所述l-丝氨酸溶液中含有的l-...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵东明，彭小亮，欧阳晖，林添雄，曹亚杰，张静，
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：
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