一种15N－L－苯丙氨酸的提取工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸的提取工艺，该工艺采用［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸发酵液为原料，经絮凝除菌、离子吸附、真空浓缩、脱色、结晶、干燥等工艺步骤提取得到。本发明专利技术的特点是仅采用一种转型的阳离子交换树脂，以交换吸附［１５］↑Ｎ－Ｌ－Ｐｈｅ及各种杂质，并采用弱碱洗脱，最终分离提取出符合标准的［１５］↑Ｎ－Ｌ－Ｐｈｅ。与最接近的现有技术相比，该方法简练，收率较高，产品质量可达到药品标准，而且生产规模可以较大，有利于放大到工业化生产。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氨基酸的分离提纯工艺，尤其涉及一种15N-L-苯丙氨酸的提取工艺。
技术介绍
氨基酸工业是自20世纪50年代兴起的一个朝气蓬勃的工业体系，L-苯丙氨酸(L-phe)是人体八种必需氨基酸之一，人体不能自身合成，它是医药和食品工业的重要原料，在医药行业中，L-phe是合成某些抗癌药物的中间体，也是生产肾上腺素，甲状腺素和黑色素的原料，在食品行业，L-phe作为合成新型保健甜味剂阿斯巴甜的原料，市场前景广阔。15N氨基酸是一种对人体无辐射损伤的示踪剂，因此其在医药、农业科学、生命科学、有机化学、环境化学以及测试分析中有极为广泛的应用，而L-phe是构成蛋白质的基本单位结构之一，15N-L-phe稳定的示踪作用在各种研究中有着不可替代的作用，因此对15N-L-phe的研究、生产也有着广阔的市场前景。目前，国内外一般采用732型阳离子交换树脂直接提取L-Phe，此工艺的问题是生产周期长，收率及纯度低。而对15N-L-Phe的提取则不见报导。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简练、收率较高的15N-L-苯丙氨酸的提取工艺。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种15N-L-苯丙氨酸的提取工艺，该工艺采用15N-L-苯丙氨酸发酵液为原料，经以下工艺步骤提取得到(1)15N-L-苯丙氨酸发酵液絮凝除菌体将15N-L-苯丙氨酸发酵液用酸液调节pH至1～3，缓慢搅拌下加入80～200ppm的高分子絮凝剂，然后加入1000～2000ppm的金属盐，缓慢搅拌混合30～60min后静置30～60min，离心或过滤除去固相，用1～4倍体积的去离子水洗涤固相，收集滤液和洗涤水，合并后待用；(2)离子交换机树脂的处理将强酸性树脂分别用碱和酸溶液浸泡，用去离子水洗涤至中性后装柱，然后转成NH+4型后待用；(3)离子交换吸附15N-L-苯丙氨酸由步骤(1)处理得到的合并液以0.1～1BV/h的流速通入步骤(2)处理好的强酸性离子交换柱，通完液后同流速下用0.5～4倍，较佳的是2～3倍树脂床体积的去离子水洗柱，洗完后以0.1～0.5BV/h的流速用0.05～0.2mol/L弱碱洗脱，收集15N-L-苯丙氨酸纯流份待用；(4)15N-L-苯丙氨酸洗脱液的真空浓缩由步骤(3)处理得到的15N-L-苯丙氨酸洗脱液在40℃～80℃下真空浓缩至15N-L-苯丙氨酸浓度10～30g/L；(5)15N-L-苯丙氨酸浓缩液的脱色将步骤(4)处理得到的15N-L-苯丙氨酸浓缩液调至pH4～5，按0.1％～1.0％的重量比例加入药用级粉末活性炭，50℃～80℃下保温过滤数次至滤液中无炭粒；(6)15N-L-苯丙氨酸浓缩液的结晶将步骤(5)处理得到的15N-L-苯丙氨酸脱色液浓缩至浓度为60～100g/L，然后将温度降至室温，再降至温度为0℃～5℃，维持结晶8～14h后过滤收集晶体待用；(7)15N-L-苯丙氨酸晶体的干燥，将步骤(6)处理得到的15N-L-苯丙氨酸晶体在40℃～60℃下干燥6～8h，然后在80℃下干燥1～4h，冷却后即得到15N-L-苯丙氨酸产品。所述的步骤(1)中，调节15N-L-苯丙氨酸发酵液pH的酸液选自盐酸、硫酸、乙酸或乙二酸中的一种，该酸液的浓度为1～3mol/L。所述的步骤(1)中，所采用的高分絮凝剂选自聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺中的一种。所述的步骤(1)中，所加入的金属盐选自ZnSO4、FeCl3、Al2(SO4)3中的一种。所述的步骤(2)中，将强酸性树脂先用2mol/L NaOH浸泡4h以上，用去离子水洗涤至中性，再用2mol/L HCl浸泡4h以上，用去离子水洗涤至中性；上述过程可进行两次。所述的步骤(3)中，所采用的弱碱洗脱为采用氨水洗脱。本专利技术仅采用一种转型的阳离子交换树脂，以交换吸附15N-L-Phe及各种杂质，并采用弱碱洗脱，最终分离提取出符合标准的15N-L-Phe。与最接近的现有技术相比，该方法简练，收率较高，产品质量可达到药品标准，而且生产规模可以较大，有利于放大到工业化生产。具体实施例方式下面结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明。实施例115N-L-Phe发酵液主要成分15N-L-Phe 15g/L，15N-L-Gly 5.1g/L，15N-L-Thr2g/L，15N-L-Val 3.2g/L，15NH4Cl、葡萄糖、无机盐少量。pH6.5，发酵液体积200mL。发酵液用2.0mol/L HCl调节pH至2.0，缓慢搅拌下以100ppm的量加入聚丙烯酰胺，混匀后加入2000ppm的ZnSO4，继续缓慢搅拌30min后静置30min，过滤，固相用2倍体积的去离子水洗涤，合并收集滤液和洗涤水。将400ml JK006树脂(强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂)用2mol/L NaOH浸泡4h以上，用去离子水洗至中性，再用2mol/L HCl浸泡4h以上，用去离子水洗至中性；上述过程重复两次。用去离子水将JK006树脂缓缓送入层析柱中，注意在此过程中不能让树脂干掉。装柱后用氨水将树脂转成NH4+型。合并收集的料液以0.5BV/h的流速通入JK006 NH4+离子交换柱，上完液后用2倍床体积的去离子水以相同流速水洗柱，洗完后用0.1mol/L NH3.H2O以0.1BV/h流速洗柱，收集15N-L-Phe高流分洗脱液，收集后15N-L-Phe高流分液60℃真空浓缩至15N-L-Phe浓度15g/L，70℃保温下用2mol/L HCl或NaOH调节pH4.5，并按0.5％的量加入医用活性炭，缓慢搅拌30min脱色，滤膜过滤，将脱完色的洗脱液真空浓缩至80g/L，降温至2℃维持结晶10h，过滤，晶体60℃干燥5h，80℃干燥2h，冷却后即得15N-L-Phe产品，15N-L-Phe的总收率为71％。实施例215N-L-Phe发酵液主要成分15N-L-Phe 18g/L，15N-L-Thr 2.8g/L，15N-L-Val0.8g/L，15N-L-Gly 6g/L，15NH4Cl、葡萄糖、无机盐，pH6.7，发酵液体积200mL。发酵液用2mol/L H2SO4调节pH2.0，缓慢搅拌下加入150ppm的阴离子聚丙烯酰胺，混匀后加入1000ppm的硫酸铝，缓慢搅拌45min，混匀后静置45min，过滤，固相用1倍体积的去离子水洗涤并过滤，合并收集滤液和洗涤水。合并收集的料液以0.1BV/h流速通过732NH4+离子柱，该732NH4+离子柱的处理同实施例1 JK006树脂的处理方法。上完液后用1倍床体积的去离子水以相同流速水洗柱，洗完后用0.1mol/L氨水以0.1BV/h流速洗柱，收集15N-L-Phe高流分液。其它步骤同实施例1。15N-L-Phe的总收率68.6％。实施例315N-L-Phe发酵液主要成分15N-L-Phe 15g/L，15N-L-Gly 5.1g/L，15N-L-Thr2g/L，15N-L-Val 3.2g/L，15NH4Cl、葡萄糖、无机盐少量。pH6.5，发酵液体积200mL。发酵液用1mol/L乙酸调节pH3.0，缓慢搅拌下加入80ppm的聚丙烯酰胺，混匀后加入1000ppm的氯化铁，缓慢搅拌30min，混匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸的提取工艺，该工艺采用［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸发酵液为原料，经以下工艺步骤提取得到：（１）［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸发酵液絮凝除菌体：将［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸发酵液用酸液调节ｐＨ至１～３，缓慢搅拌下加入８０～２００ｐｐｍ的高分子絮凝剂，然后加入１０００～２０００ｐｐｍ的金属盐，缓慢搅拌混合３０～６０ｍｉｎ后静置３０～６０ｍｉｎ，离心或过滤除去固相，用１～４倍体积的去离子水洗涤固相，收集滤液和洗涤水，合并后待用；（２）离子交换机树脂的处理：将强酸性树脂分别用碱和酸溶液浸泡，用去离子水洗涤至中性后装柱，然后转成ＮＨ↑［＋］↓［４］型后待用；（３）离子交换吸附［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸：由步骤（１）处理得到的合并液以０．１～１ＢＶ／ｈ的流速通入步骤（２）处理好的强酸性离子交换柱，通完液后同流速下用０．５～４倍树脂床体积的去离子水洗柱，洗完后以０．１～０．５ＢＶ／ｈ的流速用０．０５～０．２ｍｏｌ／Ｌ弱碱洗脱，收集［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸纯流份待用；（４）［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸洗脱液的真空浓缩：由步骤（３）处理得到的［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸洗脱液在４０℃～８０℃下真空浓缩至［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸浓度１０～３０ｇ／Ｌ；（５）［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸浓缩液的脱色：将步骤（４）处理得到的［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸浓缩液调至ｐＨ４～５，按０．１％～１．０％的重量比例加入药用级粉末活性炭，５０℃～８０℃下保温过滤数次至滤液中无炭粒；（６）［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸浓缩液的结晶：将步骤（５）处理得到的［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸脱色液浓缩至浓度为６０～１００ｇ／Ｌ，然后将温度降至室温，再降至温度为０℃～５℃，维持结晶８～１４ｈ后过滤收集晶体待用；（７）［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸晶体的干燥，将步骤（６）处理得到的［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸晶体在４０℃～６０℃下干燥６～８ｈ，然后在８０℃下干燥１～４ｈ，冷却后即得到［１５］↑Ｎ－Ｌ－苯丙氨酸产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅丛笑，杜晓宁，李良君，张亮，谭青乔，宋明鸣，
申请(专利权)人：上海化工研究院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]