CN103755640A - 一种l-组氨酸的分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于包括以下步骤：A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至0～7.0；B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在-10℃～50℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种方法简单，能选择性沉淀分离L-组氨酸，解决从蛋白质水解液中分离L-组氨酸的工业化问题的L-组氨酸的分离方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种L-组氨酸的分离方法。
背景技术
L-组氨酸是一种人体半必需氨基酸，主要用作氨基酸输液和口服氨基酸制剂的原料；此外它还是治疗心脏病、贫血、类风湿性关节炎、消化道溃疡和实质性肝炎等的重要药物，在医药领域的应用越来越广泛。
目前，L-组氨酸的主要分离方法有电析吸附法、溶剂萃取法、离子交换法、和特殊试剂沉淀法等。黄玉秀等人（电化学法制取动物毛发中系列氨基酸新工艺，1996）用电析吸附法，经24小时电析，碱性氨基酸和酸性氨基酸的迁移率均达到90％以上，但该法设备复杂、操作控制困难且组氨酸提取收率变化很大，在工业上很少被应用。翁连进等人（二(2-乙基己基)磷酸铵反胶束萃取的氨基酸特性，2000）研究了溶剂萃取法分离蛋白质水解液中氨基酸的分离，由于萃取剂对氨基酸的选择性较低，此法难于应用于复合氨基酸的分离。纪庆芳等人（活性炭-离子交换树脂联合柱层析分离猪血粉水解液中L-苯丙氨酸等多种氨基酸的新工艺，1982）采用离子交换树脂法，从猪血粉水解液中分离出包括L-组氨酸在内的6种氨基酸，其中L-组氨酸收率为5.4％。湖北新生源生物技术公司公开的一种L-组氨酸的生产方法（CN101125831A），将蛋白质水解法所得到的混合氨基酸母液，经二次强酸性阳离子树脂柱分离，用盐酸中和，活性炭脱色，再用强碱性阴离子树脂进行交换，结晶得到L-组氨酸，收率为1.2kg/m3水解液。离子交换树脂法树脂用量较大，分离效率低，且产生大量废水。
特殊试剂沉淀法是采用某些有机或无机试剂与相应氨基酸形成不溶性衍生物的一种分离方法。L-组氨酸可与氯化汞作用生成L-组氨酸汞盐的沉淀，再经硫化氢处理就可得到L-组氨酸（氨基酸生产技术及其应用，1997）。该方法分离L-组氨酸虽然选择性强，但是由于沉淀剂汞盐的回收循环使用困难、汞盐为剧毒物质等问题，该法在实际生产中难以应用。
因此，需要提供一种选择性强，可循环利用且沉淀效率高的沉淀剂来分离L-组氨酸，解决目前存在的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种方法简单，能选择性沉淀分离L-组氨酸，解决从蛋白质水解液中分离L-组氨酸的工业化问题的L-组氨酸的分离方法
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于包括以下步骤：
A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至0～7.0；
B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在-10℃～50℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；
C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；
D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤A中所述的混合氨基酸母液为含L-组氨酸的蛋白质水解液。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂为对氯苯磺酸、间氯苯磺酸或邻氯苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂与混合氨基酸母液的质量比例为0.5～5:1。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述静置结晶时间为1.0h～72h。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述结晶pH范围为0～7.0。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤C中所述解析盐为钡盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钡盐。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于所述的钡盐为氢氧化钡，氯化钡，醋酸钡中的一种或两种以上的混合物。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤C中所述解析盐为钙盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钙盐。
如上所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于所述钙盐为氢氧化钙或氯化钙中的一种或两种。
综上所述，本发明的有益效果：
1.本发明方法简单，设备投入少，容易操作，生产成本低。
2.产品质量好，含量达到98.5%～101.5%；产品收率高，可达到95%。
3.本发明能选择性沉淀分离组氨酸，沉淀剂选择性强，母液中沉淀剂无残留，有利于母液中其它单体氨基酸的分离。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
猪血粉500kg，加浓盐酸1000L，水解20h后，通过真空浓缩蒸发除酸，用NaOH调节pH在3.0，加活性炭脱色，脱色母液加入干燥的二氯苯磺酸150kg，体积调整到接近2M3。在5℃下，静置48h，组氨酸磺酸盐以一团菱形结晶析出。将138kg结晶溶解在1M3的沸水中，用少量活性炭脱色，过滤，向滤液中加入饱和氢氧化钡溶液直到反应接近pH=8.0，冷却4h后，过滤除去二氯苯磺酸钡。向滤液中加入2N的硫酸，调节溶液pH=7.2，冷却4h后，离心或过滤除去硫酸钡，母液真空浓缩直到得到大量的组氨酸结晶。组氨酸加水溶解后，加入等体积的乙醇。冷却过夜后，获得35kg的游离组氨酸，L-组氨酸的收率为95.2%。
二氯苯磺酸的制备方法：250mL的二氯苯和550mL的浓硫酸在185℃（±5℃）的油浴锅中加热24小时，上面接冷凝器冷凝。等混合物冷却后，倒入3000mL水中，活性炭脱色，然后真空浓缩到1500mL。溶液倒入烧杯中，在搅拌下慢慢冷却结晶，放入冰箱中冷却4个小时后，用滤斗过滤。白色的结晶用不含硫酸的浓盐酸洗涤，然后尽可能吸干，将结晶转移到盘中，在真空干燥箱中旁边放入氧化钙下干燥。
实施例2
毛发水解液经分离L-胱氨酸、L-酪氨酸、L-亮氨酸和L-精氨酸后，经真空浓缩至L-组氨酸含量为30g/L左右，取该混合氨基酸溶液2M3，调节pH在2.0，加入干燥的二氯苯磺酸200kg。在0℃下，静置72h，组氨酸磺酸盐以一团菱形结晶析出。将225kg结晶溶解在1500L的沸水中，用少量活性炭脱色，过滤，加入饱和氢氧化钡溶液直到反应接近pH=8.0，冷却4h后，过滤除去二氯苯磺酸钡。向滤液中加入4N的硫酸，调节溶液pH=7.2，冷却3h后，离心或过滤除去硫酸钡，母液真空浓缩直到得到大量的组氨酸结晶。组氨酸加水溶解后，加入等体积的乙醇。冷却过夜后，获得57kg的游离组氨酸，L-组氨酸的收率为95.0%。
实施例3
棉籽蛋白经盐酸水解后，真空浓缩赶酸，经活性炭脱色，调节母液pH=4.0，通过铵型阳离子交换柱吸附碱性氨基酸，然后用2N的氨水全部洗脱下来，调节洗脱液pH=12.0，加入适量的苯甲醛沉淀L-精氨酸后，将母液经真空浓缩至L-组氨酸含量为20g/L左右，取该混合氨基酸溶液1M3，调节pH在1.5，加入干燥的二氯苯磺酸85kg。在0℃下，静置72h，组氨酸磺酸盐以一团菱形结晶析出。将80kg结晶溶解在800L的沸水中，用少量活性炭脱色，过滤，加入饱和氢氧化钡溶液直到反应接近pH=8.0，冷却4h后，过滤除去二氯苯磺酸钡。向滤液中加入2N的硫酸，调节溶液pH=7.2，冷却4h后，离心或过滤除去硫酸钡，母液真空浓缩直到得到大量的组氨酸结晶。组氨酸加水溶解后，加入等体积的乙醇。冷却过夜后，获得19.3kg的游离组氨酸，L-组氨酸的收率为96.0%。
实施例4
一种L-组氨酸的分离方法，包括以下步骤：
A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至0；
B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在-10℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；
C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；
D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。
其中步骤A中所述的混合氨基酸母液为含L-组氨酸的蛋白质水解液。步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂为对氯苯磺酸，二氯苯磺酸沉淀剂与混合氨基酸母液的质量比例为0.5:1。所述静置结晶时间为1.0h。所述结晶pH为0。步骤C中所述解析盐为氢氧化钡，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸氢氧化钡。
实施例5
一种L-组氨酸的分离方法，包括以下步骤：
A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至7.0；
B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在50℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；
C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；
D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。
其中步骤A中所述的混合氨基酸母液为含L-组氨酸的蛋白质水解液。步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂为间氯苯磺酸。步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂与混合氨基酸母液的质量比例为5:1。步骤B中所述静置结晶时间为72h。步骤B中所述结晶pH为7.0。步骤C中所述解析盐为钡盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钡盐。所述的钡盐为氯化钡。
实施例5
一种L-组氨酸的分离方法，包括以下步骤：
A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至3.5；
B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在20℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；
C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；
D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。
其中步骤A中所述的混合氨基酸母液为含L-组氨酸的蛋白质水解液。步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂为间氯苯磺酸和邻氯苯磺酸的混合物。步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂与混合氨基酸母液的质量比例为2:1。步骤B中所述静置结晶时间为48h。步骤B中所述结晶pH范围为4.0。步骤C中所述解析盐为钙盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钙盐。所述钙盐为氢氧化钙。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于包括以下步骤：
A、采用活性炭对混合氨基酸母液进行脱色处理，调节pH值至0～7.0；
B、加入二氯苯磺酸沉淀剂，在-10℃～50℃下，静置结晶，过滤得到组氨酸苯磺酸盐沉淀物；
C、将组氨酸苯磺酸盐沉淀物加入沸水中，溶解后加入解析盐进行解析，过滤除去二氯苯磺酸解析盐；
D、向滤液中加入硫酸除去过量解析盐离子，浓缩得到L-组氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤A中所述的混合氨基酸母液为含L-组氨酸的蛋白质水解液。
3.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂为对氯苯磺酸、间氯苯磺酸或邻氯苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1或3所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述二氯苯磺酸沉淀剂与混合氨基酸母液的质量比例为0.5～5:1。
5.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述静置结晶时间为1.0h～72h。
6.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤B中所述结晶pH范围为0～7.0。
7.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤C中所述解析盐为钡盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钡盐。
8.根据权利要求7所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于所述的钡盐为氢氧化钡，氯化钡，醋酸钡中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于步骤C中所述解析盐为钙盐，所述二氯苯磺酸解析盐为二氯苯磺酸钙盐。
10.根据权利要求9所述的一种L-组氨酸的分离方法，其特征在于所述钙盐为氢氧化钙或氯化钙中的一种或两种。
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