CN106588702A - 一种基于离子交换法从兔毛纤维中提取精氨酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种从兔毛纤维中提取精氨酸的方法，它涉及兔毛资源的应用技术领域。该方法是主要将兔毛在8mol/L浓盐酸水8h得到水解液，然后将水解液过滤，并测定水解液中精氨酸的含量，赶酸，用浓氨水将水解液PH调到7并用阴离子树脂交换法除掉过量的铵盐，除盐后的水解液又经过阳离子树脂交换法吸附溶液中的精氨酸，用2mol/l氨水洗脱并收集洗脱液，洗脱液集中驱氨，浓缩结晶得到精氨酸晶体。利用坂口反应测定精氨酸的浓度，本发明精氨酸的提取率为24.49％，得率为1.55％。本发明不仅为解决精氨酸来源不足的问题提供了有效途径，而且使闲置的兔毛有了更高价值的使用。

Description

一种基于离子交换法从兔毛纤维中提取精氨酸的方法

技术领域

本发明涉及兔毛水解液中提取氨基酸的技术领域，特别是一种提取兔毛中精氨酸的方法

背景技术

精氨酸为必需氨基酸，是一种具有特殊性生理功能的功能性氨基酸，主要在维持人体生理功能的平衡起到重要作用，如激励免疫系统、治疗心血管疾病、刺激内分泌系统中的激素等。目前，精氨酸已经广泛的应用在生物医药、食品工业、美容化妆行业中。

兔毛是一种性能优良的动物纤维，具有质地柔软，光滑轻薄，洁白鲜亮，保暖性，透气性和吸湿性较好等优点，是非常好的纺织原料。但是在纺织加工过程中，由于兔毛纤维本身的特性，出现了许多的落毛，如果废弃，不仅污染环境，而且浪费了宝贵的蛋白中的氨基酸资源。兔毛纤维作为一种动物纤维，蛋白质含量93％，且氨基酸含量是动物纤维中最为丰富的，经氨基酸分析仪测定表明兔毛纤维中L-精氨酸含量在7％左右，见表1所示，是提取L-精氨酸的良好原料。

表1 100g兔毛纤维中18种氨基酸含量

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的问题而提供一种采用离子交换法从兔毛中提取精氨酸的方法。通过本发明制备方法，精氨酸的得率为1.55％，提取率达到24.49％。

附图说明

1、图1为不同浓度精氨酸溶液坂口反应的效果图

2、图2为精氨酸浓度的标准曲线方程图

3、图3为兔毛水解液中精氨酸坂口反应的效果图

4、图4为提取出来的精氨酸溶液坂口反应的效果图

5、图5为提取出样品的红外光谱图

提取工艺

本发明是采用007×1强酸型阳离子交换树脂来提取兔毛中的精氨酸，具体

操作工艺如下：

预处理 取40g兔毛泡在无水乙醇中静置2小时除杂，洗净后70℃恒温烘箱中干燥；

水解8～10h，到水解到两个小时后每隔一个小时加入2ml36％浓盐酸，得到兔毛水解液；

赶酸 将上述水解液趁热过滤，取滤液在旋蒸仪中进行赶酸，等溶液蒸到呈浆糊状态时加入100ml蒸馏水继续赶酸，如此重复3～5次，赶酸结束；

除盐 用浓氨水将溶液的pH调至7且以2min/ml的流速流过装有D201×7阴离子树脂床，收集流过柱子的液体，此过程反复进行3～4次，直到含盐量在1mol/l以下；

吸附 将上述水解液pH值调至5～6并以2min/ml的流速流过装有D001×7强酸型阳离子离子树脂床，直至精氨酸吸附完毕；

洗脱 先分别用蒸馏水和pH值为9的氨水洗脱掉阳离子树脂上的其他杂质氨基酸，然后再用2mol/l的氨水洗脱阳离子树脂并收集洗脱液；

除杂 将收集到的洗脱液在60℃下浓缩赶走氨水，溶液调pH值至5左右并使用活性炭在60℃下脱色40min，过滤；

结晶 将上述溶液置于85℃水浴锅浓缩得出少量晶体时，取出冷却后，加入3～4倍的95％乙醇至大量结晶出现，过滤烘干。

测定

1紫外分光光度计分析

1.1精氨酸标准曲线的制定

根据L-精氨酸定量检测的方法，准确配制取0mg/ml、0.02mg/ml、0.03mg/ml、0.04mg/ml、0.05mg/ml、0.06mg/ml、0.07mg/ml、0.08mg/ml的精氨酸溶液各0.5mL，分别加入40g/LNaOH溶液、80g/L甲萘酚正丙醇溶液、0.5mL/L双乙酰正丙醇溶液各1mL作为显色剂，置于30℃水浴锅加热15min后测定OD₅₄₀值，如表1所示。

表2：不同浓度精氨酸坂口反应后的吸光度值

根据所测数据得到精氨酸浓度和吸光值，由此可得到精氨酸浓度和吸光度值的函数关系为y＝0.09241x-0.00138，R²＝0.99328，标准曲线方程图与不同浓度精氨酸溶液坂口反应的效果图分别见图1、图2。

1.2精氨酸含量测定

通过坂口反应对精氨酸的含量测定，测得兔毛水解液中精氨酸的含量与提取出来的精氨酸的含量分别如表2、表3所示。

算得兔毛水解液中精氨酸平均浓度为26.97g/l，从而求得兔毛水解液中精氨酸的量为2.15g，兔毛水解液中精氨酸坂口反应的效果图见图3：而提取出来的精氨酸平均浓度为6.83g/l，从而求得提取出的精氨酸的量为0.619g，其溶液的坂口反应效果图见图4。

综上可得采用离子交换法从兔毛纤维中提取精氨酸的最终得率为1.55％，提取率为24.49％。

2提取精氨酸样品的红外光谱分析

从图5观察，通过傅里叶红外光谱分析，3450cm^-1处为缔合羟基O-H的伸缩振动吸收，3385cm^-1处为伯胺N-H键的反对称伸缩振动吸收，两者叠加后在3500～3300cm^-1处出现强吸收带。2920cm^-1处为精氨酸次甲基伸缩振动吸收，1721cm^-1处为精氨酸羧基中的羰基C＝O伸缩振动吸收，1600cm^-1处为氨基N-H面内弯曲振动，混有亚氨基N＝H伸缩振动，使得1600cm^-1处峰值增强。1380cm^-1处为C-N键伸缩振动吸收。分析产物红外鉴定结果，并结合标准精氨酸的红外光谱进行对比后，可以说明产品中含有精氨酸。另外由于样品红外谱图于标准样品红外谱图存在略微差异，主要是由于样品中还含有少量杂质，其杂质是样品吸附的水分子，因此在样品红外谱图1600cm^-1出现比较明显的水分子羟基弯曲振动吸收峰。

Claims (5)

1.一种基于离子交换法从兔毛中提取精氨酸的方法其特征在于从兔毛中提取精氨酸，而且兔毛中含有种类丰富的氨基酸，这个发明对于提高兔毛的利用价值有着深远的意义。

2.根据权利要求书1所述，从兔毛中提取精氨酸的特征在于将利用8mol/L的浓盐酸将兔毛水解8h，且兔毛质量与盐酸体积之比为1∶2，其实质就是把兔毛蛋白分解成各种氨基酸。

3.根据权利要求书2所述，将兔毛水解液减压浓缩赶酸后调pH值至7，以2min/l的流速流过D201×7阴离子树脂床并收集流过柱子的液体，此过程反复3～4次，此过程为水解液的脱盐。

4.根据权利要求书3所述，将收集的脱盐水解液调pH值至5，以2min/L的流速流过D001×7阳离子树脂床，使用蒸馏水和pH值为9的氨水以2min/L流过阳离子树脂床，最后用2mol/L的氨水以同样的流速流过阳离子树脂床并收集洗脱液。

5.根据权利要求书4所述，上述洗脱液在60℃下浓缩赶走氨水，溶液调pH值至5左右并使用活性炭在60℃下脱色30min后，再浓缩低温下加入95％乙醇结晶，得到白色粉末晶体。