CN109851520A - 一种l-茶氨酸的分离纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种L‑茶氨酸的分离纯化方法，属于生物工程领域。该方法包括以下步骤：(1)预处理：于L‑茶氨酸反应液中加入絮凝剂和离子去除剂，搅拌后，加热、离心处理，得到上清液；(2)超滤：将步骤(1)所得上清液通过超滤膜进行超滤处理，得到滤清液1；(3)脱色：向步骤(2)所得滤清液1中加入活性炭进行脱色，过滤得到滤清液2，对滤液清液2进行浓缩，得到浓缩液；(4)结晶：将步骤(3)所得浓缩液进行梯度降温结晶，得到L‑茶氨酸。本发明利用絮凝剂和离子去除剂，有效地去除反应液中的杂质，提高L‑茶氨酸的提取率和品质，可广泛应用于L‑茶氨酸的工业制备中。
Description
技术领域
本发明属于生物工程领域，具体涉及一种L-茶氨酸的分离纯化方法。
背景技术
L-茶氨酸是茶树的特有成分之一，其分子式为C7H14O3N2(N-乙基-γ-L-谷氨酰胺)，占茶叶26种游离氨基酸的50％-70％，占茶叶干重的1％-3％。迄今为止，除茶之外，研究者也在油茶、茶梅、红山茶以及菌类中发现含有少量L-茶氨酸。自1950年L-茶氨酸被首次发现以来，其生理功能也慢慢被人们熟知。L-茶氨酸能够干扰肿瘤细胞内的谷氨酸代谢，从而抑制肿瘤并能够增强抗阿霉素、吡桑比星等肿瘤药物的疗效；L-茶氨酸进入脑中通过影响中枢及末梢神经系统实现降血压作用；L-茶氨酸可抑制咖啡碱引起的神经系统的兴奋，可使人体放松，有助于睡眠。这些生理功能的发现为其应用奠定了基础。最初L-茶氨酸的利用是作为低档绿茶品质改善的风味剂，随后L-茶氨酸被用在食品中改善风味，在医疗保健中增强药效等。
L-茶氨酸的生产方法有化学合成法、天然茶氨酸的提取分离法和微生物发酵法。提取法制备L-茶氨酸成本较高且有被用于存在铅离子污染的危险，实际生产意义不大。天然茶氨酸的提取分离法是根据茶氨酸易溶于水、在高温和酸碱等条件下稳定性较强的特性，采用热水或冷乙醇从茶叶中直接提取，该法操作复杂、容易被铜离子等污染，同时茶氨酸容易受硫酸钡沉淀析出而损失。发酵法将谷氨酸和乙胺作为底物，可使用茶氨酸合成酶、谷氨酰胺酶、γ-谷氨酰甲胺合成酶、谷氨酰胺合成酶等酶类发酵液催化合成L-茶氨酸。随着基因工程技术的发展，工业上多通过改变产酶菌种的特性、酶的来源和活性等因素制备L-茶氨酸。
目前，L-茶氨酸的分离纯化方法有离子交换法、超滤分离法等。比如，论文《茶叶茶氨酸的分离纯化研究》(朱松.茶叶茶氨酸的分离纯化研究[D].无锡:江南大学,2005)公开了从茶多酚萃余液中分离纯化茶氨酸的方法，该法通过沉淀超滤除杂、大孔树脂脱色、离子交换纯化、纤维素柱层析等一系列步骤，制得的L-茶氨酸纯度达到95.1％、回收率仅为54.3％；但是该法仅针对于茶多酚萃余液。中国专利CN102850235A公开了L-茶氨酸的一种纯化工艺，该方法以产谷氨酰转肽酶的菌株发酵液为起始原料，通过催化反应、大孔树脂吸附、超滤浓缩、冷冻干燥得到的L-茶氨酸产品，纯度达到98％、收率为70％以上；但是该方法操作步骤复杂且收率相对不高。
因此，亟需一种操作简单且收率较高的L-茶氨酸分离纯化方法。
发明内容
针对现有技术中L-茶氨酸分离纯化操作步骤复杂且收率低的问题，本发明提供了一种L-茶氨酸分离纯化方法，该方法通过反应液除杂、超滤等纯化分离技术，提取过程高效且污染少，获得的L-茶氨酸纯度可达99％、提取率80％以上。
一种L-茶氨酸的分离纯化方法，所述的分离纯化方法包括以下步骤：
(1)预处理：于L-茶氨酸反应液中加入絮凝剂和离子去除剂，搅拌后，加热、离心处理，得到上清液；
(2)超滤：将步骤(1)所得的上清液通过超滤膜进行超滤处理，得到滤清液1；
(3)脱色：向步骤(2)所得的滤清液1中加入活性炭，脱色、过滤，得到滤清液2，将滤清液2浓缩至原体积的50％，得到浓缩液；
(4)结晶：将步骤(3)所得的浓缩液用无水乙醇进行结晶，真空干燥后得到L-茶氨酸。
优选地，步骤(1)中所述的絮凝剂包括：按照质量百分比计，60-80％壳多糖和40-20％盐酸二甲双胍；絮凝剂的用量为：按质量体积百分比计，L-茶氨酸反应液的1％。
优选地，步骤(1)中所述的离子去除剂为1.0-2.0g/L草酸铵和0.5-1.0g/L三聚磷酸钠组成的溶液；离子去除剂的用量为L-茶氨酸反应液体积的0.3％；进一步优选地，所述的离子去除剂为1.5g/L草酸铵和0.8g/L三聚磷酸钠组成的溶液。
优选地，步骤(1)中所述的加热温度为40-60℃，保温10-20分钟；进一步优选地，所述的加热温度为50℃，保温15分钟。
优选地，步骤(1)中所述的离心的条件为使用沉降式离心机10000转/分钟离心10分钟。
优选地，步骤(2)中所述的超滤膜为聚丙烯腈超滤膜，切割截留分子量为10000。
优选地，步骤(2)中所述的超滤处理条件包括：操作温度为30-40℃，操作压力为0.10-0.14MPa；进一步优选地，所述的操作温度为32℃，操作压力为0.13MPa。
优选地，步骤(3)中所述的活性炭的用量按质量体积百分比为滤清液1的1.0-2.0％，脱色时间为10-15分钟，脱色温度为20-35℃；进一步优选地，所述的活性炭的用量按质量体积百分比为滤清液1的1.5％，脱色时间为12分钟，脱色温度为30℃。
优选地，步骤(4)中所述的结晶的条件包括：结晶温度为0-3℃，结晶时间为24-36小时；进一步优选地，所述的结晶温度为1℃，结晶时间为26小时。
以上技术方案均能够实现本发明所述的技术效果，但在一些优选的实施方案中，所达到的技术效果优于其他方案。
例如：当步骤(1)中所述的絮凝剂中壳多糖和盐酸二甲双胍的比例为3:1时，所达到的技术效果更佳。其中一个优选的絮凝剂包括：按照质量百分比计，66％壳多糖和22％盐酸二甲双胍。
最优选地，所述的絮凝剂包括：按照质量百分比计，75％壳多糖和25％盐酸二甲双胍。
另一方面，本发明提供了一种L-茶氨酸的分离纯化方法在制备L-茶氨酸中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明使用由壳多糖和盐酸二甲双胍组成的絮凝剂，能够有效地去除大分子杂质。
(2)本发明使用由草酸铵和三聚磷酸钠组成的离子去除剂，能够有效地去除对L-茶氨酸分离影响较大的离子。
(3)本发明采用超滤分离技术，有效地去除了非目标氨基酸等杂质。
(4)本发明提供的L-茶氨酸的分离纯化方法制备得到的L-茶氨酸纯度达到99％、提取率80％以上。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
基础实施例
一种L-茶氨酸的分离纯化方法，以500L L-茶氨酸反应液为例，所述的分离纯化方法包括以下步骤：
(1)预处理：于L-茶氨酸反应液中加入絮凝剂和离子去除剂，室温搅拌30分钟后，加热，使用沉降式离心机10000转/分钟离心10分钟，得到上清液；絮凝剂的用量为：按质量体积百分比计，L-茶氨酸反应液的1％；离子去除剂的用量为L-茶氨酸反应液体积的0.3％；其中，L-茶氨酸反应液是由工业上常用方法获得的，可以是以产茶氨酸合成酶或谷氨酰胺酶或γ-谷氨酰甲胺合成酶或谷氨酰胺合成酶或γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶或γ-谷氨酰转肽酶等酶的菌株发酵液为原料，通过催化谷氨酸和乙胺制备得到的L-茶氨酸反应液；
(2)超滤：将步骤(1)所得上清液通过聚丙烯腈超滤膜(切割截留分子量为10000)进行超滤处理，得到滤清液1；
(3)脱色：按照活性炭与滤清液1的质量体积百分比，向滤清液1加入活性炭进行脱色，过滤得到滤清液2，对滤液清液2进行浓缩至原体积的50％，得到浓缩液；
(4)结晶：用常规方法按照步骤(3)所得浓缩液与无水乙醇体积比为1:4进行结晶，用常规方法真空干燥得到L-茶氨酸。
使用上述基础实施例分离纯化L-茶氨酸，各步骤中关键条件的参数如表1所示。
表1各步骤中关键条件的参数
对比例1
与实施例3相比仅缺少盐酸二甲双胍。
对比例2
与实施例3相比仅缺少离子去除剂中的草酸铵。
对比例3
与实施例3相比仅缺少离子去除剂中的三聚磷酸钠。
对比例4
使用中国专利CN102850235A所述方法分离纯化L-茶氨酸。
实验例1反应液中初始L-茶氨酸含量测定
将反应液样品经氨基酸自动分析仪进行检测分析，对反应液中L-茶氨酸含量进行精确测定。
实验例2L-茶氨酸提取率的计算
提取率＝L-茶氨酸终质量(kg)/[初始L-茶氨酸含量(kg/L)*反应液体积(L)]×100％
实验例3L-茶氨酸纯度的测定
使用高效液相色谱法进行纯度测定。
实验结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种L-茶氨酸的分离纯化方法，其特征在于：所述的分离纯化方法包括以下步骤：
(1)预处理：于L-茶氨酸反应液中加入絮凝剂和离子去除剂，搅拌后，加热、离心处理，得到上清液；
(2)超滤：将步骤(1)所得的上清液通过超滤膜进行超滤处理，得到滤清液1；
(3)脱色：向步骤(2)所得的滤清液1中加入活性炭，脱色、过滤，得到滤清液2，将滤清液2浓缩至原体积的50％，得到浓缩液；
(4)结晶：将步骤(3)所得的浓缩液用无水乙醇进行结晶，真空干燥后得到L-茶氨酸。
2.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的絮凝剂包括：按照质量百分比计，60-80％壳多糖和40-20％盐酸二甲双胍；絮凝剂的用量为：按质量体积百分比计，L-茶氨酸反应液的1％。
3.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的离子去除剂为1.0-2.0g/L草酸铵和0.5-1.0g/L三聚磷酸钠组成的溶液；离子去除剂的用量为L-茶氨酸反应液体积的0.3％。
4.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的加热的温度为40-60℃，保温10-20分钟。
5.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的离心的条件为使用沉降式离心机10000转/分钟离心10分钟。
6.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(2)中所述的超滤膜为聚丙烯腈超滤膜，切割截留分子量为10000。
7.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(2)中所述的超滤处理条件包括：操作温度为30-40℃，操作压力为0.10-0.14MPa。
8.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(3)中所述的活性炭的用量按质量体积百分比为滤清液1的1.0-2.0％，脱色时间为10-15分钟，脱色温度为20-35℃。
9.根据权利要求1所述的分离纯化方法，其特征在于：步骤(4)中所述的结晶的条件包括：结晶温度为0-3℃，结晶时间为24-36小时。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的L-茶氨酸的分离纯化方法在制备L-茶氨酸中的应用。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112479923A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-03-12 | 华茂(湖州)保健品有限公司 | 一种从茶多酚工业废液中提取茶氨酸的方法 |
| US11453898B1 (en) | 2021-09-30 | 2022-09-27 | Henan Julong Biological Engineering Co., Ltd | Genetically engineered bacterium of Escherichia coli and method for fermentation production of L-theanine thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102432495A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-05-02 | 江苏阿格罗生物科技有限公司 | 利用集成膜技术从谷氨酰胺酶或谷氨酰转肽酶转化液中分离、浓缩l-茶氨酸的方法 |
| CN102850235A (zh) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | 西藏金稞集团有限责任公司 | L-茶氨酸的一种纯化工艺 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102850235A (zh) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | 西藏金稞集团有限责任公司 | L-茶氨酸的一种纯化工艺 |
| CN102432495A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-05-02 | 江苏阿格罗生物科技有限公司 | 利用集成膜技术从谷氨酰胺酶或谷氨酰转肽酶转化液中分离、浓缩l-茶氨酸的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孟佩佩: "食用茶氨酸提取精制与质量控制研究", 《广东药学院硕士学位论文》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112479923A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-03-12 | 华茂(湖州)保健品有限公司 | 一种从茶多酚工业废液中提取茶氨酸的方法 |
| US11453898B1 (en) | 2021-09-30 | 2022-09-27 | Henan Julong Biological Engineering Co., Ltd | Genetically engineered bacterium of Escherichia coli and method for fermentation production of L-theanine thereof |
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