CN113969297B - 一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 - Google Patents
一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113969297B CN113969297B CN202111277135.9A CN202111277135A CN113969297B CN 113969297 B CN113969297 B CN 113969297B CN 202111277135 A CN202111277135 A CN 202111277135A CN 113969297 B CN113969297 B CN 113969297B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gaba
- gamma
- aminobutyric acid
- bmim
- oligomeric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 117
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 title claims abstract description 62
- OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N (+/-)-DABA Natural products NCCC(N)C(O)=O OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 20
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 20
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims abstract description 20
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 13
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims abstract description 13
- FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Chemical compound CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 abstract description 5
- 210000004211 gastric acid Anatomy 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 4
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- PLWSZOQYWKLNIL-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-2-chloro-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCCCN1C=CN(C)C1Cl PLWSZOQYWKLNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008574 Capsicum frutescens Species 0.000 description 1
- 229940124277 aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001390 capsicum minimum Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种寡聚γ‑氨基丁酸及其制备方法，取γ‑氨基丁酸溶于质量比为2:1的[Bmim]Cl和[Bmim]BF4的混合溶液中，加入1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺，持续搅拌下激活羧基，然后加入氨基酸缩合酶，30‑35℃持续搅拌15‑30min，脱水缩合成聚GABA，经纳滤膜过滤，除去过度缩合的长肽，再通过离子交换柱层析，得到3‑5个的聚GABA短肽。本发明通过将GABA缩合，制备成3‑5个的聚GABA短肽，这样的短肽不会被胃酸破坏，还能通过肠膜进入体内，在体内能实现GABA的功效。
Description
技术领域
本发明属于短肽合成技术领域，具体涉及一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法。
背景技术
γ-氨基丁酸（GABA）具有很多功能，是新食品原料，在功能性食品添加、饲料添加上与很多应用。但是GABA在胃里容易被胃酸破坏，失去功效。本发明将GABA缩合，制备成3-5个的聚GABA短肽，这样的短肽不会被胃酸破坏，还能通过肠膜进入体内，在体内能实现GABA的功效。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，取30-50g 单体GABA溶于100mL [Bmim]Cl(1-丁基-3-甲基氯代咪唑)：[Bmim]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)质量比为2:1的混合溶液中，加入10-30g EDCI(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺)，30℃持续搅拌作用30min，激活羧基，然后加入10-15g氨基酸缩合酶，30-35℃持续搅拌15-30min，脱水缩合成聚GABA（每个GABA单体上有一个氨基、一个羧基，这个氨基在缩合酶的作用下能与激活的羧基反应，脱水缩合），反应后的产物通过2nm的纳滤膜过滤，操作压力为1.5-2MPa，膜过滤除去过度缩合的长肽（长肽无法透过肠膜），再通过离子交换柱层析，得到3-5个的聚GABA短肽，即得到寡聚γ-氨基丁酸。
本发明的有益效果在于：
在普通水溶液的反应体系中，随着酶活不断下降，反应体系中的GABA无法全部聚合成短肽，造成大量原料浪费，而本发明的反应体系能让所有的GABA单体聚合成短肽，本发明[Bmim]Cl：[Bmim]BF4=2:1的混合溶液的作用是提高缩合酶的缩合效率，缩合酶在水溶液中随着酶促反应的进行，容易因为反应体系的变化降低酶活，在本发明的反应体系中，酶的稳定性和立体选择性更高，酶活不容易下降，所以能提高酶促反应速度。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，取40g 单体GABA溶于100mL [Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液中，加入15g EDCI(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺)，30℃持续搅拌作用30min，激活羧基，然后加入10g氨基酸缩合酶，30℃持续搅拌20min，脱水缩合成聚GABA。（每个GABA单体上有一个氨基、一个羧基，这个氨基在缩合酶的作用下能与激活的羧基反应，脱水缩合。），反应后的产物通过2nm的纳滤膜过滤，操作压力为1.6MPa，膜过滤除去过度缩合的长肽（长肽无法透过肠膜），再通过离子交换柱层析，得到3-5个的聚GABA短肽，即得到寡聚γ-氨基丁酸。
实施例2
一种寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，取40g 单体GABA溶于100mL [Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液中，加入15g EDCI(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺)，30℃持续搅拌作用30min，激活羧基，然后加入15g氨基酸缩合酶，30℃持续搅拌15min，脱水缩合成聚GABA。（每个GABA单体上有一个氨基、一个羧基，这个氨基在缩合酶的作用下能与激活的羧基反应，脱水缩合。），反应后的产物通过2nm的纳滤膜过滤，操作压力为1.6MPa，膜过滤除去过度缩合的长肽（长肽无法透过肠膜），再通过离子交换柱层析，得到3-5个的聚GABA短肽，即得到寡聚γ-氨基丁酸。
对比例1
将实施例1中[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液换成蒸馏水，氨基酸缩合酶的作用时间从20min延长到90min，溶液中的GABA单体还有20%以上，接下来即使反应时间继续延长，溶液中的GABA单体基本上没有变化，聚合反应基本上不再继续进行。
对比例2
将实施例1中[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液换成将[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为1:1的混合溶液，氨基酸缩合酶的作用时间从20min延长到50min。
对比例3
将实施例1中[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液换成将[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为4:1的混合溶液，氨基酸缩合酶的作用时间从20min延长到40min。
在酶促反应过程中，随着反应的进行，环境条件发生变化，对酶活影响巨大，不同的溶剂、反应条件对酶促反应持续进行和反应终点的影响不同，本发明通过[Bmim]Cl：[Bmim]BF4质量比为2:1的混合溶液来提高缩合酶的缩合效率，能让所有的GABA单体聚合成短肽。
应用例1
各取1g 单体GABA和实施例1制备的寡聚γ-氨基丁酸溶于100mL 蒸馏水中，调节pH至1.5，轻微搅拌30min，测溶液中的单体GABA和寡聚γ-氨基丁酸中的质量，结果显示，单体GABA溶液中有剩余50-60%，寡聚γ-氨基丁酸溶液中剩余90%以上。证明寡聚γ-氨基丁酸能耐受低pH环境，能保证其在胃酸环境下不被破坏。
应用例2
配制a溶液（100g/L GABA单体）、b溶液（100g/L 寡聚γ-氨基丁酸）。以辣椒为实验对象，在灌溉用水中加入所配溶液。CK组：每升水中加入200mL 清水；A组：每升水中加入200mL a溶液；B组：每升水中加入200mL b溶液。
从表1的数据来看，GABA能增加作为生长能力，而本发明合成的寡聚γ-氨基丁酸的促进生长能力强于GABA单体，可能是GABA单体更容易被破坏，寡聚氨基丁酸在环境中更稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：取γ-氨基丁酸溶于质量比为2:1的[Bmim]Cl和[Bmim]BF4的混合溶液中，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺，持续搅拌下激活羧基，然后加入氨基酸缩合酶，30-35℃持续搅拌15-30min，脱水缩合成聚GABA，经纳滤膜过滤、离子交换柱层析，除去过度缩合的长肽，只保留3-5个的聚GABA短肽，即得到寡聚γ-氨基丁酸；
所述持续搅拌下激活羧基具体是在30℃持续搅拌作用30min，激活羧基。
2.根据权利要求1所述的寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于：所述γ-氨基丁酸的质量为30-50g，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺质量为10-30g，氨基酸缩合酶质量为10-15g。
3.根据权利要求1所述的寡聚γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于：所述质量比为2:1的[Bmim]Cl和[Bmim]BF4的混合溶液的体积为100mL。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111277135.9A CN113969297B (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111277135.9A CN113969297B (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113969297A CN113969297A (zh) | 2022-01-25 |
| CN113969297B true CN113969297B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=79589222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111277135.9A Active CN113969297B (zh) | 2021-10-30 | 2021-10-30 | 一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113969297B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011211993A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 微生物によるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の生産方法 |
| WO2012108408A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 味の素株式会社 | ジペプチド及びトリペプチドの製造方法 |
| WO2012118780A2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Polytechnic Institute Of New York University | Preparation of peptide mixtures by protease catalysis designed to provide useful biological and physical properties |
| CN105661547A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-15 | 湖南营养树科技有限公司 | 一种益生菌复配蚕桑的糖尿病人营养补充剂 |
| CN108300742A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-07-20 | 南通励成生物工程有限公司 | 一种流加底物酶制备γ-氨基丁酸的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2163545B1 (en) * | 2007-06-12 | 2014-10-29 | Nippoh Chemicals Co., Ltd | Ionic liquid and method for producing the same |
-
2021
- 2021-10-30 CN CN202111277135.9A patent/CN113969297B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011211993A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 微生物によるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の生産方法 |
| WO2012108408A1 (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | 味の素株式会社 | ジペプチド及びトリペプチドの製造方法 |
| WO2012118780A2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Polytechnic Institute Of New York University | Preparation of peptide mixtures by protease catalysis designed to provide useful biological and physical properties |
| CN105661547A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-15 | 湖南营养树科技有限公司 | 一种益生菌复配蚕桑的糖尿病人营养补充剂 |
| CN108300742A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-07-20 | 南通励成生物工程有限公司 | 一种流加底物酶制备γ-氨基丁酸的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113969297A (zh) | 2022-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shen et al. | A combined process of activated carbon adsorption, ion exchange resin treatment and membrane concentration for recovery of dissolved organics in pre-hydrolysis liquor of the kraft-based dissolving pulp production process | |
| CN102363594B (zh) | 一种从发酵液中分离纯化丁二酸的工艺 | |
| MX2012015248A (es) | Proceso para la separacion, recuperacion y purificacion de acidos dicarboxilicos. | |
| CN105073703A (zh) | 从发酵液中纯化羧酸的方法 | |
| CN101306993B (zh) | 聚合级l-乳酸的精制方法 | |
| CN102924321B (zh) | 一种从发酵液中提取谷氨酰胺的方法 | |
| CN113648834A (zh) | 一种陶瓷膜及其制备方法与应用 | |
| Omwene et al. | Bio-based succinic acid recovery by ion exchange resins integrated with nanofiltration/reverse osmosis preceded crystallization | |
| KR101294336B1 (ko) | 젖산의 정제 방법 | |
| CA2611901A1 (en) | Spray-drying process for producing a dry carnitine powder or granulate | |
| CN113969297B (zh) | 一种寡聚γ-氨基丁酸及其制备方法 | |
| CN111777504B (zh) | 从发酵液提取的l-乳酸的纯化方法 | |
| CN112321675B (zh) | 一种谷胱甘肽的纯化方法 | |
| Dwi Yuwono et al. | Purification of lactic acid from cassava bagasse fermentation using ion exchange | |
| CN108623721B (zh) | 一种松脂醇二葡萄糖苷分子印迹微球的制备方法 | |
| CN115057552A (zh) | 一种低浓度硝酸铵废水浓缩方法 | |
| CN113262769A (zh) | 一种多羟基两性树脂及其吸附分离丁二酸的应用 | |
| CN1563108A (zh) | 一种制备低分子量透明质酸钙的方法 | |
| CN108752224B (zh) | 一种醋酸赖氨酸原料药的制备方法 | |
| CN113980095B (zh) | 一种γ-氨基丁酸-茶氨酸二肽及其制备方法 | |
| CN106554279B (zh) | 一种从丁二酸发酵液中提取丁二酸二酯的方法 | |
| CN113354702B (zh) | 一种高纯nadp的分离提纯工艺 | |
| CN116162665B (zh) | 一种由d,l-草铵膦反应液制备l-草铵膦的方法及装置 | |
| CN114538476B (zh) | 硫酸钾提取液分离提纯技术 | |
| CN114438143A (zh) | 一种化妆品级聚谷氨酸的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |