專利名稱：一種提取l-色氨酸的方法
技術領域：
本發明屬于生物化工領域，特別是涉及一種提取L-色氨酸的方法。
背景技術：
L-色氨酸是含有吲哚基德中性芳香族氨基酸，呈白色或略帶黃色的葉片狀結晶或 粉末，無臭，有甜味。水中溶解度為1. 14g/l(25°C )，溶于稀酸或稀堿，在堿液中較穩定，強 酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。 L-色氨酸是人和動物的必需氨基酸之一，對人和動物的生長發育起一定的制約作 用。在生物體內從L-色氨酸出發可合成激素、色素、生物堿、輔酶和多種生理活性物質。在 臨床上主要用于醫藥，如氨基酸輸液，抗悶劑，抗臭濾藥，調節腦代謝等作用。新近的研究報 導，L-色氨酸在體內能借助維生素Be的作用生成神經荷爾蒙的前體5-羥基色胺，從而促進 睡眠和精神安定，已被用作保健食品和安神藥。目前色氨酸的主要應用是作營養藥劑，人工 合成膳食，必需氨基酸片，及水解蛋白質的添加劑。色氨酸與鐵劑、維生素等合用可以提高 抗貧血療效，此外，還可用作消化潰瘍組氨酸的佐藥，用于治療失眠癥、焦慮癥、精神緊張和 煙癮毒癮等。 近年來，L-色氨酸作為必需氨基酸，在各個領域應用日益廣泛，隨著賴氨酸、蛋氨 酸的大量應用，價格一直較高的L-色氨酸更希望有廉價高效的生產及提取方法，以便推進 L一色氨酸的應用。和其他生物工程產品一樣，色氨酸工業生產也常常會受到生產成本的制 約，而在生產成本的構成中，分離提取等下游工程的成本占有相當的比例。因此，研究L一 色氨酸的提取方法具有重要的理論意義和實用價值。直接發酵法生產L一色氨酸時，發酵 液中副產氨基酸較多，增加了分離提取L 一色氨酸的難度。

發明內容
本發明的目的是提供一種提取L-色氨酸的方法，以解決現有技術存在的上述問 題。 本發明提供一種提取L-色氨酸的方法，包括下述步驟將L-色氨酸發酵液通過絮 凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經離子交換樹脂處理后，再用氨水洗 脫，所得洗脫液經濃縮結晶即得L-色氨酸。 所述L-色氨酸發酵液由大腸桿菌發酵得到，其中L-色氨酸的含量為20 30g/L。
所述絮凝劑選自A645或A856，絮凝劑添加量為10 30卯m/L，絮凝溫度為50 80°C ，絮凝時間為30 60min ;其中所述絮凝劑購自江蘇南天絮凝劑有限公司，型號為A645 及A856， A856的絮凝效果較好。 所述活性炭添加量為5 10g/L，優選8g/L，脫色溫度為60 80°C ，脫色時間30
60min ;優選采用購自中國江蘇溧陽竹溪活性炭有限公司的竹溪粉末活性炭。 所述壓濾得到的清液脫色后先用98 %濃硫酸調pH值至2. 0 4. 0。所述離子交換樹脂型號為WD-2氨基酸樹脂，離子交換柱于50 7(TC保溫。
3
洗脫用的氨水濃度為1. 5 2. 5% (V/V)，優選為1. 8%，洗脫溫度為50 70°C 。
將色氨酸洗脫液在50 7(TC下真空減壓濃縮。 所述洗脫液濃縮結晶時緩慢降溫，溫度降至20 25t:后維持1 2小時，離心，晶 體用純水洗滌，再置于50 8(TC烘干。 本發明的提取L-色氨酸的方法具有以下有益效果提取收率高，產品純度高，工 藝簡單操作簡便，勞動強度小，對環境的污染小。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
L-色氨酸發酵液來源由大腸桿菌(安徽豐原發酵技術工程研究有限公司)發酵
所得，其中發酵液中的L-色氨酸含量為20 30g/L ; 絮凝劑A856和A645購自江蘇南天絮凝劑有限公司； 實施例中所用的離子交換樹脂為WD-2氨基酸專用樹脂，購自安徽皖東化工有限 公司； 竹溪粉末活性炭購自中國江蘇溧陽竹溪活性炭有限公司。
實施例1 將20L濃度為25g/L的L-色氨酸發酵液加熱至60。C后添加200mllg/L A856絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到22L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭140g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集；收集的 脫色液用濃硫酸調pH至3. 0后進離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時用 1.8% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液40L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結晶，攪拌轉速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時，離心，晶體用500ml純水洗滌、在 5(TC真空干燥得到422gL-色氨酸產品，純度為99. 25%，收率為83. 77%。
實施例2 50L濃度為23. 6g/L的L-色氨酸發酵液加熱至6(TC后添加550mllg/L A856絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到58L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭450g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的 脫色液用濃硫酸調pH至3. 2后進離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時用 1.8% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為65t:，共收集洗脫液110L，真空減壓濃縮至IOL后緩慢 降溫結晶，攪拌轉速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時，離心，晶體用2000ml純水洗滌， 在50。C真空干燥得到1006g卜色氨酸產品，純度為98.8%，收率為84. 23%。
實施例3 50L濃度為24g/L的L-色氨酸發酵液加熱至65°C后添加600ml 1 g/L A856絮凝劑， 保溫30min后用小板框壓濾，得到60L清液，清液加熱至65。C后添加竹溪粉末活性炭500g 緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的脫色液用 濃硫酸調pH至3. 0后進離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時用2. 0% (V/ V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液108L，真空減壓濃縮至IOL后緩慢降溫結晶， 攪拌轉速150RPM，溫度降至l(TC后維持1小時，離心，晶體用2000ml冰水洗滌，在5(TC真空 干燥得到1050gL-色氨酸產品，純度為99. 1%，收率為86.71%。
實施例4 20L濃度為23. 8g/L的L_色氨酸發酵液加熱至60。C后添加200mllg/L A856X絮 凝劑，保溫30min后用小板框壓濾，得到23L清液，清液加熱至65t:后添加竹溪粉末活性 炭150g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集，收集的 脫色液用濃硫酸調pH至3. 0后進離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時用 2.0% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為6(TC，共收集洗脫液38L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結晶，攪拌轉速150RPM，溫度降至l(TC后維持1小時，離心，晶體用500ml純水洗滌，在 5(TC真空干燥得到422g L-色氨酸產品。純度為97.8%，收率為84. 51%。
實施例5 將20L濃度為25. 8g/L的L-色氨酸發酵液加熱至60。C后添加500mllg/L A645 絮凝劑，保溫60min后用小板框壓濾，得到22L清液，清液加熱至65。C后添加竹溪粉末活性 炭200g緩慢攪拌脫色30min，真空抽濾，濾餅用純水洗滌，脫色液及洗水混合收集；收集的 脫色液用濃硫酸調pH至4. 0后進離子交換柱，待柱出口流出液呈微酸性(約為pH5)時用 2.5% (V/V)氨水洗脫，洗脫溫度為7(TC，共收集洗脫液40L，真空減壓濃縮至5L后緩慢降 溫結晶，攪拌轉速150RPM，溫度降至2(TC后維持1小時，離心，晶體用500ml純水洗滌、在 5(TC真空干燥得到422gL-色氨酸產品，純度為99. 15%，收率為81. 78%。
權利要求
一種提取L-色氨酸的方法，其特征在于，將L-色氨酸發酵液通過絮凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經離子交換樹脂處理后，再用氨水洗脫，所得洗脫液經濃縮結晶即得L-色氨酸。
2. 根據權利要求l所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述L-色氨酸發酵液由 大腸桿菌發酵得到，其中L-色氨酸的含量為20 30g/L。
3. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述絮凝劑選自A645或 A856，絮凝劑添加量為10 30卯m/L，絮凝溫度為50 80。C，絮凝時間為30 60min。
4. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述活性炭添加量為 5 10g/L，脫色溫度60 80°C ，脫色時間30 60min。
5. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述壓濾得到的清液脫 色后先用98%濃硫酸調pH值至2. 0 4. 0。
6. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述離子交換樹脂型號 為WD-2氨基酸樹脂，離子交換柱50 7(TC保溫。
7. 根據權利要求l所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，洗脫用的氨水濃度為 1. 5 2. 5% (V/V)，洗脫溫度50 70°C 。
8. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，將色氨酸洗脫液在50 7(TC下真空減壓濃縮。
9. 根據權利要求1所述的提取L-色氨酸的方法，其特征在于，所述洗脫液濃縮結晶時 緩慢降溫，溫度降至20 25t:后維持1 2小時，離心，晶體用純水洗滌，再置于50 80°C 烘干。
全文摘要
本發明涉及一種提取L-色氨酸的方法，包括如下步驟將L-色氨酸發酵液通過絮凝劑絮凝后壓濾，壓濾得到的清液用活性炭脫色，然后經離子交換樹脂處理后，再用氨水洗脫，所得洗脫液經濃縮結晶即得L-色氨酸。本發明的提取L-色氨酸的方法提取收率高，產品純度高，工藝簡單操作簡便，勞動強度小，對環境的污染小。
文檔編號C07D209/20GK101709049SQ20091022400
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月17日 優先權日2009年11月17日
發明者劉禮旺, 尚海濤, 崔剛, 李榮杰, 鄧遠德 申請人:安徽豐原發酵技術工程研究有限公司