[发明专利]利用发酵液清洁化提纯L-色氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用发酵液清洁化提纯L-色氨酸的方法，应用于提纯L-色氨酸。

背景技术

L-色氨酸学名β-吲哚基丙氨酸，化学名L-2-氨基-3-吲哚基丙酸，别名L-胰化蛋白氨基酸、L-氨基吲哚丙酸，分子式C₁₁H₁₂O₂N₂，相对分子质量204.21。L-色氨酸(L-Tryptophan)是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，呈白色或略带黄色的叶片状结晶或粉末，无臭或微臭，溶于热吡啶，微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。在稀酸或稀碱中溶解，长时间光照则着色。与水共热产生少量吲哚，如在NaOH或CuSO₄存在下加热，则产生多量吲哚。与酸在暗处加热不稳定。在碱液中较稳定，但存在其它氨基酸或糖类时则易分解。迅速加热时于210℃发黄，290℃熔解(分解)。L-色氨酸有三种光学异构体。水中溶解度为1.14％(25℃)、2.8％(75℃)。比旋光度[α]D20=+2.8(1N HCl,C=1).]]>pKa(25℃)为2.38及9.39，等电点pI＝5.89。其结构式为：

L-色氨酸广泛地存在于天然蛋白质中，是人和各种动物生长发育不可缺少的必需氨基酸之一，L-色氨酸除了在营养代谢中起重要作用外，还广泛应用于医药、食品、饲料等方面。

目前利用发酵液提纯L-色氨酸的方法是先后经过下述两个步骤：

(1)粗品制备

所述“发酵液”可以是以口服葡萄糖、稻米、或其它替代物质为原料在L-色氨酸产生菌作用下经过一定的常规工序得到的L-色氨酸发酵液。L-色氨酸发酵液，加硫酸酸化后，微滤膜过滤，阳离子交换树脂柱吸附，水洗，氨水洗脱，收集pH3～5的洗脱液。加醋酸低温冷冻结晶，过滤出粗品。其不足之处是在L-色氨酸粗品提取过程中加入大量的冰醋酸等有机试剂以及硫酸、氨水等无机试剂，得到粗品要经过繁杂的工序对上述药品进行脱除。而大量有机试剂的加入，使得母液的pH值波动较大，杂质较多，而无法循环使用，造成极大的浪费。造成成本增加的同时也给环境带来不良的影响。

(2)纯品制备

中国专利公开了题为“L-色氨酸的提纯方法”的发明创造(公开号为CN101245047)，它是一种将L-色氨酸的粗品(所述粗品含量要在95％以上)进一步提纯为纯品的方法。其工序是：A、待纯化L-色氨酸溶解在水中，形成重量浓度为1～1.5％的溶液，按其重量的0.5～2.5％加入表面氧化活性炭，搅拌吸附后过滤除去表面氧化活性炭，在利用0.15～0.4μm过滤膜进行膜过滤；B、滤液在40～65℃下真空浓缩至原体积的6～10％，降温至3～5℃搅拌结晶；C、结晶液离心过滤得到的白色晶体，经纯水洗涤后，在30～45℃下真空干燥得纯品。其不足是待纯化的L-色氨酸溶解在水中产生的是低浓度的水溶液，且要浓缩至原体积的6～10％，导致后序工艺需要很长时间真空浓缩，能耗大，势必对热敏性高的L-色氨酸产品造成破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种粗品制备过程中母液可循环利用，纯品制备过程中无需真空浓缩结晶的利用发酵液清洁化提纯L-色氨酸的方法。本发明同时还将提供一种利用发酵液制备粗品L-色氨酸的方法。

一种利用发酵液制备粗品L-色氨酸的方法，其特征是让发酵液依次经历下述工序处理：含有L-色氨酸的发酵液经过滤处理，得到的滤液C经浓缩结晶、分离后得到L-色氨酸粗品和母液A，所得母液再循环经过滤处理，滤液浓缩结晶、分离将母液A中残留的L-色氨酸提取；所述的过滤处理包括将含有L-色氨酸的发酵液先经陶瓷膜过滤，所得滤液A再经过超滤膜过滤得到待浓缩的溶液。经超滤膜过滤后的滤液B再经过纳滤膜过滤得到滤液C。

利用发酵液清洁化提纯L-色氨酸的方法，依次包括(1)粗品制备工序；(2)纯品制备工序；所述纯品制备工序包括工序：

(2.1)制备待纯化L-色氨酸溶液；