[发明专利]从发酵液中直接结晶制备L-精氨酸-α-酮戊二酸盐的工艺

说明书

技术领域

本发明属生物技术领域，涉及一种精氨酸-酮戊二酸盐的制备技术。

背景技术

L-精氨酸-α-酮戊二酸盐，英文名称为L-Arginine-alpha-Ketoglutarate，简称AAKG，白色或淡黄色晶体，易溶于水、HCl和NaOH溶液，微溶于乙醇，不溶于丙酮、乙醚等。

L-精氨酸-α-酮戊二酸盐是目前国际市场上销量日益增加的一种氨基酸盐类保健品，作为功能性营养强化剂和护肝药物，主要用于体格增强补剂，促进肌肉的快速增长和恢复，促进肝细胞对营养和能量的吸收，维护肝功能正常等作用。其主要生理机制在于AAKG物能够在短期内促进一氧化氮的水平，促进和扩张肌肉运动，进而促进肌肉的快速增长和恢复，增强力量和精力?

AAKG有1 : 1和2 : 1（L-精氨酸 : α-酮戊二酸）两种配比的盐，即单精氨酸酮戊二酸盐（MAAKG）和双精氨酸酮戊二酸盐（DAAKG），两种AAKG理化性质接近，但功能和应用领域上也有一定差异。MAAKG主要作用是增加血液的一氧化氮水平，刺激血管舒张，促进训练后的肌肉生长，作为保健品运动强壮剂在美国市场上很受青睐（http://www.mims.com/）。DAAKG是一种拥有多种生理作用的有机酸盐，对肝硬化病人给予高剂量的DAAKG，其肝脏脱毒功能得到增强，血浆氨、血清酚浓度得到显著降低，其氧化分解作用得到增强。这种作用在治疗氨中毒或用于强化肝脏解毒功能的动物模型试验中也得到证明，治疗组的存活率相对于控制组较高，而且较少出现昏迷。法国瑞法兰药厂的DAAKG护肝药物Euligen（商品名优力康），已在药理分析、毒理学鉴定、动物肝组织再生、动物体内解毒等的实验基础上，进行了一系列的临床研究，证明了DAAKG在肝脏疾病及其并发症，酒精中毒及其并发症等方面有显著疗效。

早在1977年就有研究报道，给予肝硬化病人高剂量的精氨酸ɑ-酮戊二酸，能增强他们的肝脏解毒能力 (Muting et al. Munch Med Wochenschr, 1977)。目前，关于AAKG的临床应用和代谢机制的研究不断深入。美国专利USP 2005/0085498 A1介绍，动物实验表明，补充AAKG可以增长骨骼肌中精氨酸和谷氨酰胺的水平，同时起到刺激免疫系统功能的作用。一项针对儿童补充AAKG（15g/d）的研究还显示，AAKG能够提升合成生长素的水平、促进包括胰岛素样生长因子(IGF1)、谷氨酰胺及谷氨酸盐等氨基酸代谢作用，补充5个月后在增长速率提高显著。同样，AAKG能够促进术后病人的生长素和胰岛素的分泌，其中间代谢产物谷氨酰胺和脯氨酸也可以促进创伤复愈。在一项针对AAKG抗分解代谢的研究中，具有高分解代谢和代谢增进的14名多发性创伤病人参与了实验，受试组每天给予AAKG 20g，显示出在蛋白质转化、胰岛素、生长素以及谷氨酰胺、脯氨酸、精氨酸等自由氨基酸的血液水平方面同样得到显著的最高。另外针对健康男性的研究表明，每天给予10g的AAKG剂量，其胰岛素水平升高20～30%，而单独补充精氨酸或α-酮戊二酸的研究组别中未观察到这种升高。体外细胞培养表明，AAKG能够显著诱导人成纤维细胞的增长，这种细胞与肌纤维细胞相似，其作用有显著的量效关系，而相应的精氨酸或α-酮戊二酸没有这种特性(USP 2005/ 0085498 A1)。

此外，AAKG在水溶液中，可解离形成精氨酸和α-酮戊二酸，因而也可以作为α-酮戊二酸或者精氨酸的供体，在某种情况下，作为精氨酸或α-酮戊二酸的替代品进行应用。精氨酸是人体内不可缺乏的条件性必需氨基酸和合成蛋白质、肌酸的重要原料，是生物体尿素循环的重要中间代谢产物，也是一氧化氮的前导物。而α-酮戊二酸对蛋白质的代谢有着很强的调控作用，并是推动三羧酸循环的重要物质和产能载体。(美国专利USP 7645742; USP 6905707； USP 7,645,742)