[发明专利]一种酶转化生产L-鸟氨酸硝酸盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及L-鸟氨酸硝酸盐的生产，尤其是涉及一种酶转化生产L-鸟氨酸硝酸盐的方法。

背景技术

在生物体内，L-鸟氨酸主要参与尿酸循环，对于体内氨态氮的排出有重要作用。L-鸟氨酸可作为原料药外，还可作为食品和保健品的添加剂。近年来，L-鸟氨酸在食品工业和医药工业上的应用日益广泛。

由于L-鸟氨酸盐类在体内经氧化酶等转化最后转变呈L-鸟氨酸，容易被身体吸收，所以L-鸟氨酸一般都做成L-鸟氨酸盐类。近年来美国有关方面研究发现，氨基酸的硝酸盐更有利于氨基酸在体内的吸收，因此将L-鸟氨酸制作成呢个L-鸟氨酸硝酸盐服用，将更容易在体内转化成L-鸟氨酸，被身体吸收，其使用时剂量会更小，吸收好，组织分布更广。但是目前世界上还没有见能工业化生产L-鸟氨酸硝酸盐产品的报道。

发明内容

本发明的目的就是提供一种成本低、高质量、高收率的、可工业化生产的酶转化生产L-鸟氨酸硝酸盐的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种酶转化生产L-鸟氨酸硝酸盐的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)固定化酶的制备

取三乙醇胺阴离子苯乙烯树脂，用碳酸钾溶液浸泡6-18h、过滤，滤干后加入碳酸钾溶液和溴化钾溶液，于冰浴中反应5-60min，采用冷碳酸氢钠溶液调节pH值至7-10，再加入精氨酸酶溶液，于1-10℃反应12-48h，再依次用碳酸氢钠、氯化钠、去离子水洗涤，最后用饱和食盐水浸泡0.5-3h，再洗净即制得固定化酶，保存于水中；所述的三乙醇胺阴离子苯乙烯树脂与碳酸钾、溴化钾、精氨酸酶的质量比为1∶(0.3-1.4)∶(0.1-1.4)∶(0.001-0.01)；

(2)L-鸟氨酸硝酸盐的制备

将步骤(1)中制得的固定化酶与精氨酸、乙酸锰按质量比1∶(1-3)∶(0.002-0.008)混合，溶于去离子水中，采用硝酸调节pH值至5-6，在30-50℃下，搅拌反应6-10h，过滤；

(3)L-鸟氨酸硝酸盐的分离纯化

在步骤(2)过滤得到的滤液中加入活性炭，用硝酸调节pH值至2-5.5，于40-90℃下搅拌反应5-30min后，过滤，将滤出液浓缩至有结晶析出，停止浓缩，加入乙醇，搅拌0.5-3h，析出L-鸟氨酸硝酸盐，过滤、干燥即得产品。

步骤(1)所述的三乙醇胺阴离子苯乙烯树脂与碳酸钾、溴化钾、精氨酸酶的质量比为1∶(0.35-0.55)∶(0.4-1)∶(0.008-0.01)。

步骤(1)所述的碳酸钾溶液的摩尔浓度为1-5M，溴化钾是质量浓度为1-4g/ml的溶液，所述的精氨酸酶是质量浓度为1-4g/l的溶液，所述的冷碳酸氢钠溶液的摩尔浓度为0.05-2M。

步骤(1)所述的洗涤是依次利用0.05-0.3M的碳酸氢钠溶液，0.5-4M的氯化钠溶液和去离子水各洗涤2-5次，每次用量为100-400ml。

步骤(1)所述的饱和食盐水的加入量以能浸没固定化酶为准。

步骤(2)所述的固定化酶与精氨酸、乙酸锰按质量比1∶(1.4-1.6)∶(0.004-0.006)。

步骤(2)所述的硝酸的加入量根据pH值确定。

步骤(2)所述的搅拌反应的搅拌速度为60-200rpm。

所述的步骤(3)中活性炭的加入量为1-6g/100ml滤液。

与现有技术相比，本发明具有生产成本低、生产条件温和、转化体系中杂质较少、工艺步骤简单、生产操作安全等优点，采用本发明生产的L-鸟氨酸硝酸盐纯度高，产量高，每升溶液中含有100g-130g的L-鸟氨酸硝酸盐。精氨酸的转化率可达到95％以上。L-鸟氨酸硝酸盐是重要的医药工业基础原料，是细胞中重要的代谢产物，对于生物体内液态氨的排除有重要的调节作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种酶转化生产L-鸟氨酸硝酸盐的方法，该方法包括如下步骤：

1、固定化酶的制法

(1)原料用量：

三乙醇胺阴离子苯乙烯树脂                 50g

精氨酸酶                               400mg

饱和食盐水                  以能浸没固酶为准

(2)操作过程：