[发明专利]一种提纯ε-聚赖氨酸的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种提纯ε-聚赖氨酸的方法。

(二)背景技术

1977年日本学者S.Shima和H.Sakai在从微生物中筛选Dragendo～Positive(简写为DP)物质的过程中，发现一株放线菌No.346能产生大量而稳定的DP物质，通过对酸水解产物的分析及结构分析，证实该DP物质是一种含有25—30个赖氨酸残基的同型单体聚合物，称为ε-多聚赖氨酸(ε-PL)。

ε-聚赖氨酸是一种具有抑菌功效的多肽，这种生物防腐剂在80年代就首次应用于食品防腐。ε-聚赖氨酸能在人体内分解为赖氨酸，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，也是世界各国允许在食品中强化的氨基酸。因此ε-聚赖氨酸是一种营养型抑菌剂，安全性高于其他化学防腐剂，其急性口服毒性为5g/kg。ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等都有明显的抑制和杀灭作用。聚赖氨酸对革兰氏阳性的微球菌，保加利亚乳杆菌，热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌，沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显抑制效果，聚赖氨酸与醋酸复合试剂对枯草芽胞杆菌有明显抑制作用。

ε-聚赖氨酸的作用机理主要表现在如下3个方面：

(1)作用于细胞壁和细胞膜系统；

(2)作用于遗传物质或遗传微粒结构；

(3)作用于酶或功能蛋白。对聚赖氨酸的抑菌性能进行研究，发现ε-PL不仅可抑制耐热性较强的G⁺的微球菌，而且对其它天然防腐剂(如Nisin)不易抑制的G^-的大肠杆菌、沙门氏菌抑菌效果亦非常好，同时还可抑制保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、酵母菌的生长。但是单独使用ε-PL时对枯草芽孢杆菌、黑曲霉抑制不明显，采用ε-PL与醋酸复合处理，对枯草芽孢杆菌抑制作用增强，经高温处理后的ε-PL对微球菌仍有抑菌活性。

目前，市场上大部分聚赖氨酸产品以盐酸盐的形式存在，而碱性形式的聚赖氨酸产品较少，但ε-聚赖氨酸与盐酸盐相比，具有更高的生物活性，但由于传统工艺的局限性，高纯度ε-聚赖氨酸的生产较为困难，但随着添加剂要求的进一步提高，有必要提高ε-聚赖氨酸的纯度，可进一步广泛应用于食品、化妆品及医药领域。因此，制备高纯度ε-聚赖氨酸可进一步高效利用发酵所产生的聚赖氨酸，提高生产效率，产生更高的经济效益。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种提纯ε-聚赖氨酸的方法，可获得纯度99％以上的ε-聚赖氨酸产品，以用于医疗和化妆品行业。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种提纯ε-聚赖氨酸的方法，所述方法为：将质量浓度75％以上的ε-聚赖氨酸粗品加入到去离子水中，配制成质量浓度30-50％的ε-聚赖氨酸水溶液，向水溶液中添加体积终浓度1-10％的有机溶剂，加热回流反应2h，随后缓慢降温至-5℃，搅拌结晶，过滤，获得滤饼a，将滤饼a干燥，获得ε-聚赖氨酸；所述有机溶剂为甲醇、无水乙醇或丙酮中的一种。

进一步，所述降温速度为3-10℃/h。

进一步，所述搅拌结晶时间为48h。

进一步，所述ε-聚赖氨酸粗品中ε-聚赖氨酸质量含量为75％-95％。

进一步，所述滤饼a用冰无水乙醇洗涤，取洗涤后的滤饼b加入无水乙醇继续加热回流2h，然后缓慢降温至-15℃，搅拌结晶，过滤，获得滤饼c，将滤饼c用无水乙醇洗涤2-3次，干燥，获得ε-聚赖氨酸。

进一步，所述滤饼a用冰无水乙醇洗涤2-3次。

进一步，所述加入滤饼b中的无水乙醇体积用量以滤饼b质量计为10-20ml/g。

进一步，所述降温至-15℃的速度为5-15℃/h。

进一步，所述干燥是在30-50℃下真空干燥24-48h。

本发明所述滤饼a、滤饼b和滤饼c均为过滤所得滤饼，为了区分不同步骤获得的滤饼而命名，字母本身没有含义。

本发明的有益效果主要体现在：采用本发明方法，可得到高纯度ε-聚赖氨酸(高于99.5％)，在该工艺中损失的聚赖氨酸产品均可回收利用，经真空干燥后，可得到高纯度ε-聚赖氨酸固体，便于储存和运输，更可应用于化妆品及医药等领域。

(四)附图说明

图1ε-聚赖氨酸标准品色谱图。

图2实施例27制备的ε-聚赖氨酸产品的色谱图。

(五)具体实施方式