[发明专利]碱性氨基酸的一种提纯方法

说明书

本发明涉及碱性氨基酸的一种提纯方法，这种氨基酸以发酵的方法生产并含有蛋白质-基杂质。

碱性氨基酸，例如L-精氨酸，是用发酵的方法生产的。在一种提纯这类氨基酸的方法中把发酵肉汤，在除去细胞后或者直接装到离子交换树脂中吸收碱性氨基酸，并经过洗脱随后直接结晶或经过用活性碳脱色。发酵肉汤含有各种杂质，包括水溶性蛋白质。水溶性蛋白质被吸吸到离子-交换树脂上，然后用碱性洗脱剂与碱性氨基酸一起洗脱。它们在随后的结晶阶段沉淀出来，这样使杂质难于除去。相应地传统的去除方法使用一种工艺，在该工艺中把一种蛋白质促凝剂加入到氨基酸的水溶液中，并把混合物加热用以凝结蛋白质，然后将其滤掉。

碱性氨基酸主要用作药物的原料，例如用于营养制剂中，包括氨基酸注射液或中和剂，并且通常使用时的pH值在中性至弱酸性。不过，当碱性氨基酸被溶解而形成水溶液时，同时调整其在中性和弱酸性之间然后用过滤法经过一膜滤器灭菌时，过滤的速度会显著地下降。

这里膜滤器是指用于灭菌的微过滤膜，其孔径从0.22-1.0μm。

本发明的目的是提供一种提纯碱性氨基酸的方法，该方法用膜滤器过滤处理含碱性氨基酸的中性或弱酸性水溶液时也不会引起过滤能力降低的问题。

在作出努力解决上述问题时，我们发现，由于碱性氨基酸是碱性的，使用普通的提纯方法不能有效地除去象蛋白质类的杂质，因而这些杂质仍然在酸性pH值下经历沉淀作用，结果是阻滞了过滤过程。由于不论是中性的和酸性的氨基酸还是碱性氨基酸，大多数氨基酸产物呈盐的形式，因此，它们的水溶液被过滤提纯是在pH值从中性到弱酸性之间进行的。在中性或弱酸性水溶液中，胶体物质，例如蛋白质趋向于凝结，从而便于用过滤法除去。但是，对于不是盐形式的碱性氨基酸来说，其水溶液是碱性的，胶体物质很少凝结并且偶会通过过滤器。此外，碱性的条件能使蛋白质的溶解度提高，其中的一些呈溶解态。已经发现蛋白质的这种性能和其它杂质会引起如上文所述的碱性氨基酸的碱性水溶液过滤困难。

因此，为了提高在中性和弱酸性pH值之间的过滤作用，必须完全除去如上述性能的物质并除去在碱性条件下溶解而在酸性条件下沉淀的物质。

除去这类物质的一种方法是用诸如盐酸之类的一种酸中和碱性氨基酸的碱性水溶液，然后用膜滤器过滤该中和的溶液。但是，这种方法不适于作为获得碱性氨基酸的碱性水溶液或结晶的方法，因为这需要中和作用的酸并且需要用离子交换树脂处理去除阴离子成份例如氯离子。

因此，我们尝试用一种超滤膜(孔径从0.002到0.1μm)，该膜通常用于去除药用氨基酸中的热原，药用氨基酸用作注射液的原材料，该膜的孔径小于微过滤中膜滤器中的孔径，在结晶阶段之前的提纯阶段使用该膜，以便除去前文中所述的杂质。但是，尽管使用了具有比膜滤器孔径小得多的超滤膜，但是溶解有所得的碱性氨基酸并且pH值调整在从中性到弱酸性之间的水溶液的过滤性设有显著地改善。

因此，我们进一步研究开发高效率的过滤方法并最后发现，使用一种最近开发出来的紧密-超滤膜的过滤方法最适合于本目的，从而确定了本发明。

因此，本发明涉及提纯碱性氨基酸的方法，其中，由发酵方法产生的碱性氨基酸的水溶液用紧密-超滤器膜过滤。

适用于本发明的方法的碱性氨基酸不受特别地限制，包括了L-赖氨酸，L-精氨酸，L-鸟氨酸，L-组氨酸，等等。本发明的方法对于水溶液是强碱性的并且能够用结晶的方法提纯的情形最有效，因而，从这一观点看，L-精氨酸、L-赖氨酸和L-鸟氨酸是优选的，而L-精氨酸是更优选的。