一种酶转化法制备L‑丙氨酰‑L‑丙氨酸的方法与流程

文档序号:12457437阅读:356来源:国知局

本发明涉及L-丙氨酰-L-丙氨酸的生产技术领域。



背景技术:

L-丙氨酰-L-丙氨酸又称L-丙氨酰-L-氨基丙酸,其英文名为L-Alanyl-L-Alanine,分子式为C6H12N2O3,结构式如下式所示。

L-丙氨酰-L-氨基丙酸是一种无色至类白色结晶性粉末,目前主要采用化学合成法合成,即在高温条件下,采用脱水剂进行分子间脱水,之后浓缩过滤析出。采用化学合成法高能耗且有较多副产物生成,不易除杂,不符合循环经济的需求。

随着微生物酶技术在生物制药领域的逐渐推广,酶转化技术在化合物的合成和转化方面的作用越来越突出,其应用领域亦在不断扩大,替代化学合成技术将是未来发展的不二选择。微生物酶转化技术是将一种底物转化为另外一种物质的过程,这一过程是在特殊的胞外或胞内酶作为生物催化剂进行的化学反应,简言之就是微生物酶本身的合成技术,这种技术应用在生物制药领域,越来越被重视。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:针对上述现有技术化学合成L-丙氨酰-L-氨基丙酸的不足,提供一种酶转化法制备L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,能耗低、副产物少,清洁、无污染,操作简便、安全,实施成本低。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种酶转化法制备L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,包含如下步骤:将L-丙氨酸酯化物的无机酸盐和酰基转移酶以水溶液的形式同时滴加入L-丙氨酸水溶液中进行反应,L-丙氨酸与L-丙氨酸酯化物的无机酸盐的投料质量比为1:2.2~2.8, 所述酰基转移酶加入量为丙氨酸质量的5%,滴加及反应过程中控制反应料液的pH值在5.0~9.0,待L-丙氨酸酯化物的无机酸盐反应完全,将料液的pH值调整为1.0~3.5,过滤得到L-丙氨酰-L-丙氨酸转化液。

进一步地,所述L-丙氨酸水溶液的浓度为20~200g/L。

所述L-丙氨酸酯化物的无机酸盐为L-丙氨酸乙酯盐酸盐、L-丙氨酸丁酯盐酸盐、L-丙氨酸乙酯硫酸盐或L-丙氨酸甲酯硫酸盐。

优选,所述L-丙氨酸酯化物的无机酸盐为L-丙氨酸甲酯盐酸盐。

进一步地,通过加入碱性或酸性溶液的方式调节反应料液的pH值,所述碱性溶液为碳酸钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水,所述酸性溶液为盐酸、硫酸或磷酸。

优选,所述碱性溶液的浓度为7 wt %~30 wt %,所述酸性溶液的浓度为7 wt %~30 wt %。

所述过滤采用将料液超滤的方式,得到L-丙氨酰-L-丙氨酸转化液。

所述酰基转移酶为α-氨基酸酰基转移酶。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明公开了一种酶转化法制备L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,避免了化学合成法高能耗、副产物多、反应不易控制、产生废物量大以及不易处理等问题,具有能耗低、副产物少,清洁、无污染,操作简便、安全,实施成本低的优点。

具体实施方式

下面举例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

将89gL-丙氨酸溶解在1000ml纯化水中,用碱性溶液调节pH为7.0,之后将新鲜的L-丙氨酸甲酯盐酸盐水溶液(170g溶解在200ml纯化水中)和含有5gα-氨基酸酰基转移酶的水溶液同时滴加入L-丙氨酸水溶液中,在滴加过程中调节反应料液pH在5.5-8.0,中间过程取样,检测L-丙氨酸甲酯剩余量,丙氨酸甲酯反应完全后,加入13%稀盐酸水调节pH至2.0,料液经超滤可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸转化液。

转化液经液相色谱法检测:L-丙氨酰甲酯含量0.3g/L、丙氨酸含量10.4g/L、L-丙氨酰氨基丙酸含量为77.6g/L。

实施例2

将89gL-丙氨酸溶解在980ml纯化水中,用13%的碳酸钠水溶液调节pH为7.2,之后将新鲜的L-丙氨酸甲酯盐酸盐水溶液(169.5g溶解在200ml纯化水中)和含有4.5gα-氨基酸酰基转移酶的水溶液同时滴加入L-丙氨酸水溶液中,在滴加过程中调节反应料液pH在5.5-8.0,中间过程取样,检测丙氨酰甲酯剩余量,当丙氨酸甲酯反应完全后,加入28%的磷酸水溶液调节pH至2.0,料液经超滤可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸转化液。

转化液经液相色谱法检测:L-丙氨酰甲酯含量0.2g/L、丙氨酸含量10.7g/L、L-丙氨酰氨基丙酸含量为79.9g/L

实施例3

配制185g丙氨酸甲酯硫酸盐溶解在250ml水中。

将89gL-丙氨酸溶解在1000ml纯化水中,用12.5%的氨水调节pH为7.5,之后滴加刚配制的的L-丙氨酸甲酯硫酸盐溶液,同时滴加含有10gα-氨基酸酰基转移酶的水溶液,在滴加过程中调节反应料液pH在5.5-8.0,中间过程取样,检测料液中丙氨酰甲酯剩余量,当丙氨酸甲酯反应完全后,加入13%的稀盐酸溶液调节pH至1.8,料液经超滤可得L-丙氨酰氨基丙酸转化液。

转化液经液相色谱法检测:L-丙氨酰甲酯含量0g/L、丙氨酸含量11.5g/L、L-丙氨酰氨基丙酸含量为79.4g/L

实施例4

配制25%的碳酸氢钠水溶液和20%的稀盐酸水溶液备用,配制220g丙氨酸丁酯盐酸盐溶解在250ml水中。

将89gL-丙氨酸溶解在1000ml纯化水中,用碳酸氢钠水溶液调节pH为7.5,之后滴加刚配制的的L-丙氨酸丁酯盐酸盐溶液,同时滴加含有7.5gα-氨基酸酰基转移酶的水溶液,在滴加过程中调节反应料液pH在5.5-8.0,中间过程取样,检测丙氨酰甲酯剩余量,当丙氨酸甲酯反应完全后,加入20%的稀盐酸溶液调节pH至1.8,料液经超滤可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸转化液。

转化液经液相色谱法检测:L-丙氨酸丁酯含量0.4g/L、丙氨酸含量9.4g/L、L-丙氨酰氨基丙酸含量为65.2g/L

需要指出的是,以上具体实施方式只是本专利实现方案的具体个例,没有也不可能覆盖本专利的所有实现方式,因此不能视作对本专利保护范围的限定;凡是与以上案例属于相同构思的实现方案,均在本专利的保护范围之内。

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