一种提高左旋多巴产品品质和产率的方法与流程

文档序号:16547300发布日期:2019-01-08 20:55阅读:559来源:国知局

本发明涉及一种再酶催化生产左旋多巴的过程中提高产品品质和产率的方法与应用,属于酶催化工艺领域。



背景技术:

左旋多巴(3,4-dihydroxyphenyl-l-ananine,简称l-dopa)的化学名称为3,4-二羟基苯基丙氨酸,其结构式为:

作为一种重要的生物活性物质,l-dopa是从l-酪氨酸到儿茶酚或黑色素的生化代谢途径过程中的重要中间产物。

上世纪60年代,国外许多学者开始致力于微生物酶法合成l-dopa的研究。为了提高l-dopa产量和底物转化率,研究者们对微生物酶法合成l-dopa的工艺方法进行了大量研究。

酪氨酸酚裂解酶(tyrosinephenollyase,tpl,e.c.4.1.99.2),以磷酸吡哆醛(pyridoxal-phosphate,plp)为辅酶,催化邻苯二酚、丙酮酸和氨生成l-dopa。由于底物邻苯二酚和产物左旋多巴在溶液中易被氧化,生成黑色氧化物,对产品品质造成严重影响,并降低了l-dopa的产率。



技术实现要素:

本发明的目的是降低转化液中邻苯二酚和多巴的氧化,提高转化率和产品收率。

具体操作步骤包括:

(1)发酵获取酪氨酸酚裂解酶;

(2)配制底物溶液:自来水煮沸后,通氮气并降温至10-25℃,先加入抗氧化剂加入2-5g/l的亚硫酸钠和0.5-2g/l的抗坏血酸,再加入14-16g/l的丙酮酸钠、10-12g/l的邻苯二酚、50-60g/l的醋酸铵、1-3g/l的edta,调ph7.5-8.5。

(3)配制补料液:自来水煮沸后,通氮气并降温至10-25℃,先加入抗氧化剂加入2-5g/l的亚硫酸钠和0.5-2g/l的抗坏血酸,再加入100-160g/l的丙酮酸钠、100-160g/l的邻苯二酚、10-20g/l的醋酸铵、1-3g/l的edta,调ph7.5-8.5。

(4)底物溶液始终保持通氮气,酶加入底物溶液后反应容器密封隔氧,通小量氮气保持正压,搅匀,16-25℃,密封震荡反应;流加补料溶液(补料容器密封,并始终通入小量氮气保持正压)。补料液流加完毕,邻苯二酚浓度低于0.05g/l,停止反应。

本发明的有益效果如下:本发明在配制反应底物溶液和补料液过程中,对水进行煮沸除氧,并通氮气隔绝氧气,溶液中加入了抗氧化剂亚硫酸钠以及抗坏血酸。在酪氨酸酚裂解酶催化相关底物生产左旋多巴过程中始终对容器密封,并通氮气隔绝氧气,有效地降低或避免了溶液中邻苯二酚和左旋多巴被氧气氧化,提高了产品品质,提高了邻苯二酚的转化率和产品收率,具有工业化生产的应用价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步加以说明。

实例:酪氨酸酚裂解酶转化产生l-多巴

1)1l底物溶液:自来水煮沸后通氮气并降温至25℃,先加入2g/l亚硫酸钠和1g/l的抗坏血酸,再加入14g/l的丙酮酸钠、10g/l的邻苯二酚、60g/l的醋酸铵、1g/l的edta,调ph8.0,并保持通氮气;

2)1l的补料溶液:自来水煮沸后通氮气并降温至25℃,先加入2g/l亚硫酸钠和1g/l的抗坏血酸,再加入140g/l的丙酮酸钠、140g/l的邻苯二酚、20g/l的醋酸铵、1g/l的edta,调ph8.0,密封,并保持通氮气,保持正压;

3)发酵获得酪氨酸酚裂解酶酶液10-100g,加入1l底物溶液中,加三磷酸吡哆醛至100mg/l,密封,并小量通氮气保持正压,25℃,搅拌反应;

4)流加底物溶液,控制反应液中邻苯二酚浓度不高于10g/l;

5)补料全部流加完,当邻苯二酚残留浓度至0.05g/l以下,停止反应,l-多巴浓度累积至134g/l以上,邻苯二酚至左旋多巴的转化率达99.7%以上。

6)反应料液用稀硫酸或稀盐酸酸化溶解晶体,再离心除菌体,离心上清滴加稀氨水析晶,离心收集晶体,粗晶进行酸溶碱析重结晶;

7)重结晶一次获得产品,产品晶体呈白色,收率大于85%。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种提高左旋多巴产品品质和产率的方法,包括:(1)发酵获取酪氨酸酚裂解酶;(2)配制底物溶液:(3)配制补料液:自来水煮沸后,通氮气并降温至10‑25℃,先加入抗氧化剂加入2‑5g/L的亚硫酸钠和0.5‑2g/L的抗坏血酸,再加入100‑160g/L的丙酮酸钠、100‑160g/L的邻苯二酚、10‑20g/L的醋酸铵、1‑3g/L的EDTA,调pH7.5‑8.5。(4)底物溶液始终保持通氮气,酶加入底物溶液后反应容器密封隔氧,通小量氮气保持正压,搅匀,16‑25℃,密封震荡反应;流加补料溶液(补料容器密封,并始终通入小量氮气保持正压),补料液流加完毕,邻苯二酚浓度低于0.05g/L,停止反应。本发明提高了产品品质,提高了邻苯二酚的转化率和产品收率,具有工业化生产的应用价值。

技术研发人员:储消和;林挺;吴黎诚;生英涛;陈万河;程跃;徐顺清;沈建;方明山;余炜;柳鹏福;孙俊杰
受保护的技术使用者:浙江工业大学;浙江绿创生物科技有限公司
技术研发日:2018.08.10
技术公布日:2019.01.08
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