一种提纯ε-聚赖氨酸的方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种提纯ε-聚赖氨酸的方法。
(二)
【背景技术】
[0002]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N0.346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)。
[0003]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(3e-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。
[0004]ε-聚赖氨酸的作用机理主要表现在如下3个方面:
[0005](I)作用于细胞壁和细胞膜系统；
[0006](2)作用于遗传物质或遗传微粒结构；
[0007](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。
[0008]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】
[0009]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。
[0010]本发明采用的技术方案是:
[0011]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°C，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。
[0012]进一步，所述降温速度为3_10°C/h。
[0013]进一步，所述搅拌结晶时间为48h。
[0014]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%。
[0015]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°C，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。
[0016]进一步，所述滤饼a用冰无水乙醇洗涤2-3次。
[00?7] 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。
[0018]进一步，所述降温至-15°C的速度为5_15°C/h。
[0019]进一步，所述干燥是在30_50°C下真空干燥24_48h。
[0020]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。
[0021]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】
[0022]图1ε-聚赖氨酸标准品色谱图。
[0023 ]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】
[0024]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:
[0025]实施例1:
[0026]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)(购自浙江新银象生物工程有限公司)溶解于去离子水中配置成质量浓度30%的水溶液，加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至-5 °C (5 °C /h)，搅拌结晶48h，无晶体析出。
[0027]实施例2:
[0028]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度50%的水溶液，加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至_5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，无晶体析出。
[0029]实施例3:
[0030]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度30%的水溶液，在此溶液中，加入体积终浓度10%的无水甲醇，继续加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至_5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，溶液变浑浊，得到少量固体。
[0031]实施例4:
[0032]将lOOge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度30%的水溶液，在此溶液中，加入体积终浓度10%的丙酮，继续加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至_5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，过滤，得到固体，35°C真空干燥24h得到最终产品，计算ε_聚赖氨酸绝对收率为78%，产品纯度为93%。
[0033]实施例5:
[0034]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度30%的水溶液，在此溶液中，加入体积终浓度10%的乙醇，继续加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至_5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，过滤，得到固体，35°C真空干燥24h得到最终产品，ε_聚赖氨酸绝对收率为82%，产品纯度为92%。
[0035]实施例6:
[0036]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度25%的溶液，在此溶液中，加入体积终浓度10%的乙醇，继续加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至-5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，过滤，得到固体，35°C真空干燥24h得到最终产品，计算聚赖氨酸绝对收率为80%，产品纯度为95%。
[0037]实施例7:
[0038]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度15%的溶液，在此溶液中，加入体积终浓度10%的乙醇，继续加热回流2h，使ε-聚赖氨酸充分溶解，随后缓慢降温至-5°C(5°C/h)，搅拌结晶48h，过滤，得到固体，35°C真空干燥24h得到最终产品，ε-聚赖氨酸绝对收率为62%，产品纯度为96%。
[0039]实施例8:
[0040]将10ge-聚赖氨酸粗品(80%)溶解于去离子水中配置成质量浓度30%的溶液，在此溶液中，加入体积终浓度I %的乙醇，