本發(fā)明涉及L-丙氨酰-L-丙氨酸的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
L-丙氨酰-L-丙氨酸又稱L-丙氨酰-L-氨基丙酸,其英文名為L-Alanyl-L-Alanine,分子式為C6H12N2O3,結(jié)構(gòu)式如下式所示。
L-丙氨酰-L-氨基丙酸是一種無色至類白色結(jié)晶性粉末,目前主要采用化學(xué)合成法合成,即在高溫條件下,采用脫水劑進(jìn)行分子間脫水,之后濃縮過濾析出。采用化學(xué)合成法高能耗且有較多副產(chǎn)物生成,不易除雜,不符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求。
隨著微生物酶技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的逐漸推廣,酶轉(zhuǎn)化技術(shù)在化合物的合成和轉(zhuǎn)化方面的作用越來越突出,其應(yīng)用領(lǐng)域亦在不斷擴(kuò)大,替代化學(xué)合成技術(shù)將是未來發(fā)展的不二選擇。微生物酶轉(zhuǎn)化技術(shù)是將一種底物轉(zhuǎn)化為另外一種物質(zhì)的過程,這一過程是在特殊的胞外或胞內(nèi)酶作為生物催化劑進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),簡言之就是微生物酶本身的合成技術(shù),這種技術(shù)應(yīng)用在生物制藥領(lǐng)域,越來越被重視。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對上述現(xiàn)有技術(shù)化學(xué)合成L-丙氨酰-L-氨基丙酸的不足,提供一種酶轉(zhuǎn)化法制備L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,能耗低、副產(chǎn)物少,清潔、無污染,操作簡便、安全,實(shí)施成本低。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種酶轉(zhuǎn)化法制備L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,包含如下步驟:將L-丙氨酸酯化物的無機(jī)酸鹽和?;D(zhuǎn)移酶以水溶液的形式同時滴加入L-丙氨酸水溶液中進(jìn)行反應(yīng),L-丙氨酸與L-丙氨酸酯化物的無機(jī)酸鹽的投料質(zhì)量比為1:2.2~2.8, 所述?;D(zhuǎn)移酶加入量為丙氨酸質(zhì)量的5%,滴加及反應(yīng)過程中控制反應(yīng)料液的pH值在5.0~9.0,待L-丙氨酸酯化物的無機(jī)酸鹽反應(yīng)完全,將料液的pH值調(diào)整為1.0~3.5,過濾得到L-丙氨酰-L-丙氨酸轉(zhuǎn)化液。
進(jìn)一步地,所述L-丙氨酸水溶液的濃度為20~200g/L。
所述L-丙氨酸酯化物的無機(jī)酸鹽為L-丙氨酸乙酯鹽酸鹽、L-丙氨酸丁酯鹽酸鹽、L-丙氨酸乙酯硫酸鹽或L-丙氨酸甲酯硫酸鹽。
優(yōu)選,所述L-丙氨酸酯化物的無機(jī)酸鹽為L-丙氨酸甲酯鹽酸鹽。
進(jìn)一步地,通過加入堿性或酸性溶液的方式調(diào)節(jié)反應(yīng)料液的pH值,所述堿性溶液為碳酸鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液或氨水,所述酸性溶液為鹽酸、硫酸或磷酸。
優(yōu)選,所述堿性溶液的濃度為7 wt %~30 wt %,所述酸性溶液的濃度為7 wt %~30 wt %。
所述過濾采用將料液超濾的方式,得到L-丙氨酰-L-丙氨酸轉(zhuǎn)化液。
所述?;D(zhuǎn)移酶為α-氨基酸酰基轉(zhuǎn)移酶。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明公開了一種酶轉(zhuǎn)化法制備L-丙氨酰-L-丙氨酸的方法,避免了化學(xué)合成法高能耗、副產(chǎn)物多、反應(yīng)不易控制、產(chǎn)生廢物量大以及不易處理等問題,具有能耗低、副產(chǎn)物少,清潔、無污染,操作簡便、安全,實(shí)施成本低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面舉例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
將89gL-丙氨酸溶解在1000ml純化水中,用堿性溶液調(diào)節(jié)pH為7.0,之后將新鮮的L-丙氨酸甲酯鹽酸鹽水溶液(170g溶解在200ml純化水中)和含有5gα-氨基酸?;D(zhuǎn)移酶的水溶液同時滴加入L-丙氨酸水溶液中,在滴加過程中調(diào)節(jié)反應(yīng)料液pH在5.5-8.0,中間過程取樣,檢測L-丙氨酸甲酯剩余量,丙氨酸甲酯反應(yīng)完全后,加入13%稀鹽酸水調(diào)節(jié)pH至2.0,料液經(jīng)超濾可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸轉(zhuǎn)化液。
轉(zhuǎn)化液經(jīng)液相色譜法檢測: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為77.6g/L。
實(shí)施例2
將89gL-丙氨酸溶解在980ml純化水中,用13%的碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)pH為7.2,之后將新鮮的L-丙氨酸甲酯鹽酸鹽水溶液(169.5g溶解在200ml純化水中)和含有4.5gα-氨基酸?;D(zhuǎn)移酶的水溶液同時滴加入L-丙氨酸水溶液中,在滴加過程中調(diào)節(jié)反應(yīng)料液pH在5.5-8.0,中間過程取樣,檢測丙氨酰甲酯剩余量,當(dāng)丙氨酸甲酯反應(yīng)完全后,加入28%的磷酸水溶液調(diào)節(jié)pH至2.0,料液經(jīng)超濾可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸轉(zhuǎn)化液。
轉(zhuǎn)化液經(jīng)液相色譜法檢測: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為79.9g/L
實(shí)施例3
配制185g丙氨酸甲酯硫酸鹽溶解在250ml水中。
將89gL-丙氨酸溶解在1000ml純化水中,用12.5%的氨水調(diào)節(jié)pH為7.5,之后滴加剛配制的的L-丙氨酸甲酯硫酸鹽溶液,同時滴加含有10gα-氨基酸?;D(zhuǎn)移酶的水溶液,在滴加過程中調(diào)節(jié)反應(yīng)料液pH在5.5-8.0,中間過程取樣,檢測料液中丙氨酰甲酯剩余量,當(dāng)丙氨酸甲酯反應(yīng)完全后,加入13%的稀鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至1.8,料液經(jīng)超濾可得L-丙氨酰氨基丙酸轉(zhuǎn)化液。
轉(zhuǎn)化液經(jīng)液相色譜法檢測: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為79.4g/L
實(shí)施例4
配制25%的碳酸氫鈉水溶液和20%的稀鹽酸水溶液備用,配制220g丙氨酸丁酯鹽酸鹽溶解在250ml水中。
將89gL-丙氨酸溶解在1000ml純化水中,用碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)pH為7.5,之后滴加剛配制的的L-丙氨酸丁酯鹽酸鹽溶液,同時滴加含有7.5gα-氨基酸?;D(zhuǎn)移酶的水溶液,在滴加過程中調(diào)節(jié)反應(yīng)料液pH在5.5-8.0,中間過程取樣,檢測丙氨酰甲酯剩余量,當(dāng)丙氨酸甲酯反應(yīng)完全后,加入20%的稀鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至1.8,料液經(jīng)超濾可得L-丙氨酰-L-氨基丙酸轉(zhuǎn)化液。
轉(zhuǎn)化液經(jīng)液相色譜法檢測: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為65.2g/L
需要指出的是,以上具體實(shí)施方式只是本專利實(shí)現(xiàn)方案的具體個例,沒有也不可能覆蓋本專利的所有實(shí)現(xiàn)方式,因此不能視作對本專利保護(hù)范圍的限定;凡是與以上案例屬于相同構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)方案,均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。