[发明专利]一种从异亮氨酸液中分离提纯异亮氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高纯度异亮氨酸的制备方法，详细而言，它涉及巧妙利用专用树脂和模拟移动床从异亮氨酸的发酵液、离交液或产品母液中分离制备高纯度异亮氨酸的方法和工艺。属于模拟移动床分离技术领域。

背景技术

L-异亮氨酸在食品和医药方面也应用比较多。在食品方面，L-异亮氨酸为人和动物体营养必需氨基酸之一。人体缺乏L-异亮氨酸，将导致食欲不振、体质下降、贫血及其它功能障碍。在医药方面，L-异亮氨酸是三种支链氨基酸之一，因其特殊的结构和功能，在人类生命代谢中具有特别重要的地位。L-异亮氨酸除用于一般营养型复合氨基酸输液外，还作为特殊的支链氨基酸之一，大量用于配置治疗型特种氨基酸输液如肝安、肾安氨基酸输液，特别是以L-异亮氨酸为主要原料生产的高支链氨基酸输液、肝安糖浆、肝灵口服液，对治疗各种肝脏疾病具有显著疗效。

目前在工业生产上实施的L-异亮氨酸生产方法只有使用葡萄糖为发酵碳源、能源的发酵法。

在发酵过程中由于加入的原料糖不能全部被利用；同时在作为加入发酵体系的营养物质中除原料糖外，往往还夹带多糖、非还原糖等，不能被发酵利用。因此在发酵生产结束时，发酵液中除存在异亮氨酸外，尚有蛋白质、色素、胶体物、无机盐；由原料还原糖、多糖、非还原糖等组成的残糖；以及杂氨基酸(缬氨酸、赖氨酸、丙氨酸、谷氨酸)等杂质。

目前工业上均采用以下离交分离提纯方法从发酵清液去除杂质：

发酵清液经732离交柱吸附、水洗、氨水洗脱、收集到pH10的洗脱液、脱色、732离交转化柱、氨水洗脱、收集到pH7的洗脱液、浓缩后得粗品。但此方法不能使大量无机盐和杂氨基酸得到很好的分离。严重影响产品质量，使异亮氨酸产品收率不高。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种从异亮氨酸溶液(发酵液、离交液或产品母液)中提取异亮氨酸的高效分离方法，以得到高纯度的异亮氨酸产品，提高异亮氨酸生产收率，降低三废。

本发明的技术方案：一种从异亮氨酸液中分离提纯异亮氨酸的方法，a、合成树脂：先合成用于专门吸附分离异亮氨酸的两种特种树脂：金属离子型螯合树脂和酸根离子型螯合树脂；b、分离提纯：采用装有上述特种树脂中的一种的固定床使用模拟移动床技术，从异亮氨酸液中分离提纯，获得纯净的异亮氨酸产品；步骤为：

a、合成树脂：

金属离子型螯合树脂的合成：以酸性大孔或凝胶树脂作为载体，将其螯合上金属离子，利用酸性树脂与金属离子之间的亲和力，将金属离子吸附在酸性大孔或凝胶树脂表面，并使用交联剂将其固定于载体树脂上；所用交联剂为酸性大孔或凝胶树脂重量的4％～20％，最佳为10％～14％；利用大分子金属吸附剂上异亮氨酸与其他杂质之间的亲和力差别，实现异亮氨酸与蛋白质、糖、色素、无机盐、杂氨基酸之间的完全分离。

所述金属离子选用：Al³⁺、Ba²⁺、Bi³⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Co³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、K⁺、Mg²⁺、Na⁺、Ni³⁺、Pb²⁺、Sb³⁺、Sn²⁺或Zn²⁺中的一种，其使用形式是在中性或碱性条件下溶解的相应金属离子的盐或氧化物，金属离子的量以使树脂螯合达到30％饱和的量～完全饱和的量；

本发明制备的树脂比一般商业树脂具有更高的物理稳定性，磨后圆球率>99％，适用于90℃左右长期操作温度。本树脂对异亮氨酸具有很高的吸附量，每克树脂至少有0.9克，一般有1.4克异亮氨酸的吸附量；至少有0.6克，一般有0.8克异亮氨酸的解吸量，因而可得至少3％，一般可达5％～8％的高浓度异亮氨酸脱附液。

或酸根离子型螯合树脂的合成：包括三个工序：①、本体树脂合成：以含单乙烯基的单体与含多烯基的交联剂混合后常压75～90℃进行悬浮共聚，反应6～7小时，生成凝胶型网状交联间聚物的本体树脂；②、本体树脂基体的碱性阴离子功能基化：本体树脂在二乙烯苯或苯乙酮的溶胀下与多乙烯多胺进行胺化，制得丙烯酸系碱性树脂；③、螯合树脂的生成：将丙烯酸系碱性树脂与无机酸根离子和/或有机酸根离子配合达到饱和，即得到相应的酸根离子型螯合树脂；