328-38-1 / D-亮氨酸的提純方法

背景及概述^[1]

氨基酸是生物功能大分子蛋白質(zhì)的基本組成單位，能夠在植物或動(dòng)物組織中合成，也可由蛋白質(zhì)水解得到，其在組織的代謝、生長(zhǎng)、維護(hù)和修復(fù)過(guò)程中起重要作用。作為重要營(yíng)養(yǎng)素，氨基酸可從食物中獲取，無(wú)須通過(guò)其他輔助手段補(bǔ)充，但是，在特殊情況下，為了恢復(fù)體內(nèi)代謝平衡，增強(qiáng)免疫力等，就需要額外的補(bǔ)充各種氨基酸。

亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈氨基酸，它們有助于訓(xùn)練后肌肉的恢復(fù)，控制血糖，并給身體組織提供能量。其中，D-亮氨酸是最有效的一種支鏈氨基酸，但是人體自己不能生產(chǎn)，只能通過(guò)飲食獲得，但普通食品中幾乎不含D-亮氨酸，D-亮氨酸多出現(xiàn)在細(xì)菌的肽聚糖中。因此，D-亮氨酸多通過(guò)發(fā)酵法獲得。

提純方法^[1]

發(fā)酵法生產(chǎn)D-亮氨酸多以葡萄糖作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在發(fā)酵過(guò)程中，由于加入的原料糖不能全部被利用，發(fā)酵液還夾帶多糖、非還原糖等不能被發(fā)酵利用的物質(zhì)，因此發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液中除存在D-亮氨酸外，還有蛋白質(zhì)、色素、膠體物、原料還原糖、多糖、非還原糖等，以及纈氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸等雜氨基酸。

一種D-亮氨酸的提純方法，包括以下步驟：

取D-亮氨酸發(fā)酵液體積135L升溫至80℃，攪拌狀態(tài)下，保溫半小時(shí)進(jìn)行滅活處理，處理結(jié)束后，取樣檢測(cè)D-亮氨酸含量為41.89g/L，合計(jì)D-亮氨酸5.65kg，控制物料溫度低于40℃，壓力小于0.65MPa，流速220L/h過(guò)陶濾，除去菌渣和部分雜質(zhì)，共收集陶濾液120L，取樣檢測(cè)濾液中D-亮氨酸濃度為40.91g/L，合計(jì)D-亮氨酸4.91kg。

將所得陶濾清液調(diào)節(jié)PH至6，70℃下進(jìn)行濃縮得到濃縮液，使?jié)饪s液中D-亮氨酸的濃度達(dá)到110g/L，向濃縮液中加入NaCl，調(diào)節(jié)濃縮液中的離子強(qiáng)度達(dá)到0.25mol/L后，進(jìn)行梯度降溫，降溫速率為9℃/h，直到濃縮液溫度降至15℃以下，結(jié)晶得到D-亮氨酸濕粉6.72kg；

將D-亮氨酸濕粉溶于25L的PH為9.5的氫氧化鈉水溶液中，充分溶解后，補(bǔ)加純化水至D-亮氨酸濃度為150g/L，此時(shí)溶液的體積為30L，向溶液中加入鹽酸溶液，反調(diào)PH為6后，加入KCl調(diào)節(jié)溶液的離子強(qiáng)度達(dá)到0.08mol/L，以6℃/h的降溫速率進(jìn)行降溫，當(dāng)溫度降至15℃時(shí)，攪拌30min進(jìn)行結(jié)晶，過(guò)濾分離結(jié)晶，用與結(jié)晶質(zhì)量相同的5℃的冷水對(duì)結(jié)晶進(jìn)行洗滌，洗滌結(jié)束后，在80℃、真空度為-0.095MPa條件下對(duì)結(jié)晶進(jìn)行干燥，最終得到4.22kgD-亮氨酸晶體。

整個(gè)提純過(guò)程在潔凈區(qū)生產(chǎn)，所得產(chǎn)品純度為99.3％，水分含量為0.04wt％，收率為74.1％。

應(yīng)用^[2-3]

CN202011126111.9報(bào)道了D-亮氨酸和氯己定組合物的應(yīng)用，尤其涉及D-亮氨酸和氯己定組合物在制備預(yù)防或治療齲病藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證明D-亮氨酸增強(qiáng)氯己定對(duì)致齲變形鏈球菌的殺菌作用的機(jī)制為D-亮氨酸將生物膜狀態(tài)的變形鏈球菌轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚顟B(tài)的浮游變形鏈球菌，使變形鏈球菌更易殺滅，從而增強(qiáng)氯己定對(duì)變形鏈球菌的殺滅作用，通過(guò)在口腔殺菌劑氯己定中添加綠色化合物D-亮氨酸，制備D-亮氨酸和氯己定組合物，殺滅致齲變形鏈球菌生物膜，大大降低氯己定的使用濃度，降低氯己定臨床應(yīng)用的不良反應(yīng)，達(dá)到同等的殺菌效果，具有臨床轉(zhuǎn)化前景。

CN201180012935.6報(bào)道了一種處理、減少或抑制由細(xì)菌引起的生物薄膜形成的方法，所述方法包括：將物品與包含有效量的D-氨基酸的組合物接觸，所述組合物實(shí)質(zhì)上不包含所述對(duì)應(yīng)的L-氨基酸，由此處理、減少或抑制所述生物薄膜形成，其中所述D-氨基酸選自由D-丙氨酸、D-半胱氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-組氨酸、D-異亮氨酸、D-賴氨酸、D-亮氨酸、D-天冬酰胺、D-脯氨酸、D-谷氨酰胺、D-精氨酸、D-絲氨酸、D-蘇氨酸、D-纈氨酸、D-色氨酸、D-酪氨酸及其組合所組成的組。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國(guó)發(fā)明] CN201910764076.4 一種D-亮氨酸的提純方法

[2] CN202011126111.9D-亮氨酸和氯己定組合物的應(yīng)用

[3] CN201180012935.6用于處理生物薄膜的方法和涂層