利用毛发制备胱氨酸设计.doc

利用毛发制备胱氨酸内容摘要：L-胱氨酸是氨基酸的一种，是合成人体蛋白的基本单位之一。其广泛存在于毛、发、骨、角之中。在毛发中的含量在14%-18%。根据L-胱氨酸的性质及原材料的供给情况，目前工业上一般采取用浓酸酸解毛发的方式制取L-胱氨酸。关键词：L-胱氨酸、人发、酸解、抽滤前言：L-胱氨酸是在1810年由Wollaston从膀胱结石中发现的。1832年，Berzelius将其命名为胱氨酸，它是一种含硫氨基酸，在蛋白质中有少量存在，多含于头发、指爪等的角蛋白中。L-胱氨酸化学式为HSCH2CH（NH2）COOH，为含硫-氨基酸之一，遇硝普盐呈紫色（因SH而显色），存在于许多蛋白质、谷胱甘肽中，与Ag+，Hg+，Cu+等金属离子可形成不溶性的硫醇盐。半胱氨酸是属于非必需氨基酸。在动物体内是从蛋氨酸和丝氨酸经过胱硫醚而合成。无机硫黄（来自硫酸盐）导入到半胱氨酸，在植物和细菌中，从硫酸经过3抇-磷酸腺苷-5抇-磷酸硫酸和亚硫酸还原生成的硫化氢通过和O-乙酰丝氨酸或丝氨酸反应而生成。半胱氨酸的分解是在厌氧条件下通过脱硫氢酶的作用分解成丙酮酸和硫化氢和氨，或是通过转氨基作用，经由中间产物-巯基丙酮酸分解成为丙酮酸和硫黄，在氧化条化条件下，氧化成半胱氨酸亚硫酸后，可经转氨基作用分解成为丙酮酸与亚硫酸，以及由脱羧基作用分解成为亚牛磺酸、牛磺酸等。此外，半胱氨酸是不稳定的化合物，容易氧化还原，与胱氨酸相互转换。还可与有毒的芳香族化合物缩合成硫醚氨酸而起解毒作用。L-胱氨酸是一种营养增补剂。用于奶粉的母乳化。属非必需氨基酸。对构成皮肤和毛发是必需物质，能促进手术及外伤的治疗。刺激造血功能，促进白血球生成。 有促进机体细胞氧化和还原功能，也可作化妆品的添加剂，能促进伤口愈合，对防治皮肤过敏及治疗湿疹等作用。正文：1. 实验试剂与仪器:1.1仪器：烧杯 滴管 玻璃棒 药匙 洗瓶 量筒 布氏漏斗、 三口烧瓶 球型冷凝管 电动搅拌器 电加热套 铁架台 滤纸 PH试纸 。1.2药品：人发 洗洁精 清水 蒸馏水 NAOH（30%） 盐酸（36%,20ml） 活性炭（粗品质量的5%） 2. 实验原理与方法：2.1实验原理:L-胱氨酸广泛存在于人发、猪毛、羊毛、马毛、羽毛等动物角蛋白质中，是由两个-疏基-氨基丙酸组成的含硫氨基酸。其形状呈六角形板状，为白色结晶或粉末，微溶于水，不溶于乙醇及其它有机溶剂，溶于无机酸和碱。PH=4.6，熔点260摄氏度左右。L-胱氨酸的结构式为 HOOC-CH(NH2)-CH2SSCH2-CH(NH2)-COOH 角蛋白(人发)盐酸回流L-胱氨酸+其它氨基酸 角蛋白在盐酸的作用下逐渐水解为小分子,水解液为各种氨基酸 的混合物。根据它们的等电点不同将其分离、提纯（胱氨酸的 等电等是ph=5.02)，最终得到纯的L-胱氨酸。 L胱氨酸的制备有很多方法，其中以毛发为原料，通过酸解提取发制备为国内外生产厂家所采用，其原因是方便，经济。本实验采用人毛发为原料经浓盐酸水解，再经碱中和过滤后得道胱氨酸粗品，后经酸溶，脱色，中和，过滤后得到白色晶体，即是L胱氨酸2.2实验方法：（1）头发的预处理：将头发用热水洗34次,用洗洁精洗直至洗净(不必脱脂),然后晒干。（2）酸解：用工业纯的浓盐酸20mL,倒入三口烧瓶中,将装有盐酸的三口烧瓶放在电热套上加热至60,把10g洗净晒干的头发慢慢加入酸中,不断搅拌,装上回流冷凝管,保持反应液微沸(温度为110-114)。回流1.5h后,若毛发溶解完全,取掉回流冷凝管,适当提高温度(低于200),将溶液中多余的盐酸去。趁热过滤,除去腐黑质及其他杂质。（3） 中和：将滤液热至50左右，用36%的NAOH边搅拌办滴加达到4-5.后停止滴加，继续搅拌15分钟，静置2h。（4） 脱色：往滤液里滴加15%的NAOH,PH维持在34之间,将其煮沸，再加入其质量分数5%的活性炭。脱色后进行热抽滤，抽滤得到的固体即为L-胱氨酸晶体。3. 结果与讨论：3.1结果：实验过程复杂，耗时较长，且经验不足，最终结果不理想，脱色后颜色为褐色，且没有固体产物出现，原因脱色次数不足，正常的结果应为白色晶体或粉末。3.2讨论： 本次实验没有得到结果，造成这个结果的原因可能是投料过少，抽虑不彻底造成的，且在精制的过程中操作不当，颜色差别也大。实验是在具有理论知识的前提下进行动手实施，是第一次自己设计的实验，在本次试验过程中，实验药品和仪器是老师提前准备的，自己根据设计实验的需要，选择所需的实验药品和仪器进行实验。通过本次实验，发现自己真正的独立思考完成实验的能力是不足的，实验过程中需要耐心，大胆而细致的动手实验，要不时认真思考实验的步骤及与实验相关的知识方法。由于自己的经验不足，导致实验结