《氨基酸药物》ppt课件

1、第一节第一节 氨基酸类药物的根本概念氨基酸类药物的根本概念 一、氨基酸类药物的根本知识一、氨基酸类药物的根本知识 从各种生物体中发现的氨基酸已有从各种生物体中发现的氨基酸已有180多种，但是多种，但是参与蛋白质组成的常见氨基酸或称根本氨基酸只需二参与蛋白质组成的常见氨基酸或称根本氨基酸只需二十种。十种。1986年发现第年发现第21种种 硒代胱氨酸硒代胱氨酸 最近发现第最近发现第22种种遗传基因编码的氨基酸遗传基因编码的氨基酸 吡咯赖氨酸。吡咯赖氨酸。 180多种天然氨基酸大多数是不参与蛋白质组成的，多种天然氨基酸大多数是不参与蛋白质组成的，这些氨基酸被称为非蛋白质氨基酸。这些氨基酸被称为非蛋白

2、质氨基酸。 氨基酸是构成机体蛋白质的根本单位，且构成生氨基酸是构成机体蛋白质的根本单位，且构成生物体蛋白质的氨基酸都是物体蛋白质的氨基酸都是-氨基酸，除甘氨酸外，氨基酸，除甘氨酸外，-碳原子均为不对称碳原子，具有立体异构景象，均是碳原子均为不对称碳原子，具有立体异构景象，均是L-型氨基酸。型氨基酸。1、分类：、分类： 1根据氨基酸在根据氨基酸在pH5.5溶液中带电情况分为酸性、溶液中带电情况分为酸性、中性及碱性氨基酸三类。中性及碱性氨基酸三类。 2依依R基团差别亦分为：基团差别亦分为：脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及杂环氨基酸三类脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸及杂环氨基酸三类 其中其中L-组氨酸、组氨

3、酸、L-色氨酸、色氨酸、L-脯氨酸及脯氨酸及L-羟脯氨羟脯氨酸为杂环氨基酸，酸为杂环氨基酸， L-酪氨酸及酪氨酸及L-苯丙氨酸为芳香族氨基酸，苯丙氨酸为芳香族氨基酸， 其他均为脂肪族氨基酸。其他均为脂肪族氨基酸。2、性质：、性质：1物理通性：物理通性： 天然氨基酸纯品均为白色结晶性粉末，熔点及分天然氨基酸纯品均为白色结晶性粉末，熔点及分解点均在解点均在200以上。以上。 在有机溶剂中溶解度普通较小。在有机溶剂中溶解度普通较小。 均为两性电解质，各有一定等电点。除甘氨酸外均为两性电解质，各有一定等电点。除甘氨酸外都有旋光性。都有旋光性。 氨基酸能使水的介电常数增高氨基酸能使水的介电常数增高,而普

4、通的有机化而普通的有机化合物乙醇、丙酮等却使水的介电常数降低。是以离合物乙醇、丙酮等却使水的介电常数降低。是以离子晶格组成，而普通的有机化合物是由分子晶格组子晶格组成，而普通的有机化合物是由分子晶格组成的。成的。2化学通性：化学通性： -氨基酸共同的化学反响有两性解离及林海定反氨基酸共同的化学反响有两性解离及林海定反响响(ninhyding reactiong) 、酰化、烷基化、酯化、酰、酰化、烷基化、酯化、酰氯化、酰胺化、叠氮化、脱羧及脱氨反响、肽键结合氯化、酰胺化、叠氮化、脱羧及脱氨反响、肽键结合反响及与甲醛和亚硝酸的反响等。反响及与甲醛和亚硝酸的反响等。 特殊基团反响：特殊基团反响： 酪

5、氨酸的酚羟基可产生米伦反响与福林达尼斯反酪氨酸的酚羟基可产生米伦反响与福林达尼斯反响；响； 精氨酸的胍基产生坂口反响；精氨酸的胍基产生坂口反响； 色氨酸的吲哚基与芳醛产生红色反响；色氨酸的吲哚基与芳醛产生红色反响； 组氨酸的咪唑基产生组氨酸的咪唑基产生Pauly反响；反响； 苯丙氨酸硝化后于碱性条件下产生桔黄色反响；苯丙氨酸硝化后于碱性条件下产生桔黄色反响； 胱氨酸及半胱氨酸经酸或碱破坏后可与醋酸铅产胱氨酸及半胱氨酸经酸或碱破坏后可与醋酸铅产生铅黑反响；生铅黑反响； 半胱氨酸在碱性条件下与亚硝基铁氰化钠硝普半胱氨酸在碱性条件下与亚硝基铁氰化钠硝普盐反响生成紫红色化合物。盐反响生成紫红色化合物。

6、 色氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸均有特征紫外吸收光色氨酸、苯丙氨酸及酪氨酸均有特征紫外吸收光谱，色氨酸最大吸收波长为谱，色氨酸最大吸收波长为279nrn，苯丙氨酸为，苯丙氨酸为259nm，酪氨酸为，酪氨酸为278nm。但构成天然蛋白质的。但构成天然蛋白质的20种种氨基酸在可见光区均无吸收。氨基酸在可见光区均无吸收。 氨基酸的上述理化性质是蛋白质与氨基酸合成、转化、分别纯化及定性定量检测的根据二、氨基酸及其衍生物在医药中的运用 1、氨基酸是构成蛋白质的根本组成单位，故生物体中众多蛋白质的生物功能，无不与构成蛋白质的氨基酸种类、数量、陈列顺序及由其构成的空间构象有亲密的关系。因此氨基酸对维持机体蛋白质的

7、动态平衡有极其重要的意义。生命活动中人及动物经过消化道吸收氨基酸 。 经过体内转化而维持其动态平衡，假设其动态平衡失调，那么机体代谢紊乱，甚至引起病变。2、许多氨基酸尚有其特定的药理效应。、许多氨基酸尚有其特定的药理效应。 氨基酸的营养价值及其与疾病治疗的关系氨基酸的营养价值及其与疾病治疗的关系 氨基酸为构成天然蛋白质的根本单位，故蛋白质氨基酸为构成天然蛋白质的根本单位，故蛋白质营养价值实践是氨甚酸作用的反映。安康人靠膳食中营养价值实践是氨甚酸作用的反映。安康人靠膳食中的蛋白质获取各种氨基酸满足机体需求。缺乏蛋白质的蛋白质获取各种氨基酸满足机体需求。缺乏蛋白质那么影响机体生长及正常生理功能，抗

8、病力减弱引起那么影响机体生长及正常生理功能，抗病力减弱引起病变。病变。 消化道功能严重妨碍者及手术后病人常因禁食无法消化道功能严重妨碍者及手术后病人常因禁食无法获得足够蛋白质，本身蛋白质过量耗费，致使营养不获得足够蛋白质，本身蛋白质过量耗费，致使营养不良而导致病情恶化或预后不良。良而导致病情恶化或预后不良。 临床上常经过直接输入氨基酸制剂改善患者营养情况，添加治疗时机，促进康复。 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸等8种氨基酸 必需氨基酸：人及哺乳动物本身不能合成，需由食物供应。 半必需氨基酸：氨基酸胱氨酸及酪氨酸可分别由其他氨基酸蛋氨酸和苯丙氨酸)产生，假设食

9、物中提供了足够的该氨基酸氨酸及酪氨酸，可减少对其他氨基酸蛋氨酸及苯丙氨酸的需求量。 氨基酸精氨酸及组氨酸合成速度较低，通常氨基酸精氨酸及组氨酸合成速度较低，通常难以满足需求，需由外界补充一部分。难以满足需求，需由外界补充一部分。二治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物二治疗消化道疾病的氨基酸及其衍生物三治疗肝病的氨基酸及其衍生物三治疗肝病的氨基酸及其衍生物四治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物四治疗脑及神经系统疾病的氨基酸及其衍生物五用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物五用于肿瘤治疗的氨基酸及其衍生物六其它氨基酸类药物的临床运用六其它氨基酸类药物的临床运用第二节第二节 氨基酸类药物的消费方法氨基酸类药物

10、的消费方法 1、 目前全世界天然氨基酸的年总产量在百万吨左目前全世界天然氨基酸的年总产量在百万吨左右，其中产量较大者有谷氨酸、蛋氨酸及赖氨酸，其右，其中产量较大者有谷氨酸、蛋氨酸及赖氨酸，其次为天门冬氨酸、苯丙氨酸及胱氨酸等。它们主要用次为天门冬氨酸、苯丙氨酸及胱氨酸等。它们主要用于医药、食品、饲料及化工行业中。于医药、食品、饲料及化工行业中。 2、 目前构成天然蛋白质的目前构成天然蛋白质的20种氨基酸的消费方法种氨基酸的消费方法有天然蛋白质水解法、发酵法、酶转化法及化学合成有天然蛋白质水解法、发酵法、酶转化法及化学合成法等四种。法等四种。 3、 氨基酸及其衍生物类药物已有百种之多，但主氨基酸

11、及其衍生物类药物已有百种之多，但主要是以要是以20种氨基酸为原料经酯化、酰化、取代及成盐种氨基酸为原料经酯化、酰化、取代及成盐等化学方法或酶转化法消费。等化学方法或酶转化法消费。一、水解法一、水解法 一根本原理与过程一根本原理与过程 以毛发、血粉及废蚕丝等蛋白质为原料，经过酸、以毛发、血粉及废蚕丝等蛋白质为原料，经过酸、碱或酶水解成多种氨基酸混合物，经分别纯化获得碱或酶水解成多种氨基酸混合物，经分别纯化获得各种药用氨基酸的方法称为水解法。各种药用氨基酸的方法称为水解法。 目前用水解法消费的氨基酸有目前用水解法消费的氨基酸有L-胱氨酸、胱氨酸、L-精氨精氨酸、酸、L-亮氨酸、亮氨酸、L-异亮氨酸

12、、异亮氨酸、L-组氨酸、组氨酸、L-脯氨酸脯氨酸及及L-丝氨酸等。丝氨酸等。 水解法消费氨基酸的主要过程为水解、分别和结水解法消费氨基酸的主要过程为水解、分别和结晶精制三个步骤。晶精制三个步骤。 1、蛋白质水解方法、蛋白质水解方法 目前蛋白质水解分为酸水解法、碱水解法及酶水目前蛋白质水解分为酸水解法、碱水解法及酶水解法三种。解法三种。 1酸水解法酸水解法 蛋白质原料用蛋白质原料用610molL盐酸或盐酸或8molL硫酸于硫酸于110120回流煮沸水解回流煮沸水解1224h，除酸后即得多种氨基酸混合物。此法优点是水，除酸后即得多种氨基酸混合物。此法优点是水解迅速而彻底，产物全部为解迅速而彻底，产

13、物全部为L-型氨基酸，无消旋作型氨基酸，无消旋作用。缺陷是色氨酸全部被破坏，丝氨酸及酪氨酸部用。缺陷是色氨酸全部被破坏，丝氨酸及酪氨酸部分被破坏，且产生大量废酸污染环境。分被破坏，且产生大量废酸污染环境。2碱水解法碱水解法 蛋白质原料经蛋白质原料经6molL氢氧化钠或氢氧化钠或4molL氢氧化钡于氢氧化钡于100水解水解6h即得多种氨基酸混即得多种氨基酸混合物。该法水解迅速而彻底，且色氨酸不被破坏，合物。该法水解迅速而彻底，且色氨酸不被破坏，但含羟基或巯基的氨基酸全部被破坏，且产生消旋但含羟基或巯基的氨基酸全部被破坏，且产生消旋作用。工业上多不采用。作用。工业上多不采用。3酶水解法酶水解法 蛋

14、白质原料在一定蛋白质原料在一定pH和温度条件下和温度条件下经蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的过程称为经蛋白水解酶作用分解成氨基酸和小肽的过程称为酶水解法。酶水解法。 此法优点为反响条件温暖，无需特殊设备，氨基此法优点为反响条件温暖，无需特殊设备，氨基酸不破坏，无消旋作用。缺陷是水解不彻底，产物酸不破坏，无消旋作用。缺陷是水解不彻底，产物中除氨基酸外，尚含较多肽类。工业上很少用该法中除氨基酸外，尚含较多肽类。工业上很少用该法消费氨基酸而主要用于消费水解蛋白及蛋白胨。消费氨基酸而主要用于消费水解蛋白及蛋白胨。2、氨基酸分别方法、氨基酸分别方法 氨基酸分别方法较多，通常有溶解度法、等电点氨基酸分别

15、方法较多，通常有溶解度法、等电点沉淀法、特殊试剂沉淀法、吸附法及离子交换法等。沉淀法、特殊试剂沉淀法、吸附法及离子交换法等。 1溶解度法溶解度法 是根据不同氨基酸在水中或其它溶剂是根据不同氨基酸在水中或其它溶剂中的溶解度差别而进展分别的方法。中的溶解度差别而进展分别的方法。 胱氨酸和酪氨酸均难溶于水，但在热水中酪氨酸胱氨酸和酪氨酸均难溶于水，但在热水中酪氨酸溶解度较大，而胱氨酸溶解度变化不大，故可将混合溶解度较大，而胱氨酸溶解度变化不大，故可将混合物中胱氨酸、酪氨酸及其它氨基酸彼此分开。物中胱氨酸、酪氨酸及其它氨基酸彼此分开。 2特殊试剂沉淀法特殊试剂沉淀法 系采用某些有机或无机试剂与系采用某

16、些有机或无机试剂与相应氨基酸构成不溶性衍生物的分别方法。相应氨基酸构成不溶性衍生物的分别方法。 如邻二甲苯-4-磺酸能与亮氨酸构成不溶性盐沉淀，后者与氨水反响又可获得游离亮氨酸； 组氨酸可与HgC12构成不溶性汞盐沉淀，后者经处置后又可获得游离组氨酸； 精氨酸可与苯甲醛生成水不溶性苯亚甲基精氨酸沉淀，后者用盐酸除去苯甲醛即可得精氨酸。 3吸附法吸附法 是利用吸附剂对不同氨基酸吸附力的差是利用吸附剂对不同氨基酸吸附力的差别进展分别的方法。如颗粒活性炭对苯丙氨酸、酪别进展分别的方法。如颗粒活性炭对苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的吸附力大于对其它非芳香族氨基酸氨酸及色氨酸的吸附力大于对其它非芳香族氨基酸的

17、吸附力，故可从氨基酸混合液中将上述氨基酸分的吸附力，故可从氨基酸混合液中将上述氨基酸分别出来。别出来。 4离子交换法离子交换法 是利用离子交换剂对不同氨基酸吸是利用离子交换剂对不同氨基酸吸附才干的差别进展分别的方法。氨基酸为两性电解附才干的差别进展分别的方法。氨基酸为两性电解质，在特定条件下，不同氨基酸的带电性质及解离质，在特定条件下，不同氨基酸的带电性质及解离形状不同，故同一种离子交换剂对不同氨基酸的吸形状不同，故同一种离子交换剂对不同氨基酸的吸附力不同。附力不同。3、氨基酸的精制方法、氨基酸的精制方法 分别出的特定氨基酸中常含有少量其它杂质，需进分别出的特定氨基酸中常含有少量其它杂质，需进

18、展精制，常用的有结晶和重结晶技术，也可采用溶解展精制，常用的有结晶和重结晶技术，也可采用溶解度法或结晶与溶解度法相结合的技术。度法或结晶与溶解度法相结合的技术。 丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度较小，且丙氨酸在稀乙醇或甲醇中溶解度较小，且pI为为6.0，故丙氨酸可在故丙氨酸可在pH6.0时，用时，用50冷乙醇结晶或重结晶冷乙醇结晶或重结晶加以精制。加以精制。 溶解度与结晶技术相结合的方法精制氨基酸。如在溶解度与结晶技术相结合的方法精制氨基酸。如在沸水中苯丙氨酸溶解度大于酪氨酸沸水中苯丙氨酸溶解度大于酪氨酸100倍，假设将含倍，假设将含少量酪氨酸的苯丙氨酸粗品溶于少量酪氨酸的苯丙氨酸粗品溶于15倍体

19、积倍体积wv的的热水中，调热水中，调pH4.0左右，经脱色过滤可除去大部分酪左右，经脱色过滤可除去大部分酪氨酸；滤液浓缩至原体积的氨酸；滤液浓缩至原体积的13，加，加2倍体积倍体积vv的的95乙醇，乙醇，4放置，滤取结晶，放置，滤取结晶，用95%乙醇洗涤，烘干即得苯丙氨酸精品。二用水解法消费氨基酸的种类及工艺 绝大多数氨基酸均可采用酸水解法消费，但目前由于发酵方法及酶工程技术的迅速开展，仅有几种氨基酸仍采用酸水解法消费。现胱氨酸及亮氨酸消费为例。 1、L-胱氨酸L-Cystine，L-Cys2的制备 1L-胱氨酸的构造与性质 L-胱氨酸存在于一切蛋白质分子中，尤以毛、发及蹄甲等角蛋白中含量最多

20、。其分子由两分子半胱氨酸脱氢氧化而成，构造为： L-胱氨酸自稀酸中构成六角形或六角柱形晶体，分解点258261，pI为5.05，25D 为-232。在25水中溶解度为0.011，在75水中为0.052。溶于无机酸及无机碱，在热碱液中可被分解。不溶于乙醇、乙醚及丙酮。可被复原为L-半胱氨酸。 2工艺道路 3工艺过程工艺过程水解水解 110117水解水解7h自自100时计后出料时计后出料,玻玻璃布过滤璃布过滤,搜集滤液。搜集滤液。中和中和 直至直至pH4.8，静置，静置36h，涤纶布滤取沉淀，离，涤纶布滤取沉淀，离心甩干得心甩干得L-胱氨酸粗品。胱氨酸粗品。粗制粗制 升温至升温至6570，搅拌半小

21、时，加活性炭，搅拌半小时，加活性炭16kg，于，于8090保温半小时，滤除活性炭。调滤液保温半小时，滤除活性炭。调滤液至至pH4.8，静置结晶，吸出上清液后，底部沉淀经离，静置结晶，吸出上清液后，底部沉淀经离心甩干得胱氨酸粗品心甩干得胱氨酸粗品。 精制精制 中和中和 升温至升温至70，加活性炭，加活性炭1.52.5kg，85搅拌半小时，过滤，加搅拌半小时，过滤，加1.5倍体积蒸馏水，升温倍体积蒸馏水，升温至至7580，搅拌下用，搅拌下用12氨水化学纯中和至氨水化学纯中和至pH3.54.0，析出结晶，滤取胱氨酸结晶，蒸馏水洗，析出结晶，滤取胱氨酸结晶，蒸馏水洗至无氯离子，真空枯燥得至无氯离子，真

22、空枯燥得L-胱氨酸废品。胱氨酸废品。4检验检验 应为六角形或六角柱形白色结晶，含量在应为六角形或六角柱形白色结晶，含量在98.5以上，枯燥失重小于以上，枯燥失重小于0.5，炽灼残渣小于，炽灼残渣小于0.2，氯化物小于，氯化物小于0.15，铁盐小于，铁盐小于0.001，重金属，重金属小于小于20ppm。含量测定：含量测定：5作用与用途作用与用途 L-胱氨酸具有加强造血机能、升高胱氨酸具有加强造血机能、升高白细胞、促进皮肤损伤的修复及抗辐射作用。临床上白细胞、促进皮肤损伤的修复及抗辐射作用。临床上用于治疗辐射损伤、重金属中毒、慢性肝炎、牛皮癣用于治疗辐射损伤、重金属中毒、慢性肝炎、牛皮癣及病后或产

23、后继发性脱发。及病后或产后继发性脱发。 2、L-亮氨酸亮氨酸L-Leucine，L-leu的制备的制备1L-亮氨酸的构造与性质亮氨酸的构造与性质 L-亮氨酸存在于一切蛋亮氨酸存在于一切蛋白质中，以玉米麸质及血粉中含量最丰富，其次在角白质中，以玉米麸质及血粉中含量最丰富，其次在角甲、棉籽饼和鸡毛中含量也较多。甲、棉籽饼和鸡毛中含量也较多。L-亮氨酸为人体必亮氨酸为人体必需氨基酸之一，化学称号为需氨基酸之一，化学称号为2-氨基氨基-4-甲基戊酸或甲基戊酸或2-氨氨基异己酸，分子式：基异己酸，分子式：C6H13NO2,分子量：分子量：131.17 ,构构造式：造式： L-Leu自水及乙醇中得白色片状

24、结晶，pI为5.98，熔点为293，在25水中溶解度为2.19，乙醇中为0.017;在75水中为3.82，在醋酸中为10.9，不溶于乙醚。 2工艺道路： 3工艺过程：工艺过程：水解、赶酸水解、赶酸 取取6molL HC1 500L于于1吨水解罐中，吨水解罐中，投入投入100kg动物血粉，动物血粉，110120回流水解回流水解24h后，于后，于7080减压浓缩至糊状。加减压浓缩至糊状。加50L水稀释后，再浓缩水稀释后，再浓缩至糊状，如此赶酸三次，冷却至室温滤除残渣。至糊状，如此赶酸三次，冷却至室温滤除残渣。吸附、脱色吸附、脱色 上述滤液稀释上述滤液稀释1倍后，以每分钟倍后，以每分钟0.5L的的流

25、速流进颗粒活性炭柱流速流进颗粒活性炭柱30180cm至流出液出现苯至流出液出现苯丙氨酸为止，用去离子水以同样流速洗至流出液丙氨酸为止，用去离子水以同样流速洗至流出液pH4.0为止，穿柱液与洗涤液合并。为止，穿柱液与洗涤液合并。浓缩、沉淀与解析浓缩、沉淀与解析 上述流出液减压浓缩至进柱液体上述流出液减压浓缩至进柱液体积的积的13，搅拌下参与，搅拌下参与110体积体积vv的邻二甲的邻二甲苯苯-4-磺酸，产生亮氨酸磺酸盐沉淀。滤取沉淀并用磺酸，产生亮氨酸磺酸盐沉淀。滤取沉淀并用2倍体积倍体积wv去离子水搅拌洗涤两次，抽滤压干得去离子水搅拌洗涤两次，抽滤压干得亮氨酸磺酸盐。滤饼加亮氨酸磺酸盐。滤饼加2

26、倍体积倍体积wv去离子水搅去离子水搅匀，用匀，用6mol/L 氨水中和至氨水中和至pH68，7080保温搅保温搅拌拌1h，冷却过滤。沉淀用，冷却过滤。沉淀用2倍体积倍体积wv去离子水去离子水搅拌洗涤两次，过滤得亮氨酸粗品。搅拌洗涤两次，过滤得亮氨酸粗品。精制精制 L-亮氨酸粗品用亮氨酸粗品用40倍体积倍体积wv去离子水去离子水加热溶解，加加热溶解，加0.5活性炭于活性炭于70搅拌脱色搅拌脱色1h，过滤，过滤，滤液浓缩至原体积的滤液浓缩至原体积的14，冷却后即析出白色片状亮，冷却后即析出白色片状亮氨酸结晶。过滤搜集结晶，用少量水洗涤、抽干，氨酸结晶。过滤搜集结晶，用少量水洗涤、抽干，7080烘干

27、得烘干得L-亮氨酸废品。亮氨酸废品。 4检验检验 应为白色片状结晶，含量应为白色片状结晶，含量98.5101.5%，枯燥失重不超越枯燥失重不超越0.2，炽灼残渣不超越，炽灼残渣不超越0.4，氯化，氯化物不超越物不超越0.05，铁盐不超越，铁盐不超越0.003%，重金属不超越，重金属不超越0.0015，砷盐不超越，砷盐不超越1.5ppm。 含量测定含量测定5作用与用途作用与用途 L-亮氨酸为人体必需氨基酸之一，亮氨酸为人体必需氨基酸之一，是各种氨基酸输液的原料之一。是各种氨基酸输液的原料之一。二、发酵法二、发酵法 根本原理与过程根本原理与过程 1、发酵的根本原理、发酵的根本原理 生物化学中称酵母

28、无氧呼吸过程为发酵，反响过程生物化学中称酵母无氧呼吸过程为发酵，反响过程中电子供体与受体皆为有机物，有时电子受体为电子中电子供体与受体皆为有机物，有时电子受体为电子供体的分解产物，氧化作用不完全，最终构成复原性供体的分解产物，氧化作用不完全，最终构成复原性产物。产物。 工业上，发酵本质上是利用微生物细胞中酶的作用，工业上，发酵本质上是利用微生物细胞中酶的作用，将培育基中有机物转化为细胞或其它有机物的过程。将培育基中有机物转化为细胞或其它有机物的过程。 初生氨基酸：微生物经过固氮作用、硝酸复原及自外界吸收氨使酮酸氨基化成相应的氨基酸，或微生物经过转氨酶作用，将一种氨基酸的氨基转移到另一种酮酸上，

29、生成的新氨基酸也称为初生氨基酸。 次生氨基酸：在微生物作用下，以初生氨基酸为前体转化成的其它氨基酸。 大多数氨基酸均可经过以初生氨基酸为原料的微生物转化作用而产生。 2、发酵法的根本过程、发酵法的根本过程 发酵法消费氨基酸的根本过程包括培育基配制与发酵法消费氨基酸的根本过程包括培育基配制与灭菌处置，菌种诱变与选育，菌种培育、灭菌及接种灭菌处置，菌种诱变与选育，菌种培育、灭菌及接种发酵，产品提取及分别纯化等步骤。发酵，产品提取及分别纯化等步骤。 现代生物工程采用细胞交融技术及基因重组技术现代生物工程采用细胞交融技术及基因重组技术改造微生物细胞，已获得多种高产氨基酸杂种菌株及改造微生物细胞，已获得

30、多种高产氨基酸杂种菌株及基因工程菌。基因工程菌。 如用北京棒状杆菌和钝齿棒状杆菌原生质体交融如用北京棒状杆菌和钝齿棒状杆菌原生质体交融构成的杂种，其中构成的杂种，其中70杂种细胞产生两亲菌株所产生杂种细胞产生两亲菌株所产生的氨基酸。的氨基酸。 氨基酸发酵方式主要是液体通风深层培育法，其氨基酸发酵方式主要是液体通风深层培育法，其过程是由菌种试管培育逐级放大直至数吨至数百吨发过程是由菌种试管培育逐级放大直至数吨至数百吨发酵罐。发酵终了，除去菌体，清液用于提取、分别纯酵罐。发酵终了，除去菌体，清液用于提取、分别纯化和精制有关氨基酸，其分别纯化、精制方法及过程化和精制有关氨基酸，其分别纯化、精制方法及

31、过程与水解法一样。与水解法一样。 二发酵法消费的氨基酸种类及工艺二发酵法消费的氨基酸种类及工艺 构成动物、植物及微生物体一切蛋白质的氨基酸种构成动物、植物及微生物体一切蛋白质的氨基酸种类与构型均无任何差别，但植物体内一切氨基酸皆由类与构型均无任何差别，但植物体内一切氨基酸皆由CO2、氨和水合成，动物体除、氨和水合成，动物体除8种必需氨基酸需从外种必需氨基酸需从外界摄取外，其他非必需氨基酸均可经过体内氨基酸之界摄取外，其他非必需氨基酸均可经过体内氨基酸之间的转化或碳水化合物中间代谢物而合成，而微生物间的转化或碳水化合物中间代谢物而合成，而微生物利用碳源、氮源及盐类几乎可合成一切氨基酸。利用碳源、

32、氮源及盐类几乎可合成一切氨基酸。 目前绝大部分氨基酸皆可经过发酵法消费，其缺陷是产物浓度低，设备投资大，工艺管理要求严厉，消费周期长，本钱高。本文仅以L-异亮氨酸及L-赖氨酸直接发酵法为例，阐明发酵法的根本过程。 1、L-异亮氨酸L-Isoleucine，L-Ile的制备 1L-异亮氨酸的构造与性质：L-Ile存在子一切蛋白 质 中 ， 为 人 体 必 需 氨 基 酸 之 一 ， 分 子 式 为C6H13NO2，分子量为131.17，构造式为： L-Ile在乙醇中构成菱形叶片状或片状晶体，分解点为285286，L-Ile溶于热醋酸，在20乙醇中溶解度为0.072，在25水中为4.12，在75水

33、中为6.08，不溶于乙醚。 2工艺道路 3工艺过程工艺过程 菌种培育菌种培育 种子培育基组成种子培育基组成%为：为：葡萄糖葡萄糖 2 尿素尿素 0.3 玉米浆玉米浆 2.5豆饼水解液豆饼水解液0.1以干豆饼计以干豆饼计 pH6.5。 二级种子培育基另加菜籽油二级种子培育基另加菜籽油0.4，其他同一级种子，其他同一级种子培育基。培育基。 一级种子培育：一级种子培育：1000ml三解瓶中培育基装量为三解瓶中培育基装量为200ml，接种一环牛肉膏斜面，接种一环牛肉膏斜面AS1.998菌种，摇床菌种，摇床30培育冲程培育冲程7cm，频率，频率105次次min16h。 二级种子培育：接种量二级种子培育：

34、接种量3.5，培育，培育8h，如此逐级，如此逐级放大培育得足够量菌种。 灭菌、发酵 发酵培育液组成%为: 硫酸铵 4.5 豆饼水解液 0.4，玉米浆 2.0 碳酸钙 4.5 pH7.2，淀粉水解复原糖初糖浓 度 11.5。 在5m3发酵罐中添加3吨发酵培育液，加热至118120，维持在1.1105Pa压力，灭菌30min，立刻通冰盐水冷却至25。接入1菌种vv，维持180转min的搅拌速度，升温至3031， 以0.2LminL通气量发酵60h，在2450h之间不断补加尿素至0.6，氨水至0.27。 除菌体、酸化 发酵终了后，发酵液加热至100并维持10min，冷却过滤，滤液加工业硫酸和草酸至p

35、H3.5，过滤除沉淀。 离子交换、吸附分别 上述滤液每分钟以树脂量1.5的流速进H十-型732离子交换柱40100cm，以100L去离子水洗柱，再以60、0.5molL氨水按3L/min的流速进展洗脱，分部搜集洗脱液。 浓缩赶氨浓缩赶氨 合并合并pH312的洗脱液，的洗脱液，7080减压蒸馏、浓缩至减压蒸馏、浓缩至粘稠状，加去离子水至原体积的粘稠状，加去离子水至原体积的14，再浓缩至粘稠，再浓缩至粘稠状。如此反复三次。状。如此反复三次。 脱色、浓缩、中和脱色、浓缩、中和 上述浓缩物加去离子水至原体积的上述浓缩物加去离子水至原体积的14，搅拌均匀，搅拌均匀，加加2molL盐酸调盐酸调pH3.5，

36、加上，加上1wv活性炭，活性炭，70搅拌脱色搅拌脱色1h。滤除活性炭，滤液减压浓缩至适当。滤除活性炭，滤液减压浓缩至适当体积，用体积，用2molL氨水调氨水调pH6.0，5沉淀过夜沉淀过夜,过滤抽过滤抽千，千，105烘干得：烘干得：L-异亮氨酸半废品。异亮氨酸半废品。精制、烘干精制、烘干 每每10kg L-异亮氨酸半废品加异亮氨酸半废品加8L浓盐酸和浓盐酸和20L去离子去离子水，加热至水，加热至80，搅拌溶解，加，搅拌溶解，加10kg氯化钠至饱和，氯化钠至饱和，加工业液碱调加工业液碱调pH10.5，过滤，滤液用碱调，过滤，滤液用碱调pH 1.5，5放置过夜。滤取沉淀，用放置过夜。滤取沉淀，用8

37、0L，去离子水加热至，去离子水加热至80搅拌溶解，加适量氯化钠和搅拌溶解，加适量氯化钠和1%wv活性炭，活性炭，70搅拌脱色搅拌脱色lh过滤，滤液减压浓缩至适当浓度，用过滤，滤液减压浓缩至适当浓度，用氨水调氨水调pH6.0，5放置结晶过夜。次日过滤搜集结放置结晶过夜。次日过滤搜集结晶，抽干，于晶，抽干，于105烘房中烘干得烘房中烘干得L-异亮氨酸废品。异亮氨酸废品。4检验检验 应为菱形叶片状或片状晶体，含量应为应为菱形叶片状或片状晶体，含量应为98.5101.5，枯燥失重不超越，枯燥失重不超越0.3，炽灼残渣不大于含，炽灼残渣不大于含量测定与量测定与L-亮氨酸的规定一样。亮氨酸的规定一样。0.

38、3%，氯化物不超越0.05，硫酸盐不超越0.03，铁盐不超越0.003,重金属不超越0.0015，砷盐不超越1.5ppm。5作用与用途 L-Ile为必需氨基酸，是复方氨基酸输液的重要成份之一。 2、L-赖氨酸L-Lysine，L-Lys的制备 1L-赖氨酸的构造和性质 L-赖氨酸存在于一切蛋白质中，为人体必需氨基酸之一。分子量为146.20，构造为： L-Lys自乙醇水溶液中得针状结晶，其盐酸盐为单斜晶系白色粉末，无臭、味苦，熔点263264，易溶于水，几乎不溶于乙醇和乙醚。PI为10.56， 2工艺道路3工艺过程工艺过程 菌种培育菌种培育 菌种为北京棒状杆菌菌种为北京棒状杆菌corymeba

39、cterium perkinenseAS l.563。斜面培育基成分为。斜面培育基成分为:葡萄糖葡萄糖0.5，牛肉膏，牛肉膏1.0，蛋白胨，蛋白胨0.5，琼脂，琼脂2.0，pH7.0。种子培育基成分种子培育基成分%为为:葡萄糖葡萄糖2.0，磷酸氢二钾，磷酸氢二钾0.1，硫酸镁，硫酸镁0.05，硫酸铵，硫酸铵0.4，玉米浆玉米浆2.0，毛发水解废液，毛发水解废液1.0，pH6.87.0，CaCO3 0.5。 1000ml三角瓶中种子培育基装量三角瓶中种子培育基装量200ml，接种一，接种一环斜面培育菌种，环斜面培育菌种，30振摇冲程振摇冲程7.6cm，频率，频率108次次min，培育，培育16h

40、。二级种子培育接种量2.5，培育48h。如此逐级扩展培育。 灭菌、发酵 发酵培育液成分为 淀粉水解糖13.5，磷酸二氢钾0.1，硫酸镁0.05，硫酸铵1.2，尿素0.4，玉米浆1.0，毛发水解废液1.0，甘蔗糖蜜2.0，pH6.7，灭菌前加甘油聚醚lL指5m3发酵罐。在5m3发酵罐中投入培育液3吨，在1.01105Pa压力下，加热至118120灭菌30min，立刻通入冰盐水冷却至30，按10vv比例接种，以1:0.6vv通气量于30发酵4251h，搅拌速度为180转min。 发酵液处置：离心除菌体；发酵液处置：离心除菌体；80 加热；加热；离子交换：铵型离子交换：铵型732树脂树脂;PH=5.

41、0为饱和为饱和(串联串联)浓缩结晶：搜集浓缩结晶：搜集PH=8.014.0洗脱液氨水洗脱洗脱液氨水洗脱三、酶转化法三、酶转化法 一根本原理及过程一根本原理及过程 酶转化法亦称为酶工程技术，实践上是在特定酶酶转化法亦称为酶工程技术，实践上是在特定酶的作用下使某些化合物转化成相应氨基酸的技术。的作用下使某些化合物转化成相应氨基酸的技术。 酶工程法与直接发酵法消费氨基酸之反响本质一酶工程法与直接发酵法消费氨基酸之反响本质一样，皆属酶转化反响，但前者为单酶或多酶的高密度样，皆属酶转化反响，但前者为单酶或多酶的高密度转化，而后者为多酶低密度转化。转化，而后者为多酶低密度转化。 酶工程技术工艺简单，产物浓

42、度高，转化率及消酶工程技术工艺简单，产物浓度高，转化率及消费效率较高，副产物少。费效率较高，副产物少。 固定化酶或细胞可进展延续操作，节省能源和劳固定化酶或细胞可进展延续操作，节省能源和劳务，并可长期反复运用。务，并可长期反复运用。二酶转化法消费的氨基酸种类及工艺二酶转化法消费的氨基酸种类及工艺 目前医药工业中，用酶工程法消费的氨基酸已有目前医药工业中，用酶工程法消费的氨基酸已有十多种。十多种。 DL-蛋氨酸、蛋氨酸、DL-缬氨酸、缬氨酸、DL-苯丙氨酸、苯丙氨酸、DL-色色氨酸、氨酸、DL-丙氨酸及丙氨酸及DL-苏氨酸等分别经氨基酰化酶苏氨酸等分别经氨基酰化酶拆分获得了相应的拆分获得了相应的

43、L-氨基酸，并已投入了工业化消氨基酸，并已投入了工业化消费。费。 1、L-天冬氨酸及天冬氨酸及L-丙氨酸的制备丙氨酸的制备 1L-天冬氨酸及天冬氨酸及L-丙氨酸的构造与性质丙氨酸的构造与性质 L天冬氨酸天冬氨酸L-Aspartic acid，Asp的构造与的构造与性质性质 L-Asp存在于一切蛋白质分子中，含两个羧基和存在于一切蛋白质分子中，含两个羧基和一个氨基，为酸性氨基酸，分子式为一个氨基，为酸性氨基酸，分子式为C4H7NO4，分，分子量为子量为133.10，构造式为：，构造式为： L-Asp的化学称号为-氨基丁二酸或氨基琥珀酸，纯品为白色菱形叶片状结晶，等电点为2.77，熔点为26927

44、1。溶于水及盐酸，不溶于乙醇及乙醚，在25水中溶解度为0.8，在75水中为2.88，在乙醇中为0.00016。在碱性溶液中为左旋性，在酸性溶液中为右旋性。25D 为 +5.05C0.52.0，在水中， 25D为 +25.4C0.52.0，在5molL HCl中。 L-丙氨酸L-Alanine，简称L-Ala的构造与性质 L-Ala存在于一切蛋白质分子中,为中性氨基酸。分子式为C3H7NO2，分子量为89.09，构造式为： L-Ala自水和乙醇中构成菱形结晶，等电点为6.0，分解点为297，在25水中溶解度为16.65，在75水中为28.5，在20乙醇中为0.16，不溶于丙酮及乙醚。25D 为+

45、18C0.52.0，在水中， 25D为-14.6C0.52.0，在5molL HCl中。2L-Asp和和L-Ala的酶转化反响的酶转化反响 3工艺道路工艺道路固定化酶固定化酶 凡限制在一定的空间范围内并能延续反复的运用凡限制在一定的空间范围内并能延续反复的运用的酶都称为固定化酶。的酶都称为固定化酶。 通常采用的固定化方法可大体概括为四种类型：通常采用的固定化方法可大体概括为四种类型：吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法。吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法。 吸附法吸附法 这是经过载体外表和酶分子外表间的次级这是经过载体外表和酶分子外表间的次级键相互作用而到达固定目的的方法，又可分：物理吸键相互作

46、用而到达固定目的的方法，又可分：物理吸附和离子交换吸附。附和离子交换吸附。 物理吸附是经过氢键、疏水键和物理吸附是经过氢键、疏水键和电子亲和力等电子亲和力等物理作用力将酶固定于不溶性载体的方法。物理作用力将酶固定于不溶性载体的方法。 常用的载体有：皂土、硅胶、氧化铝、磷酸钙胶和常用的载体有：皂土、硅胶、氧化铝、磷酸钙胶和微孔玻璃等无机吸附剂，纤维素、胶原、赛珞玢以及微孔玻璃等无机吸附剂，纤维素、胶原、赛珞玢以及火棉胶等有机吸附剂。火棉胶等有机吸附剂。 最常用的交换剂有CM羧甲基纤维素、DEAE二乙基氨基乙基纤维素、DEAE葡聚糖凝胶等。离子交换剂的吸附容量普通大于物理吸附剂，约50150mg蛋

47、白g载体。 共价偶联法 这是借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进展偶联以制备固定化酶的方法。 常用的载体有：纤维素、葡聚糖凝胶、琼脂糖、聚丙烯酰胺、多聚氨基酸、乙烯与顺丁烯二酸酐共聚物、聚苯乙烯、尼龙等；还有无机载体如多孔玻璃等。 交联法交联法 利用双功能或多功能试剂在酶分子间或酶分子与利用双功能或多功能试剂在酶分子间或酶分子与惰性蛋白间、或酶分子与载体间进展交联反响以共价惰性蛋白间、或酶分子与载体间进展交联反响以共价键制备固定化酶。键制备固定化酶。 包埋法包埋法 将聚合物的单体和酶溶液混合后，再借助聚合促进将聚合物的单体和酶溶液混合后，再借助聚合促进剂包括交联剂的作用进展聚合

48、，将酶包埋于聚合剂包括交联剂的作用进展聚合，将酶包埋于聚合物中以到达固定化的目的。物中以到达固定化的目的。 1胶格包埋最常用的包埋剂是聚丙烯酰胺凝胶，胶格包埋最常用的包埋剂是聚丙烯酰胺凝胶，它以丙烯酰胺为单体、它以丙烯酰胺为单体、N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交亚甲基双丙烯酰胺为交联剂聚合而成。联剂聚合而成。2微囊型包埋是用直径几十到几百微米、厚约25nm的半透膜将酶分子进展包埋固定化的方法。3脂质体包埋 脂质体是指具有脂双层构造和一定包裹空间的微球体。 辅酶及偶联酶的固定化 辅酶物质的固定化普通采用载体共价偶联法。 4工艺过程工艺过程 菌种培育菌种培育 大肠杆菌大肠杆菌Esscherichia

49、coliAS1.881的培育的培育 斜面培斜面培育基为普通肉汁培育基；育基为普通肉汁培育基； 摇瓶培育基成分为玉米浆摇瓶培育基成分为玉米浆7.5，反丁烯二酸，反丁烯二酸2.0，MgSO47H2O0.02，氨水调，氨水调pH6.0,煮沸后过滤，煮沸后过滤，500ml三角烧瓶中培育基装量三角烧瓶中培育基装量50100m1。 重新颖斜面上或液体中培育种子，接种于摇瓶培育重新颖斜面上或液体中培育种子，接种于摇瓶培育基中，基中，37振摇培育振摇培育24h，逐级扩展培育至，逐级扩展培育至10002000L规模。培育终了后用规模。培育终了后用1molL HCl调调pH5.0，升，升温至温至45并保温并保温1

50、h，冷却至室温，转筒式高速离心机，冷却至室温，转筒式高速离心机搜集菌体含天冬氨酸酶，备用。搜集菌体含天冬氨酸酶，备用。德阿昆哈假单胞菌德阿昆哈假单胞菌Pseudomonas dacunhae68变异变异株的培育株的培育斜面培育基组成为斜面培育基组成为蛋白胨蛋白胨0.25，牛肉膏，牛肉膏0.52，酵母膏，酵母膏0.25，NaC1 0.5，pH7.0，琼脂，琼脂2.0。 种子培育基与斜面培育基一样，唯不加琼脂，种子培育基与斜面培育基一样，唯不加琼脂，250ml三角烧瓶中培育基装量为三角烧瓶中培育基装量为40m1。 摇瓶培育基组成为摇瓶培育基组成为L-谷氨酸谷氨酸3.0，蛋白胨，蛋白胨0.9，酪蛋白

51、水解液酪蛋白水解液0.5，磷酸二氯钾，磷酸二氯钾0.05，MgSO47H2O 0.01，用氨水调，用氨水调pH 7.2，500ml三角瓶中培育基装量三角瓶中培育基装量为为80ml。 将培育24h的新颖斜面菌种接种于种子培育基中，30振摇培育8h，再接种子摇瓶培育基中，30振荡培育24h，如此逐级扩展至10002000L的培育罐培育。培育终了后用1molLHCl调pH至4.75，于30保温1h，用转筒式高速离心机离心搜集菌体含L-天冬氨酸-脱羧酶，备用。 细胞固定Ecoli的细胞固定 取湿菌体20kg悬浮于80L，生理盐水或离心后的培育清液中，保温至40，再参与90L保温至40的12明胶溶液及1

52、0L1.0戊二醛溶液，充分搅拌均匀，放置冷却凝固，再漫于0.25戊二醛溶液中。于5过夜后，切成35mm的立方小块，浸于0.25戊二醛溶液中5过夜、蒸馏水充分洗涤，滤干得含天冬氨酸酶的固定化E.coli，备用。假单胞菌体固定假单胞菌体固定 取湿菌体取湿菌体20kg，加生理盐水搅匀并稀释至，加生理盐水搅匀并稀释至40L，另取溶于生理盐水的另取溶于生理盐水的5角叉菜胶溶液角叉菜胶溶液85L，两液均，两液均保 温 至保 温 至 4 5 后 混 合 ， 冷 却 至后 混 合 ， 冷 却 至 5 成 胶 。 浸 于成 胶 。 浸 于600L2%KCl和和0.2molL己二胺的己二胺的0.5molL pH7

53、.0的磷酸缓冲液中，的磷酸缓冲液中，5下搅拌下搅拌10分钟，加戊二醛至分钟，加戊二醛至0.6molL浓度，浓度，5搅拌搅拌30分钟，取出切成分钟，取出切成35mm的立方小块，用的立方小块，用2% KCl溶液充分洗涤后，滤去洗涤溶液充分洗涤后，滤去洗涤液，即得含液，即得含L-天冬氨酸天冬氨酸-脱羧酶的固定化细胞，备脱羧酶的固定化细胞，备用。用。 转化反响 将保温至37的lmolL延胡索酸铵含1mmolL MgC12，pH8.5底物溶液按一定空间速度Sv延续流过生物反响堆I，控制到达最大转化率95为限制，搜集转化液制备L-Asp或用于生物反响堆的再转化。 当需求消费L-丙氨酸时，向上述转化液中加磷

54、酸吡哆醛至0.1mmolL浓度，调pH6.0，保温至37，按一定空间速度流入1.515105Pa压力下的生物反响堆，控制到达最大转化率95为限，搜集转化液，用于制取L-丙氨酸。 产品纯化与精制产品纯化与精制 生物反响堆生物反响堆转化液经过滤廓清，转化液经过滤廓清，搅拌下用搅拌下用1molL HCl调调pH2.8，5结晶过夜，滤取结晶过夜，滤取结晶，用少量冷水洗涤抽干，结晶，用少量冷水洗涤抽干，105枯燥得枯燥得L-Asp粗粗品。粗品用稀氨水溶解品。粗品用稀氨水溶解pH5成成15溶液，加溶液，加1%wv活性炭，活性炭，70搅拌脱色搅拌脱色1h过滤过滤,滤液于滤液于5结晶过夜，滤取结晶，结晶过夜，

55、滤取结晶，85真空枯燥得药用真空枯燥得药用L-Asp。 生物反响堆生物反响堆转化液过滤廓清，于转化液过滤廓清，于6070下减下减压浓缩至原体积的压浓缩至原体积的50，冷却后加等体积甲醇，冷却后加等体积甲醇，5结晶过夜，滤取结晶并用少量冷甲醇洗涤抽干，结晶过夜，滤取结晶并用少量冷甲醇洗涤抽干，80真空枯燥得真空枯燥得L-Ala粗品。粗品用粗品。粗品用3倍体积倍体积wv去离子水于去离子水于80搅拌溶解，加搅拌溶解，加0.5%wv药用活药用活性炭于性炭于70搅拌脱色搅拌脱色1h，过滤，滤液冷后加等体积，过滤，滤液冷后加等体积甲醇，甲醇，5结晶过夜，滤取结晶，于结晶过夜，滤取结晶，于80真空枯燥得真空

56、枯燥得药用药用LAla。 5检验检验 6作用与用途作用与用途 L-Asp有助于鸟氨酸循环，促进氨有助于鸟氨酸循环，促进氨和和CO2生成尿素，降低血中氨和生成尿素，降低血中氨和CO2,加强肝功能，加强肝功能，消除疲劳，用于治疗慢性肝炎、肝硬化及高血氨症。消除疲劳，用于治疗慢性肝炎、肝硬化及高血氨症。同时同时L-Asp和和L-Ala都是复合氨基酸输液的原料。都是复合氨基酸输液的原料。 2，酶拆分法制备，酶拆分法制备L-苯丙氨酸苯丙氨酸 1L-苯丙氨酸苯丙氨酸L-phenylalanine，L-phe的构的构造与性质造与性质 L-phe，存在于一切蛋白质中，为人体必需，存在于一切蛋白质中，为人体必需

57、氨基酸之一，其分子式为氨基酸之一，其分子式为C9H11NO2，分子量为，分子量为165.19，构造为：，构造为： L-Phe自水中结晶成白色叶片状晶体，无臭，微苦，pI为5.48；分解点为283284。在25水中溶解度为2.96，在75水中为6.62，微溶于甲醇及乙醇，不溶于乙醚。1%水溶液pH为5.46.0。25D为-4.47C0.52.0，在5molL HCl中，25D为-34.5C0.52.0，在水中。 2酶拆分DL-Phe的原理：DL-Phe与醋酸酐反响生成乙酰-DL-PheAc-DL-Phe，氨基酰化酶可专注性水解Ac-L-Phe的酰胺键生成L-Phe，而不水解Ac-D-Phe酰胺键

58、，再利用L-Phe与Ac-D-Phe在水中溶解度的差别进展分别。 Ac-D-Phe又可经消旋生成Ac-DL-Phe，再行水解和分别，如此反复进展，可将DL-Phe全部转化为L-Phe。DL-Phe拆分的根本反响过程如下：3工艺道路工艺道路 4工艺过程工艺过程 固定化氨基酰化酶的制备固定化氨基酰化酶的制备 取取DEAE-Sephadex A-50二乙氨基乙基葡聚糖二乙氨基乙基葡聚糖,G后面的阿拉伯数为凝胶得后面的阿拉伯数为凝胶得水值的水值的10倍。例如，倍。例如，G-25为每克凝胶膨胀时吸水为每克凝胶膨胀时吸水2.5克于去离子水中充分浸泡后，依次用克于去离子水中充分浸泡后，依次用10倍量倍量0.

59、5molL HCl和和0.5molL NaOH溶液搅拌处置溶液搅拌处置30min，再，再用去离子水洗至中性，然后依次用用去离子水洗至中性，然后依次用0.1molL及及0.01molL的的pH7.0磷酸缓冲液处置磷酸缓冲液处置12h，滤干备用。，滤干备用。 另取培育4050h的米曲扩展曲用6倍量去离子水分两次抽提，滤去残渣。滤液用2molL NaOH溶液调pH6.77.0，按100L酶液加1kg已处置的湿DEAE-SephadexA-50的比例混合，于04搅拌吸附45h，滤取DEAE-Sephadex A-50，依次用去离子水、0.1molL醋酸钠、0.01molL的pH7.0磷酸缓冲液洗涤34

60、次，滤干得固定化氨基酰化酶，加1甲苯后于冷库中储存，备用。 Ac-DL-Phe的制备 将DL-Phe、冰醋酸及醋酸酐按1 7 1wVv的比例参与反响釜中，90反响45h，回收醋酸，浓缩液加一定量去离子水，再浓缩至一定体积，冷却结晶，滤取结晶于60真空枯燥得AcDLPhe。 酶水解酶水解 在在1000L反响罐中加反响罐中加700L 0.1molL Ac-DL-Phe钠钠盐溶液，搅拌下滴加盐溶液，搅拌下滴加6molL HCl至至pH6.77.0，加，加1520kg固定化氨基酰化酶，固定化氨基酰化酶，50反响反响45h，过滤，过滤，滤液待分别滤液待分别LPhe，固定化酶再用于转化。，固定化酶再用于转