一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法

2023-06-08 16:12:41

專利名稱：一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法
技術領域：
本發明屬於反應高分子技術領域，具體涉及分離羥基脯氨酸的方法。
背景技術：
羥基脯氨酸是膠原蛋白的特徵成分，其吡咯環的游離4-羥基能清除超氧自由基 和羥基自由基，在保健、化妝品工業用作抗氧化、抗輻射、防腐和甜味添加劑，在製藥行業用 抗生素、抗腫瘤、降壓藥及新型胃藥等的合成原料，在臨床上用於治療各種軟組織疾病，如 結締組織受損、風溼性關節炎等；在食品行業作果汁、清涼飲料、營養飲料等的增味劑、營養 強化劑和香味料；也用於加快傷口癒合、減肥等領域。目前製備羥基脯氨酸的方法，是以魚鱗、豬皮、骨膠及製革廢物等中的膠原蛋白為 原料，通過酸水解產生游離羥基脯氨酸和脯氨酸，再利用離子交換樹脂分離出其中的羥基 脯氨酸。例如1998年《食品科學》第10期19中施強的「從骨膠中提取L-羥基脯氨酸和 L-脯氨酸」一文中公開的方法，是以骨膠為原料，在常溫下用3倍於骨膠的6mol/L的鹽酸水 解骨膠為游離胺基酸，用1倍於骨膠(w/V)的亞硝酸鈉在45°C以下亞硝化骨膠水解3h，得 亞硝胺溶液，然後再用鹽酸水解亞硝胺為亞氨酸。將亞氨酸溶液用活性炭脫色，用D61[H+] 型離子交換樹脂柱交換脫色液中的亞氨酸，再以0. 2mol/L的氯化銨洗脫，分別濃縮結晶， 獲得L-HP(即羥基脯氨酸)和L-P(即脯氨酸)粗品；將粗品精製後在酒精中重結晶，即得 L-HP成品和L-P成品。該方法的主要缺點是大量使用致癌的亞硝酸鈉，產生的一氧化氮 及廢水中的亞硝酸鈉既汙染環境，殘留於胺基酸中的亞硝酸鈉還存在致癌的風險；由於使 用離子交換樹脂分離，其它胺基酸與羥基脯氨酸均帶相同電荷，分離效率低，需多種樹脂柱 串聯才能得到合格產品，生產成本高，不適宜規模化工業生產。

發明內容
本發明的目的是針對現有製備羥基脯氨酸方法的不足，提供一種殼聚糖樹脂分離 羥基脯氨酸的方法，具有工藝簡單，節約能源，無有害物質排放汙染環境，資源綜合利用率 高，回收活性炭及乙醇可再利用，產品純度高等特點。本發明的機理是戊二醛交聯殼聚糖樹脂中殘存的游離氨基，在二環己基碳二亞 胺(DCC)催化下，能與游離羥基脯氨酸的羧基反應，脫水生成肽鍵，從而製備出羥基脯氨酸 修飾殼聚糖樹脂。該殼聚糖樹脂以羥基脯氨酸的吡咯環為吸附分離官能團，該環為平面結 構，環上電子云分布均勻化，形成共平面的5原子疏水域，能與有相同結構的吡咯環化合物 形成最有效的疏水相互作用。蛋白質由20種胺基酸組成，僅脯氨酸和羥基脯氨酸含吡咯 環，當該胺基酸與羥基脯氨酸修飾殼聚糖樹脂的吡咯環'臨近'，即發生基於吡咯環平面 的疏水相互作用。其它胺基酸沒有吡咯環或與該結構差異較大，不能或只能部分與吡咯環 形成疏水相互作用，作用力較小，可被隨後擴散而至的吡咯胺基酸取代，因此，利用羥基脯 氨酸修飾的殼聚糖樹脂可實現吡咯胺基酸與其它胺基酸的親和分離。本發明按上述原理制 備出羥基脯氨酸修飾的殼聚糖樹脂，並以該樹脂吸附蛋白質水解液中的羥基脯氨酸，再經過洗脫、濃縮及凍幹，就獲得分離純化的羥基脯氨酸產品。本發明的目的是這樣實現的一種用殼聚糖樹脂製備羥基脯氨酸的方法以殼聚 糖和明膠為原料，先製備殼聚糖樹脂，再製備膠原蛋白水解溶液，然後經吸附、洗脫及凍幹 而得成品。其具體的方法步驟如下(1)製備殼聚糖樹脂①備料按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為42 44% 20 22% 34 36%: 1 2%的比例備料，備用。②製備交聯殼聚糖微球第(1)-①步完成後，先將殼聚糖溶於稀鹽酸溶液中，配製成質量分數為1 2 %的 殼聚糖溶液。後在攪拌條件下，將殼聚糖溶液分散在等體積的液體石蠟中，繼續攪拌20 30min，再在攪拌條件下，升溫至40 50°C ；並加入戊二醛交聯劑和致孔劑碳酸鈣粉末，進 行交聯反應60 80min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9 10，並在溫度為60 70°C下，繼續攪拌反應2. 5 3. 5h ；最後抽濾，分別收集濾渣，棄濾液。對濾渣用60 80°C 的蒸餾水洗滌除去液體石蠟，再用稀鹽酸溶解濾渣中的碳酸鈣，然後用蒸餾水、95%乙醇反 復洗滌至中性，就製備出交聯殼聚糖微球。收集洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇，再利用。③製備殼聚糖樹脂第(1)-②步完成後，先將(1)-①步備好的34 36%羥基脯氨酸，溶解於乙醇 濃度為50 %的乙醇溶液中，再加入第(1)-②步製備出的交聯殼聚糖微球，攪拌吸附50 70min;再加入經乙醇濃度為70%的乙醇溶液，溶解二環己基碳二亞胺(DCC)的溶液，配製 成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的1 2倍的溶液，然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系 的pH值為5 7的條件下，反應8 12min。最後對反應液進行抽濾，收集濾渣，棄濾液。 對濾渣，先用95%乙醇洗滌除去二環己基碳二亞胺分解產物異脲，再在60 80°C下進行幹 燥8 12h，就製備出殼聚糖樹脂(即為羥基脯氨酸修飾的殼聚糖樹脂)。收集洗滌濾渣的 洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇，再利用。(2)製備膠原蛋白水解溶液第(1)步完成後，以明膠為蛋白質原料，按明膠(g)鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸 溶液(L)的重量-體積之比為1 4. 5 5. 5的比例，先將明膠置於搪瓷反應釜中，在攪拌 下加入鹽酸溶液，連接好回流裝置後，密閉，先升溫至110 120°C回流水解19 21h ；後冷 卻至70 80°C，再加入明膠質量19 21%的活性炭，攪拌脫色25 35min，然後進行真 空過濾，分別收集濾渣和濾液。對於濾渣，送活性炭再生工廠，進行再生後，利用；對於濾液 (即為膠原蛋白水解物)，用稀氫氧化鈉溶液調節其PH值為2 4，並用去離子水稀釋至濾 液中的羥基脯氨酸的濃度為2 6mg/mL的膠原蛋白水解溶液。本步驟採用的蛋白質原料， 為所述的明膠外，還用其他蛋白質(如骨膠或皮毛或廢棄革製品等)。(3)殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸第(2)步完成後，將第(1)步製備出的殼聚糖樹脂放置於玻璃層析柱中，先用去離 子水反衝洗，排出殼聚糖樹脂柱中的氣泡，然後以流速為2 6倍樹脂柱體積/小時(BV/ h)，泵入第(2)步製備出的膠原蛋白水解溶液，過柱，進行殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸，直 至過柱液中羥基脯氨酸的濃度為0. lmg/mL時止。然後用1倍樹脂柱體積的去離子水洗滌殼聚糖樹脂柱，最後分別收集吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂和過柱液。對過柱液，用於制 備調味用水解動物蛋白。(4)製備羥基脯氨酸凍乾粉第(3)步完成後，對第(3)步收集的吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂，泵入pH值 為8 10、乙醇濃度為70 80%的乙醇溶液，以2 4倍樹脂柱體積/小時的流速進行洗 脫，分別收集第1 2倍樹脂柱體積的洗脫液和第2 4. 5倍樹脂柱體積的洗脫液(前者含 脯氨酸，後者含羥基脯氨酸)，直至流出的洗脫液中無羥基脯氨酸為止。將卸載羥基脯氨酸 的殼聚糖樹脂柱，用去離子水衝洗後，可再次用於吸附羥基脯氨酸；對於分別含羥基脯氨酸 和脯氨酸的洗脫流出液，分別泵入真空濃縮裝置中，控制真空度為-0. 6 -0. 9MPa,在75 90°C下濃縮，直至濃縮液波美度達到15Be時止，就獲得分別含羥基脯氨酸和脯氨酸的濃縮 液。將含羥基脯氨酸和脯氨酸的濃縮液分別放入冷凍乾燥機中，在溫度為-50 -60°C，真 空度為25 50Pa條件下，乾燥24 30h，就製備出羥基脯氨酸的凍乾粉，並且得到了副產 品脯氨酸凍乾粉。收得率是純度為95. 3 98%的羥基脯氨酸凍乾粉。本發明採用上述技術方案後，主要有以下效果(1)本發明依據吡咯環與吡咯環之間的特異疏水相互作用，直接從膠原蛋白水 解溶液中吸附羥基脯氨酸，再經過洗脫，濃縮和乾燥的簡單工藝，就獲得了純度為95. 3 98%的羥基脯氨酸凍乾粉。(2)本發明省去使用多種離子交換樹脂及其再生活化產生的大量廢水及工時，工 藝簡單、有利於環保，生產成本低。(3)本發明在溫和的條件下進行，生產設備簡單，耗能低。可推廣至其它蛋白質原 料中含羥基脯氨酸的分離，從而進一步降低生產成本，便於推廣應用。(4)本發明產生過程中的膠原蛋白過柱溶液，可用於製造調味用水解動物蛋白，副 產品脯氨酸凍乾粉，可用於食品行業中作增味劑等，從而實現了原料的充分利用。(5)本發明製備的殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸後，可重複多次使用，再生效果好。 吸附色素的廢活性炭經再生後可再次用於脫色，用於洗脫殼聚糖樹脂的廢乙醇可回收再利 用。因此本發明無「三廢」排放，環境友好，是高效率、低消耗、低成本的綠色環保分離方法。採用本發明方法製備出的產品，可廣泛應用於保健、化妝品行業中作抗氧化、抗 輻射的添加劑等；食品行業中作增味劑、營養強化劑和香味料；製藥行業中作抗生素、抗腫 瘤、降壓藥等的合成原料等；在加快傷口癒合、減肥等領域也有著很廣泛的用途。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
進一步說明本發明。實施例1一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，其具體的方法步驟如下(1)製備殼聚糖樹脂①備料按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 42% 20% 34 的比例備料，備用。②製備交聯殼聚糖微球
第(1)-①步完成後，先將殼聚糖溶於稀鹽酸溶液中，配製成質量分數為的殼 聚糖溶液。後在攪拌條件下，將殼聚糖溶液分散在等體積的液體石蠟中，繼續攪拌20min， 再在攪拌條件下，升溫至40°C ；並加入戊二醛交聯劑和致孔劑碳酸鈣粉末，進行交聯反應 60min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9，並在溫度為60°C下，繼續攪拌反應2. 5h ； 最後抽濾，分別收集濾渣，棄濾液。對濾渣用60°C的蒸餾水洗滌除去液體石蠟，再用稀鹽 酸溶解濾渣中的碳酸鈣，然後用蒸餾水、95%乙醇反覆洗滌至中性，就製備出交聯殼聚糖微 球。收集洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇，再利用。③製備殼聚糖樹脂第(1)-②步完成後，先將(1)-①步備好的34%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為 50%的乙醇溶液中，再加入第(1)-②步製備出的交聯殼聚糖微球，攪拌吸附50min ；再加入 經乙醇濃度為70%的乙醇溶液，溶解二環己基碳二亞胺(DCC)的溶液，配製成DCC的摩爾數 為羥基脯氨酸摩爾數的1 2倍的溶液，然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系的pH值為5的條 件下，反應8min。最後對反應液進行抽濾，收集濾渣，棄濾液。對濾渣，先用95%乙醇洗滌 除去二環己基碳二亞胺分解產物異脲，再在60°C下進行乾燥8h，就製備出殼聚糖樹脂(即 為羥基脯氨酸修飾的殼聚糖樹脂)。收集洗滌濾渣的洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇，再利 用。(2)製備膠原蛋白水解溶液第(1)步完成後，以明膠為蛋白質原料，按明膠(g)鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸 溶液(L)的重量-體積之比為1 4. 5的比例，先將明膠置於搪瓷反應釜中，在攪拌下加入 鹽酸溶液，連接好回流裝置後，密閉，先升溫至110°C回流水解19h ；後冷卻至70°C，再加入 明膠質量19%的活性炭，攪拌脫色25min，然後進行真空過濾，分別收集濾漁和濾液。對於 濾渣，送活性炭再生工廠，進行再生後，利用；對於濾液(即為膠原蛋白水解物)，用稀氫氧 化鈉溶液調節其pH值為2，並用去離子水稀釋至濾液中的羥基脯氨酸的濃度為2mg/mL的膠 原蛋白水解溶液。本步驟採用的蛋白質原料，為所述的明膠外，還用其他蛋白質(如骨膠或 皮毛或廢棄革製品等)。(3)殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸第(2)步完成後，將第(1)步製備出的殼聚糖樹脂放置於玻璃層析柱中，先用去離 子水反衝洗，排出殼聚糖樹脂柱中的氣泡，然後以流速為2倍樹脂柱體積/小時(BV/h)，泵 入第(2)步製備出的膠原蛋白水解溶液，過柱，進行殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸，直至過柱 液中羥基脯氨酸的濃度為0. lmg/mL時止。然後用1倍樹脂柱體積的去離子水洗滌殼聚糖 樹脂柱，最後分別收集吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂和過柱液。對過柱液，用於製備調味 用水解動物蛋白。(4)製備羥基脯氨酸凍乾粉第(3)步完成後，對第(3)步收集的吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂，泵入pH值 為8、乙醇濃度為70%的乙醇溶液，以2倍樹脂柱體積/小時的流速進行洗脫，分別收集第 1倍樹脂柱體積的洗脫液和第2倍樹脂柱體積的洗脫液(前者含脯氨酸，後者含羥基脯氨 酸)，直至流出的洗脫液中無羥基脯氨酸為止。將卸載羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂柱，用去離 子水衝洗後，可再次用於吸附羥基脯氨酸；對於分別含羥基脯氨酸和脯氨酸的洗脫流出液， 分別泵入真空濃縮裝置中，控制真空度為-0. 6MPa，在75°C下濃縮，直至濃縮液波美度達到
815Be°時止，就獲得分別含羥基脯氨酸和脯氨酸的濃縮液。將含羥基脯氨酸和脯氨酸的濃 縮液分別放入冷凍乾燥機中，在溫度為-50°C，真空度為25Pa條件下，乾燥24h，就製備出羥 基脯氨酸的凍乾粉，並且得到了副產品脯氨酸凍乾粉。收得率是純度為95. 3%的羥基脯氨 酸凍乾粉。實施例2一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法的具體步驟，同實施例1，其中第(1)-①步中，按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 43% 21% 35% 1.5%的比例。第(1)-②步中，配製成質量分數為1.5%的殼聚糖溶液。繼續攪拌25min，升溫至 45°C;進行交聯反應70min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9. 5，並在溫度為65°C下， 繼續攪拌反應3h。對濾渣用70°C的蒸餾水洗滌除去液體石蠟。第(1)-③步中，先將(1)-①步備好的35%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50% 的乙醇溶液中。攪拌吸附60min ；配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的1. 5倍的溶 液，然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系的PH值為6的條件下，反應lOmin。再在70°C下進行 乾燥10h。第⑵步中，按明膠(g)鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液(L)的重量-體積之比 為1 5的比例，先升溫至115°C回流水解20h ；後冷卻至75°C，再加入明膠質量20%的活 性炭，攪拌脫色30min。對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為3，並用去離子水稀釋 至濾液中的羥基脯氨酸的濃度為4mg/mL的膠原蛋白水解溶液。第(3)步中，以流速為4倍樹脂柱體積/小時(BV/h)。第⑷步中，泵入pH值為9、乙醇濃度為75%的乙醇溶液，以3倍樹脂柱體積/小 時的流速進行洗脫，分別收集第1. 5倍樹脂柱體積的洗脫液和第3倍樹脂柱體積的洗脫液。 控制真空度為-0. 7MPa，在80°C下濃縮。在溫度為_55°C，真空度為35Pa條件下，乾燥27h。 收得率是純度為96. 5%的羥基脯氨酸凍乾粉。實施例3一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法的具體步驟，同實施例1，其中第(1)-①步中，按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 44% 22% 36% 2%的比例。第(1)-②步中，配製成質量分數為2%的殼聚糖溶液。繼續攪拌30min，升溫至 50°C;進行交聯反應80min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至10，並在溫度為70°C下， 繼續攪拌反應3. 5h。第(1)-③步中，先將(1)-①步備好的36%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50% 的乙醇溶液中，攪拌吸附70min ；配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的2倍的溶液， 然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系的pH值為7的條件下，反應12min。再在80°C下進行乾燥 12h。第⑵步中，按明膠(g)鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液(L)的重量-體積之比 為1 5. 5的比例，先升溫至120°C回流水解21h;後冷卻至80°C，再加入明膠質量21%的 活性炭，攪拌脫色35min。對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為4，並用去離子水稀 釋至濾液中的羥基脯氨酸的濃度為6mg/mL的膠原蛋白水解溶液。
第(3)步中，以流速為6倍樹脂柱體積/小時(BV/h)。第⑷步中，泵入pH值為10、乙醇濃度為80%的乙醇溶液，以4倍樹脂柱體積/小時的流速進行洗脫，分別收集第2倍樹脂柱體積的洗脫液和第4. 5倍樹脂柱體積的洗脫 液。控制真空度為_0.9MPa，在90°C下濃縮。在溫度為_60°C，真空度為50Pa條件下，乾燥 30h。收得率是純度為98%的羥基脯氨酸凍乾粉。
權利要求
一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，其特徵在於其具體的方法步驟如下(1)製備殼聚糖樹脂①備料按殼聚糖∶戊二醛∶羥基脯氨酸∶碳酸鈣的質量百分比為42～44％∶20～22％∶34～36％∶1～2％的比例備料；②製備交聯殼聚糖微球第(1)-①步完成後，先將殼聚糖溶於稀鹽酸溶液中，配製成質量分數為1～2％的殼聚糖溶液，後在攪拌條件下，將殼聚糖溶液分散在等體積的液體石蠟中，繼續攪拌20～30min，再在攪拌條件下，升溫至40～50℃；並加入戊二醛交聯劑和致孔劑碳酸鈣粉末，進行交聯反應60～80min；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9～10，並在溫度為60～70℃下，繼續攪拌反應2.5～3.5h；最後抽濾，分別收集濾渣，棄濾液，對濾渣用60～80℃的蒸餾水洗滌除去液體石蠟，再用稀鹽酸溶解濾渣中的碳酸鈣，然後用蒸餾水、95％乙醇反覆洗滌至中性，收集洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇；③製備殼聚糖樹脂第(1)-②步完成後，先將(1)-①步備好的34～36％羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50％的乙醇溶液中，再加入第(1)-②步製備出的交聯殼聚糖微球，攪拌吸附50～70min；再加入經乙醇濃度為70％的乙醇溶液，溶解二環己基碳二亞胺的溶液，配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的1～2倍的溶液，然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系的pH值為5～7的條件下，反應8～12min，最後對反應液進行抽濾，收集濾渣，棄濾液，對濾渣，先用95％乙醇洗滌除去二環己基碳二亞胺分解產物異脲，再在60～80℃下進行乾燥8～12h，收集洗滌濾渣的洗滌液，經旋轉蒸發儀回收乙醇；(2)製備膠原蛋白水解溶液第(1)步完成後，以明膠為蛋白質原料，按明膠∶鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液的重量-體積之比為1∶4.5～5.5的比例，先將明膠置於搪瓷反應釜中，在攪拌下加入鹽酸溶液，連接好回流裝置後，密閉，先升溫至110～120℃回流水解19～21h；後冷卻至70～80℃，再加入明膠質量19～21％的活性炭，攪拌脫色25～35min，然後進行真空過濾，分別收集濾渣和濾液，對於濾渣，送活性炭再生工廠進行再生；對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為2～4，並用去離子水稀釋至濾液中的羥基脯氨酸的濃度為2～6mg/mL的膠原蛋白水解溶液；(3)殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸第(2)步完成後，將第(1)步製備出的殼聚糖樹脂放置於玻璃層析柱中，先用去離子水反衝洗，排出殼聚糖樹脂柱中的氣泡，然後以流速為2～6倍樹脂柱體積/小時，泵入第(2)步製備出的膠原蛋白水解溶液，過柱，進行殼聚糖樹脂吸附羥基脯氨酸，直至過柱液中羥基脯氨酸的濃度為0.1mg/mL時止，然後用1倍樹脂柱體積的去離子水洗滌殼聚糖樹脂柱，最後分別收集吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂和過柱液；(4)製備羥基脯氨酸凍乾粉第(3)步完成後，對第(3)步收集的吸附有羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂，泵入pH值為8～10、乙醇濃度為70～80％的乙醇溶液，以2～4倍樹脂柱體積/小時的流速進行洗脫，分別收集第1～2倍樹脂柱體積的洗脫液和第2～4.5倍樹脂柱體積的洗脫液，直至流出的洗脫液中無羥基脯氨酸為止，將卸載羥基脯氨酸的殼聚糖樹脂柱，用去離子水衝洗後，可再次用於吸附羥基脯氨酸；對於分別含羥基脯氨酸和脯氨酸的洗脫流出液，分別泵入真空濃縮裝置中，控制真空度為-0.6～-0.9MPa，在75～90℃下濃縮，直至濃縮液波美度達到15Be°時止，將含羥基脯氨酸和脯氨酸的濃縮液分別放入冷凍乾燥機中，在溫度為-50～-60℃，真空度為25～50Pa條件下，乾燥24～30h，收得率是純度為95.3～98％的羥基脯氨酸凍乾粉。
2.按照權利要求1所述的一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，其特徵在於具體 步驟中第(1)-①步中，按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 42% 20% 34% 的比例；第(1)-②步中，配製成質量分數為的殼聚糖溶液，繼續攪拌20min，升溫至40°C ； 進行交聯反應60min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9，並在溫度為60°C下，繼續攪 拌反應2. 5h ；對濾渣用60°C的蒸餾水洗滌除去液體石蠟；第(1)-③步中，先將(1)-①步備好的34%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50%的乙 醇溶液中，攪拌吸附50min ；配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的1倍的溶液，然後 用稀氫氧化鈉溶液調節體系的PH值為5的條件下，反應8min，再在60°C下進行乾燥8h ；第(2)步中，按明膠鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液的重量-體積之比為1 4. 5的 比例，先升溫至1IO0C回流水解19h ；後冷卻至70°C，再加入明膠質量19%的活性炭，攪拌脫 色30min，對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為2，並用去離子水稀釋至濾液中的羥 基脯氨酸的濃度為2mg/mL的膠原蛋白水解溶液； 第(3)步中，以流速為2倍樹脂柱體積/小時；第(4)步中，泵入pH值為8、乙醇濃度為70%的乙醇溶液，以2倍樹脂柱體積/小時的 流速進行洗脫，分別收集第1倍樹脂柱體積的洗脫液和第2倍樹脂柱體積的洗脫液，控制真 空度為-0. 6MPa，在80°C下濃縮，在溫度為_50°C，真空度為25Pa條件下，乾燥24h，收得率 是純度為95. 3%的羥基脯氨酸凍乾粉。
3.按照權利要求1所述的一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，其特徵在於具體 步驟中第(1)-①步中，按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 43% 21% 35% 1.5%的比例；第(1)-②步中，配製成質量分數為1. 5%的殼聚糖溶液，繼續攪拌25min，升溫至45°C ； 進行交聯反應70min ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至9. 5，並在溫度為65°C下，繼續 攪拌反應3h ；對濾渣用70°C的蒸餾水洗滌除去液體石蠟；第(1)-③步中，先將(1)-①步備好的35%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50%的 乙醇溶液中，攪拌吸附60min ；配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的1. 5倍的溶液， 然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系的PH值為6的條件下，反應lOmin，再在70°C下進行乾燥 IOh ；第(2)步中，按明膠鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液的重量-體積之比為1 5的比 例，先升溫至115°C回流水解20h ；後冷卻至75°C，再加入明膠質量20%的活性炭，攪拌脫色 30min，對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為3，並用去離子水稀釋至濾液中的羥基脯氨酸的濃度為4mg/mL的膠原蛋白水解溶液； 第(3)步中，以流速為4倍樹脂柱體積/小時；第(4)步中，泵入pH值為9、乙醇濃度為75%的乙醇溶液，以3倍樹脂柱體積/小時的 流速進行洗脫，分別收集第1. 5倍樹脂柱體積的洗脫液和第3倍樹脂柱體積的洗脫液，控制 真空度為-0. 7MPa，在80°C下濃縮，在溫度為_55°C，真空度為35Pa條件下，乾燥27h，收得 率是純度為96. 5%的羥基脯氨酸凍乾粉。
4.按照權利要求1所述的一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，其特徵在於具體 步驟中第(1)-①步中，按殼聚糖戊二醛羥基脯氨酸碳酸鈣的質量百分比為 44% 22% 36% 2%的比例；第(1)-②步中，配製成質量分數為2%的殼聚糖溶液，繼續攪拌30min，升溫至50°C ； 進行交聯反應SOmin ；然後用稀氫氧化鈉溶液調節體系pH至10，並在溫度為70°C下，繼續 攪拌反應3. 5h ；對濾渣用80°C的蒸餾水洗滌除去液體石蠟；第(1)-③步中，先將(1)-①步備好的36%羥基脯氨酸，溶解於乙醇濃度為50%的乙 醇溶液中，攪拌吸附70min ；配製成DCC的摩爾數為羥基脯氨酸摩爾數的2倍的溶液，然後 用稀氫氧化鈉溶液調節體系的PH值為7的條件下，反應12min，再在80°C下進行乾燥12h ； 第(2)步中，按明膠鹽酸濃度為6mol/L的鹽酸溶液的重量-體積之比為1 5. 5的 比例，先升溫至120°C回流水解21h ；後冷卻至80°C，再加入明膠質量21 %的活性炭，攪拌脫 色35min，對於濾液，用稀氫氧化鈉溶液調節其pH值為4，並用去離子水稀釋至濾液中的羥 基脯氨酸的濃度為6mg/mL的膠原蛋白水解溶液； 第(3)步中，以流速為6倍樹脂柱體積/小時；第(4)步中，泵入pH值為10、乙醇濃度為80%的乙醇溶液，以4倍樹脂柱體積/小時 的流速進行洗脫，分別收集第2倍樹脂柱體積的洗脫液和第4. 5倍樹脂柱體積的洗脫液，控 制真空度為-0. 9MPa，在90°C下濃縮，在溫度為-60°C，真空度為50Pa條件下，乾燥30h，收 得率是純度為98%的羥基脯氨酸凍乾粉。
全文摘要
一種用殼聚糖樹脂分離羥基脯氨酸的方法，屬於反應高分子技術領域。本發明以殼聚糖和明膠為原料，先製備殼聚糖樹脂，再製備膠原蛋白水解液，然後經吸附、洗脫及凍幹而得成品。本發明具有工藝簡單，生產設備簡單，能耗低，生產成本低，充分利用資源，無「三廢」排放，便於推廣應用等特點；採用本發明製備出的羥基脯氨酸產品的純度高，並能製得脯氨酸及調味用水解動物蛋白等副產品。採用本發明製備出的產品，可廣泛應用於保健、化妝品行業中坐抗氧化、抗輻射的添加劑；食品行業中作增味劑；營養強化劑及香味料；製藥行業中作抗生素、抗腫瘤、降壓藥等的合成原料等；在加快傷口癒合、減肥等領域也有很廣泛的用途。
文檔編號C07D207/16GK101863816SQ20101019596
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月10日 優先權日2010年6月10日
發明者馮濤, 周興, 周小華, 康宏寬, 李曉輝, 趙紅波 申請人:重慶大學