專利名稱：氨基酸電分餾萃取方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于化工、醫(yī)藥產(chǎn)品分離技術(shù)，特別涉及一種氨基酸電分餾萃取方法。
背景技術(shù)：
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，而蛋白質(zhì)是生物體的主要組成物質(zhì)，是生命活動的基礎。生物體中眾多蛋白質(zhì)的生物功能，無不與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及由其形成的空間構(gòu)象有密切的關系，所以研究氨基酸的分離具有重要意義。
分離氨基酸的方法有離子交換法、電滲析法、溶劑萃取法、電泳分離法等。從原理上來講，各方法一般都是利用氨基酸的某些物理或化學性質(zhì)來進行分離。物理性質(zhì)如酸堿度、兩性電解質(zhì)特性、溶解度、分子大小、極性、吸附劑的吸附性等；或利用化學性質(zhì)如形成各種鹽或可逆衍生物，使其和雜質(zhì)的性質(zhì)差異增大，從而達到分離的目的，但是伴隨著作為目的物的氨基酸的非可逆變化及引起的消旋現(xiàn)象，氨基酸的活性和特色有可能失去。因此發(fā)展一種溫和、高效的氨基酸分離技術(shù)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種氨基酸電分餾萃取方法。其特征在于所述電分餾萃取方法是將雙水相電泳萃取技術(shù)與分餾萃取技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)對多組分氨基酸混合體系的有效分離。該方法具體步驟如下1).先配制電極液及雙水相體系將葡聚糖按等質(zhì)量百分比加入極性溶劑配成雙水相水溶液，利用磷酸-磷酸鹽緩沖溶液將雙水相調(diào)節(jié)pH值為3-5，并以磷酸鹽緩沖溶液作為電極液；2).將所用的膜材料預先用電極液浸泡24小時，以提高膜結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定性；3).啟動輸送電極液的恒流泵，使電極室充滿電極液；
4).啟動用于輸送下相流體的恒流泵，待下相流體達到兩相室高度一半時啟動用于輸送上相流體的恒流泵，待兩相流動穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)兩相流量達到預定值；5).兩相室充滿后打開電泳儀，調(diào)節(jié)電泳儀電流，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，以微量進樣器向兩相室內(nèi)注入1-100μL多組分氨基酸混合體系的氨基酸溶液同時開始計時。
所述的雙水相體系是在電場作用下對氨基酸具有選擇性萃取能力的雙水相體系，如聚乙二醇(PEG)-葡聚糖(DEX)-水體系。
所述多組分氨基酸混合體系包括混合氨基酸苯丙氨酸與天冬氨酸混合物；和某種氨基酸的外消旋體D-苯丙氨酸與L-苯丙氨酸的對映體混合物。
所述電泳設備中所采用分隔陽極室與兩相室的膜為陽離子交換膜，分隔陰極室與兩相室的膜為陰離子交換膜。
所述極性溶劑為聚乙二醇。
所述緩沖溶液為磷酸-磷酸氫二鈉。
本發(fā)明的有益效果為本技術(shù)應用于氨基酸的分離，具有操作簡便，設備簡單，條件溫和，分離選擇性強等特點。
(1)將雙水相的上下兩相分離后由泵分別輸送到兩相電泳設備中，上下兩相在膜器內(nèi)采用逆流方式接觸；(2)待分離的氨基酸溶液由設備中間用注射器注入，在加入直流電的條件下進行萃取分離。


圖1為電分餾萃取法的簡易實驗裝置圖。
具體實施例方式
圖1所示為電分餾萃取法的簡易實驗裝置圖。其中兩相電泳設備包括三個腔室圖中從左至右依次為陰極室、兩相室、陽極室。在實驗實施時該設備水平擺放。本發(fā)明的原理在于一、利用電分餾萃取方法分離混合氨基酸時，利用不同氨基酸的等電點差異，通過加入緩沖溶液的方法控制雙水相的pH值，使得不同氨基酸在溶液中的荷電相反，分別向正負兩極遷移，從而使得兩種氨基酸分別富集在上下兩相。二、利用電分餾萃取方法分離氨基酸外消旋體時，向雙水相體系中加入手性選擇劑(如β-環(huán)糊精)，根據(jù)不同對映體與β-環(huán)糊精所形成包和物的穩(wěn)定性不同，使得不同對映體在電場下的遷移速率不同，從而達到手性拆分的效果。
具體實施步驟包括1).先配制電極液及雙水相體系將葡聚糖按等質(zhì)量百分比加入極性溶劑配成雙水相水溶液，利用磷酸-磷酸鹽緩沖溶液將雙水相調(diào)節(jié)pH值為3-5，并以磷酸-磷酸鹽緩沖溶液作為電極液；2).將所用的膜材料預先用電極室液浸泡24小時，以提高膜結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定性；3).啟動輸送電極液的恒流泵，使電極室充滿電極液；4).啟動用于輸送下相流體的恒流泵，待下相流體達到兩相室高度一半時啟動用于輸送上相流體的恒流泵，待兩相流動穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)兩相流量達到預定值；5).兩相室充滿后打開電泳儀，調(diào)節(jié)電泳儀電流，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，以微量進樣器向兩相室內(nèi)注入1-100μL多組分氨基酸混合體系的氨基酸溶液同時開始計時。
下面舉實施例對本發(fā)明予以進一步說明。
實施例1稱取一定量的聚乙二醇和葡聚糖，配制成質(zhì)量百分組成分別為5％的聚乙二醇和5％的葡聚糖的水溶液。將雙水相溶液搖勻、離心分相，得到空白雙水相體系。用磷酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液將空白雙水相體系的pH值調(diào)節(jié)為4.0。上相稱為PEG相，下相稱為DEX相。電極室液使用磷酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液。將空白雙水相體系的兩相分別置于量筒內(nèi)并放置于水浴中，控制溶液溫度為室溫。首先啟動輸送電極液的恒流泵，待電極室充滿后再啟動用于輸送下相流體的恒流泵，待下相流體達到兩相室高度一半時啟動用于輸送上相流體的恒流泵。兩相流動穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)兩相流量，控制上相流量為0.2ml/min，下相流量為0.1ml/min。兩相室充滿后打開電泳儀，控制電流強度為6mA。待系統(tǒng)整體穩(wěn)定后，以微量進樣器向兩相室內(nèi)注入50μL的混和氨基酸溶液(溶液中苯丙氨酸濃度為1.33×10-3mol/L，天冬氨酸濃度為1.68×10-4mol/L)，同時開始計時。測定不同電泳時間內(nèi)上、下相的氨基酸濃度。操作過程中上、下相氨基酸濃度變化如圖2所示。
由圖2可以看出，應用本發(fā)明可以將苯丙氨酸和天冬氨酸分別富集到上、下兩相。
實施例2配制實施例1中所述空白雙水相體系中，并向其中加入β-環(huán)糊精至飽和。用磷酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液將其pH值調(diào)節(jié)為4.0。電極室液使用磷酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液。將飽和有β-環(huán)糊精的雙水相體系的兩相分別置于量筒內(nèi)并放置于水浴中，控制溶液溫度為室溫。首先啟動輸送電極液的恒流泵，待電極室充滿后再啟動用于輸送下相流體的恒流泵，待下相流體達到兩相室高度一半時啟動用于輸送上相流體的恒流泵。兩相流動穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)兩相流量，控制上相流量為0.2ml/min，下相流量為0.1ml/min。兩相室充滿后打開電泳儀，控制電流強度為6mA。待系統(tǒng)整體穩(wěn)定后，以微量進樣器向兩相室內(nèi)注入50μL濃度為2.30×10-3mol/L的苯丙氨酸外消旋體溶液，同時開始計時。測定不同電泳時間內(nèi)上相的苯丙氨酸濃度。操作過程中上相氨基酸濃度變化如圖3所示。
由圖3可以看出，應用本發(fā)明可以將苯丙氨酸的兩種對映體完全拆分。
權(quán)利要求
1.一種氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述電分餾萃取方法是將雙水相電泳萃取技術(shù)與分餾萃取技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)對多組分氨基酸混合體系的有效分離。該方法具體步驟如下1).先配制電極液及雙水相體系將葡聚糖按等質(zhì)量百分比加入極性溶劑配成雙水相水溶液，利用磷酸-磷酸鹽緩沖溶液將雙水相調(diào)節(jié)pH值為3-5，并以磷酸一磷酸鹽緩沖溶液作為電極液；2).將所用的膜材料預先用電極室液浸泡24小時，以提高膜結(jié)構(gòu)和尺寸的穩(wěn)定性；3).啟動輸送電極液的恒流泵，使電極室充滿電極液；4).啟動用于輸送下相流體的恒流泵，待下相流體達到兩相室高度一半時啟動用于輸送上相流體的恒流泵，待兩相流動穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)兩相流量達到預定值；5).兩相室充滿后打開電泳儀，調(diào)節(jié)電泳儀電流，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，以微量進樣器向兩相室內(nèi)注入1-100μL多組分氨基酸混合體系的氨基酸溶液同時開始計時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述的雙水相體系是在電場作用下對氨基酸具有選擇性萃取能力的雙水相體系，如聚乙二醇(PEG)-葡聚糖(DEX)-水體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述多組分氨基酸混合體系包括混合氨基酸苯丙氨酸與天冬氨酸混合物；和氨基酸的外消旋體D-苯丙氨酸與L-苯丙氨酸的對映體混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述電泳設備中所采用分隔陽極室與兩相室的膜為陽離子交換膜，分隔陰極室與兩相室的膜為陰離子交換膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述極性溶劑為聚乙二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述氨基酸電分餾萃取方法，其特征在于所述緩沖溶液為磷酸-磷酸氫二鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于化工、醫(yī)藥產(chǎn)品分離技術(shù)的一種氨基酸電分餾萃取方法。是將雙水相電泳萃取技術(shù)與分餾萃取技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)對多組分氨基酸混合體系的有效分離。先將雙水相的上下兩相分離后由泵分別輸送到兩相電泳設備中，上下兩相在膜器內(nèi)采用逆流方式接觸；再將待分離的氨基酸溶液由設備中間用注射器注入，在加入直流電的條件下進行萃取分離。本方法具有操作簡便，設備簡單，條件溫和，分離選擇性強等特點。
文檔編號C07C227/00GK1490304SQ0315737
公開日2004年4月21日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者駱廣生, 劉蕾, 亓晅, 呂陽成 申請人:清華大學