L-色氨酸性質、用途與生產工藝
白色結晶體或結晶粉末
取試樣約1g,溶于20%鹽酸溶液100ml中,取此溶液1ml,加5%亞硫酸鈉溶液1ml,
精確稱取試樣約300mg,溶于3ml甲酸和50ml冰醋酸,加2滴結晶紫試液(TS-250),用0.1mol/L高氯酸滴定至綠色終點或至藍色完全消失。每Mi,0.1 mol/L高氯酸相當于L-色氨酸(C11H12N2O2)20.42mg。
LD
508mmol/kg(大鼠,腹腔注射)。
可安全用于食品(FDA,§172.320,2000)。
占食品中總蛋白質重量的1.6%(FDA,§172.320,2000)。
化學性質
為白色結晶性粉末。 無臭、味微苦, 在水中微溶(1.14%, 25℃), 難溶于乙醇。 可溶于稀酸或稀堿。 mp289℃ (分解)。 等電點5.89。 [α]
D+2.8 (5mol/L HCl), [α]
D+6.2 (0.5 mol/L NaOH)。 長時間光照則著色。 與水共熱產生少量吲哚, 在氫氧化鈉、硫酸銅存在下加熱, 則產生多量吲哚, 與酸在暗處加熱較穩定, 但與其他氨基酸、糖類、醛類共存時加熱則極易分解。 用酸分解蛋白質時, 色氨酸完全分解。
用途
氨基酸類藥。 用于氨基酸輸液。 常與鐵劑、維生素等合用, 與VB
6合用改善抑郁癥, 防治粗皮??; 作為失眠鎮靜劑配合L-多巴用于治療帕金森氏病。對實驗動物有致癌性; 有惡心、厭食、哮睡等不良反應。 忌與單胺氧化酶抑制劑合用。
用途
營養增補劑。
蛋清蛋白、魚肉、玉米粉等所含色氨酸為限制氨基酸,大米等谷物中含量較少??膳c賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸合用于強化氨基酸。按0.02%的色氨酸和0.1%的賴氨酸添加于玉米制品,可顯著提高蛋白質效價。
氨基酸輸液及綜合氨基酸制劑的重要成分??芍委煙熕崛狈ΠY。
用途
用于生化研究,醫藥上用作鎮靜劑。
用途
改善營養、增強體質。
用途
在色氨酸取代的Sephadex? 以及Sepharose?中的血清素與褪黑素的前體,用于改進的纖維素酶色譜分離;作為血清蛋白等速電泳法中的間隔片,滿足各種各樣微生物的生長要求
用途
營養和生化研究,制備組織培養基。
生產方法
以DL-色氨酸為原料,冷卻狀態下加入氯乙酸酐反應,經硫酸酸化后在冰水中研磨,過濾后水中重結晶,最后用胰羧肽酶處理,除去D-型,乙酸酸化、乙醇重結晶精制而得。
生產方法
合成法 由合成法制得DL-色氨酸后,再經旋光拆開法制得。
由干酪素經胰酶分解而得。
生產方法
L-色氨酸的制備可采用前體添加法生產, 以葡萄糖為碳源和能源, 添加前體鄰氨基苯甲酸或吲哚進行培養, 將前體轉化為L-氨基酸; 其二可采用酶法生產; 其三可采用化學合成法;其四可采用蛋白質水解法等。 下面詳細介紹血纖蛋白酶水解法生產L-色氨酸。
工藝過程
血纖蛋白[蛋白酶、甲苯、氯仿]→[45℃, 酶水解]水解濾液[多孔H型樹脂]→吸附[0.3mol/L氨水]→[洗脫]洗脫液[濃縮、結晶]→[冰箱中,24h]L-色氨酸粗品[65%乙醇重結晶]→L-色氨酸成品
酶水解 首先將血纖蛋白25kg, 加蒸餾水37.5kg。 加熱使其變性, 甩干搓散后投入水解罐中, 加蒸餾水40-45L, 攪拌, 加熱至45℃, 然后按序加入一定量的蛋白酶或指定物質, 保溫45℃, 并控制好溶液pH值, 水解時間, 以求使蛋白完全水解, 而提高氨基酸收率。 先加入25g 3942 中性蛋白酶及175g 1398 中性蛋白酶, 甲苯和氯仿各2590ml, 每間隔半小時攪拌10min, 用Ca(OH)2懸浮液調控溶液pH值7.0-7.2, 48h后再加入175g 166酶制劑, 水解8h, 再加腎勻漿(內含氯化錳40g), 調控pH值7.5-8.0, 維持40h。 然后再加NaHSO3 110g, 以12mol/L的H2SO4調pH值5.0, 保溫80℃ 20min, 最后過濾, 其濾渣用水洗滌2次, 洗液與濾液合并得水解液。
吸附洗脫 將水解液置于冰箱中, 保持0℃, 靜置24h, 過濾除去沉降物, 取濾液以等體積水稀釋, 讓其通過裝有多孔型陽離子交換樹脂柱, 水解液中的氨基酸被吸附, 檢查流出液當有色氨酸反應時停止上柱, 先用水洗柱, 再用0.3mol/L的氨水洗脫,收集洗脫液,至流出的洗脫液pH=12或檢查無色氨酸時停止洗脫。
濃縮、結晶 將洗脫液減壓濃縮至有結晶析出時, 冷卻降溫至0℃, 靜置24h, 過濾取結晶, 用65%與95%乙醇先后洗滌結晶, 得色氨酸粗品。 母液再調pH至6.0, 又有結晶析出, 靜置24h, 過濾取結晶, 同上述方法洗脫結晶, 合并兩次粗品, 60℃真空干燥色氨酸粗品。
重結晶精制 將上述粗品用65%乙醇溶液重結晶2次, 并用95%乙醇液洗滌1次, 真空干燥8h, 得L-色氨酸成品。
L-色氨酸
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