DL-茶氨酸的制备和应用

背景及概述^[1]

DL-茶氨酸是L-茶氨酸和D-茶氨酸混合物。茶叶富含多种氨基酸，其中L-茶氨酸(L-thiamine )具有食用及保健功能，对人体有益，而游离的D-茶氨酸对人体较多副作用。

制备^[1]

1.在1500L的不锈钢反应罐中加乙醇入1300L，加入L-谷氨酸（HOOCOCH2CH2CH (NH2) COOH）300kg（N mol），冰水降温到0-5℃加硫酸200kg(2N.mol)，滴加完后撤去冰水，控制温度8-10℃，反应8-10小时，反应式如下：

TLC监测合格后，通入乙胺中和至PH为7.0-7.5，离心分离，用乙醇洗涤至离心液无色，得含乙醇20%的L-谷氨酸-5-乙酯(HOOCOCH2CH2CH (NH2) COOC2H5)350kg。(母液可回收乙醇后检测并用于下批的此步反应)

2.在1500L的不锈钢反罐中加入乙醇500L，搅拌下加入L-谷氨酸-5-乙酯180kg，冷却下加入70%乙胺(C2H7N)水溶液600L，于20-25℃反应72小时至基本完全，反应式如下：

回收过量的乙胺（回收乙胺可用于下批的此步反应）得L-茶氨酸乙胺溶液，浓缩胺后，加入乙醇，析出结晶，离心分离得L-茶氨酸(CH3CH2NHCOCH2CH2CH(NH2)COOH)粗品101KG。(离心母液回收乙醇及料液分别套用。)

3.将L-茶氨酸粗品101KG加入300L水中升温溶解，加入1KG活性碳脱色过滤后，加入95%食用乙醇，析出结晶，离心分离出晶体，并用食用乙醇洗涤，烘干得L-茶氨酸精品51kg。D-茶氨酸用对照检测小于0.02%。(离心母液回收食用酒精及料液分别套用。)

应用^[2]

CN200810121716.1报道了一种茶氨酸的酶法生产方法。

1.刺孢小克银汉霉菌菌株的筛选培养

将采自于土壤中的样品自然风干后，用研钵碾碎，按照梯度稀释法和涂布平板法进行分离操作。涂布好的平板置于培养箱中培养，待菌落长出后，用紫外分析仪进行观察，分析鉴定出刺孢小克银汉菌。

挑取该菌落接至新鲜固体平板，将平板上的菌株用无菌水洗脱，接至培养液中振摇培养。取稀释至10ml的上述种子液分为2ml装入小试管，在黑暗条件下进行紫外线照射处理，28℃-30℃倒置培养1-3天至有单菌落出现。挑取长势较好的单菌落反复进行摇瓶发酵复筛。经过发酵复筛，我们将得到的产酶量高的菌株转接到试管斜面培养基，于28℃恒温培养箱中培养28h-36h至试管斜面长满菌丝。然后再将其制成孢子悬浮液摇床培养，收集得到的菌丝球。

2.DL-茶氨酸的乙酰化

在碱性溶液中加入DL-茶氨酸，搅拌溶解，滴加乙酐，同时加碱控制溶液的PH为弱碱性，反应时用冰浴控制温度，用茚三酮显色反应控制反应终点。然后调节PH为强酸性，减压、脱盐，再加入丙酮析出N-乙酰-DL-茶氨酸。

3.酶法拆分DL-茶氨酸及拆分产物的分离纯化

配制N-乙酰-DL-茶氨酸溶液，调节PH值为中性，加入湿菌体放置恒温振荡器中进行转化。过滤，调节PH，脱色。将JK008的阳离子交换树脂柱处理成碱性然后用蒸馏水洗柱为中性，料液上柱，收集L-茶氨酸的流出液，调节PH为酸性，浓缩结晶，得到L-茶氨酸。未转化的N-乙酰-DL-茶氨酸用蒸馏水洗脱下来，经处理后继续进行拆分。

本发明以化工合成的原料DL-茶氨酸为原料，经过乙酰化后，利用从土壤中筛选到的刺孢小克银汉霉菌经过紫外线诱变得到的高产氨基酰化酶菌株立体专一性地去乙酰化，从而拆分DL-氨酸制备L-茶氨酸。与其它方法相比，该方法具有生产成本低、反应条件温和、光学纯度较高、生产工艺简单、成本低廉等优点，极易于操作，具有良好的工业应用前景。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201110225339.8 合成茶氨酸的方法

[2] [中国发明] CN200810121716.1 茶氨酸的酶法生产