L-盐酸组氨酸一水物的合成

介绍

L‑盐酸组氨酸为白色结晶状物质，易溶于水，水溶液呈酸性。用作食品添加剂，是蛋白质的重要组分之一，是人体不能自身合成但又十分需要的八种氨基酸之一，是一种优良的食品强化剂。因食物中缺乏组氨酸，所以又称“第一必需氨基酸”。L‑盐酸组氨酸用于消化溃疡的辅助治疗，也可治贫血及心绞痛、主动脉炎、心功能不全等心血管系统疾患。可与其他氨基酸组成复合物用于临床，如制备复方氨基酸注射液18AA‑V组合物。L-盐酸组氨酸一水物是其带一个结晶水的化合物，化学式为C6H10ClN3O2·H2O，外观为无色结晶固体。常用作营养补充剂，可改善人体的免疫功能和抵抗力。它还可用于治疗疲劳、肝炎、消化道溃疡等疾病。此外，它也常用作化妆品中的抗氧化剂。

L-盐酸组氨酸一水物

合成

L-盐酸组氨酸一水物的合成方法有多种，其中最常见的是通过微生物发酵法进行生产。该方法以葡萄糖为原料，通过发酵罐内的微生物发酵得到L-盐酸组氨酸。此外，还可以通过化学合成法和酶法进行生产。化学合成法使用多种原料经过多步反应得到L-盐酸组氨酸，但该方法成本较高且环境污染较大。酶法则使用酶催化剂加速反应过程，具有较高的选择性，但酶的来源和稳定性是限制该方法应用的主要因素。

以往合成的缺点

目前L‑盐酸组氨酸的生产方法主要有发酵法及蛋白质水解法，其提取工序都较复杂，多数采用阳离子离交柱除杂后再提取得到L‑盐酸组氨酸。中国专利申请CN104744373A涉及一种盐酸组氨酸的生产方法，具体步骤如下：以血红蛋白为原料，盐酸水解后用离子交换树脂进行柱层析分离，再用盐酸重结晶而得盐酸组氨酸。制造工艺复杂，生产成本高。而且离子交柱分离工艺有大量的废水排放。

新合成方法

针对上述技术缺陷，朱文佳[1]提供一种操作简单，成本低的L‑盐酸组氨酸一水物的生产方法。

从冰箱取出组氨酸保藏菌种的甘油管，均匀涂布斜面培养茄瓶进行活化，培养形成菌落，刮下菌落形成菌悬液；菌悬液接入种子培养罐中的种子培养基中，培养至OD650达到10时得种子液；种子液按10％的体积接入量接入发酵罐的发酵培养基中培养,发酵，得L‑组氨酸发酵液。发酵完毕后，35L发酵液中L‑组氨酸含量45g/L，用盐酸调节发酵液pH5.0经过陶瓷膜过滤，陶瓷膜孔径0.2μm，用水洗涤至含量低于2g/L，合并微滤液用盐酸调节pH至3.0，然后浓缩至大量晶体析出，后降温至10℃，在此温度下保温2小时过滤，得到L‑盐酸组氨酸粗品。将此粗品加入10L纯水中升温至50℃溶解，加入380g活性炭，保温半小时后抽滤，滤液继续浓缩至大量结晶析出，后降温至10℃，在此温度下保温2小时过滤，95％酒精洗涤，得到L‑盐酸组氨酸湿品，真空烘箱干燥后得到产品，高效液相色谱检测含量，计算发酵液里L‑盐酸组氨酸的重量，用成品的重量除以发酵液里L‑盐酸组氨酸的重量得到收率。一次结晶收率60.8％，母液套用至下一批粗品溶解回收产品，L-盐酸组氨酸一水物总收率71.5％。产品符合食品级标准。

与现有技术相比，该方法采用发酵法生产组氨酸，后处理通过简单的浓缩结晶拿粗品，后续精制重结晶得到成品，过程简单，对比用离交柱分离工艺减少大量的废水排放。精制得到L‑盐酸组氨酸一水物成品，总收率70％以上。

参考文献

[1]朱文佳,李嫦,黎燕媚等.一种L-盐酸组氨酸的生产方法[P].广东省:CN115851844A,2023-03-28.