L-丝氨酸制法工艺

方法一、水解法以蚕茧茧衣为原料进行酸水解，然后用离子交换水进行分离纯化。工艺过程：茧衣[酸水解]→[HCl, 110℃, 24h]水解液[脱酸、脱色]→[732树脂，氨水，pH3.5-8]洗脱液[分级分离]→[717树脂]收集液[浓缩、结晶、精制]→[薄膜蒸发]→L-丝氨酸酸水解在水解缸内放入茧衣30kg, 在加入150L浓度为6mol/L的HCl, 搅拌加热保持110℃ 24h后，冷却至60℃以下，再过滤，滤渣以五倍滤液量的纯水洗涤，洗液合并到滤液中，约得800L的水溶液。脱酸脱液将水解液100L，以100-120ml/min的流速自上而下通过处理成H+型的732阳离子交换树脂柱子（150mm×2000mm 聚氯乙烯，两根各内装树脂25L), 再用纯水洗去色素至无Cl-的清澈液。接着将浓度为0.3mol/L的氨水，以80-100ml/min的流速，自上而下通过柱子进行洗脱，直至流出氨基酸，并收集pH3.5-8范围内的洗脱液。最后再用1mol/L的氨水，洗酪氨酸，并去氨浓缩结晶得酪氨酸粗品。分级分离取上述洗脱液，上常规处理为OH-型717阴离子交换树脂柱4根：第1根 150mm×2000mm, 内装24L树脂（聚氯乙烯）第2根 150mm×1800mm, 内装22L树脂（聚氯乙烯）第3根 150mm×1600mm, 内装20L树脂（聚氯乙烯）第4根 150mm×1400mm, 内装10L树脂（聚氯乙烯）首先将1mol/L NaOH溶液把洗脱液调至 pH7-8, 以120-150ml/min流速上第1根柱子，至树脂饱和后用纯水洗至中性，再将第1和第2根柱子串联，用0.1mol/L HCl洗脱，流速约为80-100ml/min, 至流出液有氨基酸时开始收集，共收25瓶 (1000 ml/瓶），再串联第3根柱子，待有氨基酸流出时收集50L，弃去第1根柱子。串联第4根柱子，再继续洗脱，至流出液有氨基酸时，收集到pH2-3时为止，大约50瓶。对各组收集液作纸层析，将含丝氨酸的收集液合并。浓缩、结晶、精制将上述合并液用薄膜蒸发浓缩至有结晶出现，冷却后加入约2倍量的无水乙醇并置冰箱过夜，析出结晶后过滤，烘干，得L-丝氨酸。按茧衣计算，收率约4%。方法二、添加前体的发酵法 L-丝氨酸在生物体内代谢运转速度极快，直接发酵法生产很困难。一般多采用添加前体的发酵法。添加的前体主要有甘氨酸、甘氨酸三甲内盐或甘油酸，其中以甘氨酸为前体的巳工业化。产生菌可分为两类：异氧型和甲基营养型细菌。异氧型菌株，甘氨酸生产L-丝氨酸甘氨酸[嗜甘氨酸棒杆酸或丁烷诺卡菌或白色八叠球菌]→[发酵]L-丝氨酸甲基营养型菌株，甘氨酸生产L-丝氨酸甘氨酸[假单胞菌或生丝微菌或甲醇同化菌球形节杆菌]→[发酵]L-丝氨酸方法三、化学合成法 DL-丝氨酸可有以羟基乙醛为原料的合成法等，然后拆分得L-丝氨酸。以羟基乙醛为原料的合成法 $S001$S 以溴代丙二酸二乙脂为原料的合成法 $S002$S 以乙烯基化合物为原料的合成法 $S003$S 方法四、酶法以化学合成DL-丝氨酸的中间体DL-2氧代噁唑烷-4-羧酸(DL-OOC)为原料，使用睾丸酮假单胞菌生产的L-OOC水解酶或从枯草杆菌生产的OOC消旋酶作用，生产L-丝氨酸。 DL-2-氧代噁唑烷-4-羧酸(DL-OOC)[L-OOC水解酶或消旋酶]→L-丝氨酸。以上资料由西亚试剂：化学品数据库