L-丙氨酸制法/工艺

方法一、酶法
应用酶工程技术，以L-天冬氨酸为原料，德阿昆哈假单胞菌的β-脱酸酶作用下生产L-丙氨酸
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工艺过程：
L-天冬氨酸 [固定化天冬氨酸β-脱羧酶（脱羧）]→[37℃, pH6.0] 脱羧 [浓缩、结晶]→[减压，5℃] 结晶 [精制]→[5℃] L-丙氨酸粗品
菌种培养德阿昆哈假单胞菌（Pseudomenas daconhae) 68 种异株的培养，采用斜面培养基，组成为蛋白胨0.25%, 牛肉膏0.52%, 酵母膏0.25%, NaCl 0.5%, pH7.0, 琼脂2.0%。种子培养基与斜面培养基相同，但不加琼脂， 250mL 三角烧瓶中培养基装量为40mL. 摇瓶培养基的组成为古氨酸3.0%, 蛋白胨0.9%, 酪蛋白水解液0.5%, 磷酸二氢钾0.05%, MgSO4.7H2O 0.01%, 用氨水调pH为7.2, 500ml三角瓶中培养基装量为80ml, 将培养24h的新鲜斜面菌种接种于种子培养基中， 30℃振摇培养8h, 再接种于摇瓶培养基中， 30℃振荡培养24h, 如此逐渐扩大至1000-2000ml的培养罐中培养。培养结束后用1mol/L HCl 调pH到4.75, 30℃ 保温1h。用转筒式离心机离心，收集菌体备用（含L-天冬氨酸-β-脱羧酶）。
细胞固定取上述湿菌体20kg, 加生理盐水搅拌均匀并稀释至40L。另取溶于生理盐水的50g/L (5%) 角叉菜胶溶液85L，两液均保温45℃后混合，冷却至5℃成胶，浸于600L含20g/L (2%) KCl和 0.2mol/L己二胺 0.5mol/L、pH7.0的磷酸盐缓冲液中， 5℃搅拌10min, 加戊二醛至0.6 mol/L, 5℃ 搅拌30 min, 取出切成 3-5mm3小块，用20 g/L KCl 溶液充分洗涤后，滤去洗液即得，备用。
生物反应器的制备将固定化假单胞菌装入 1.515×107 Pa压力的填充床式反应器 (30 cm×180 cm) 中即成，备用。
脱羧取保温37℃ L-天冬氨酸溶液 (1mol/L), 加入磷酸吡哆醛至0.1 mmol/L 浓度，调pH6.0, 调pH6.0，保温37℃，按一定空间速度流入固定化假单胞生物反应器，进行脱羧反应，控制其达到最大转化率(>95%), 收集脱羧液即得粗L-丙氨酸液。
精制取澄清脱羧液，于60-70℃减压浓缩至原体积的一半，冷却后加入等体积的甲醇， 5℃结晶，放置过夜，过滤取结晶，用少量冷甲醇洗涤，抽干， 80℃真空干燥，得粗品L-丙氨酸。再将粗品加入3倍体积去离子水，于80℃搅拌溶解，加5 g/L (0.5%) 活性炭， 70℃搅拌脱色1h, 过滤取滤液，冷却，加等体积甲醇， 5℃结晶，滤过取结晶，于80℃真空干燥，即得精品L-丙氨酸。
方法二、固定化酶
以延胡索酸为原料，先与NH3在天冬氨酸的作用下转化成L-天冬氨酸，然后和上述酶法一样，在固定德阿昆哈假单胞菌的β-脱羧酶作用下脱羧，即得L-丙氨酸。
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工艺过程：延胡索酸 [固定化天冬氨酸酶（转化）]→[37℃, pH8.5] 转化液[固定化天冬氨酸-β-脱羧酶]→[37℃, pH6.0] 脱羧液[浓缩、结晶]→[减压，5℃] 结晶 [精制]→[5℃]L-丙氨酸
天冬氨酸酶固定化细胞种子培养、固定化、生物反应器的制备。详见天冬氨酸酶转化工艺。
固定化天冬氨酸-β-脱羧酶脱羧，精制参考上述酶法工艺过程。
以上资料由西亚试剂：化学品数据库