分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法技术

本发明专利技术涉及一种分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法，包括以下步骤：1)对蛋白质进行水解获得氨基酸混合溶液；2)调节混合溶液的pH值使所有碱性氨基酸带上正电荷，使用阳离子交换树脂分离碱性氨基酸；3)调节已分离过碱性氨基酸的混合溶液的pH值使所有酸性氨基酸带上负电荷，使用阴离子交换树脂分离酸性氨基酸；4)对分离后的混合溶液进行干燥获得中性氨基酸粉末。本发明专利技术通过一定顺序的离子交换步骤将蛋白质水解产物中的酸性、中性和碱性这三组氨基酸进行了成功地分离，其工艺简单，成本低；且分析结果表明所分离的三组氨基酸表现出各自不同的化学和物理性质，可以被用作纺织或生物医学应用中的功能材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种对蛋白质水解产物中的功能氨基酸进行分组制备的工艺；尤其涉及将蛋白质水解成氨基酸化合物，然后将这些化合物分离为三组，即酸性、中性和碱性的功能氨基酸组。
技术介绍
蛋白质是由许多氨基酸通过肽键连接在一起组成的。蛋白质的水解是在肽键破坏时发生的。蛋白质的水解产物是蛋白质被水解或分解成其各个氨基酸组分。有许多水解蛋白质的方法；最常用的是在强酸或强碱中长时间煮沸，或者用酶来促进自然发生的水解过程。已有专利分别讲述了如何在碱性条件下和酸性条件下水解蛋白。另外专利讲述了如何选用酶来水解蛋白。现有技术还公开了许多分离和纯化氨基酸化合物的方法。例如，已有专利通过阳离子交换树脂塔从蛋白水解产物中分离单氨基酸或碱性氨基酸；另有专利提供了一种纯化氨基酸的方法，包括将含有杂质的氨基酸溶液与离子交换树脂接触以选择性地将氨基酸吸附到树脂上；另有专利涉及一种纯化氨基酸的工艺，尤其是一种通过电渗析将氨基酸分离的工艺；另有专利讲述了一种分离氨基酸的方法，尤其是通过在丙酮溶液中分解氨基酸化合物来从蛋白水解产物中分离氨基酸；另有专利讲述了将所选择的氨基酸从混合物中分离出来的工艺，该混合物含有不同化合物和包含所选氨基酸分子印记的聚合物材料；另有专利讲述了使用手性洗脱剂通过液相色谱法分离氨基酸；另有专利提供了一种从杂质中分离氨基酸及其盐的方法，该杂质含有包括胺和酸的基本非互溶的提取剂相；另有专利讲述了用不同种类沸石的吸附作用来从水溶液中分离氨基酸的工艺；另有专利讲述了一种用于从混合氨基酸和强酸性凝胶状阳离子交换树脂的水溶液中分离至少一种芳香族氨基酸的方法。对于蛋白质水解产物中的这些氨基酸化合物而言，它们分别可以被分为具有过多羧基基团(COOH)的酸性氨基酸、具有过多氨基基团(NH2)的碱性氨基酸和具有等量COOH 和NH2的中性氨基酸。虽然有许多关于制备蛋白质水解产物和分离/纯化氨基酸的技术，但是还没有现有技术声称开发一种方法能够将蛋白质水解产物中的氨基酸化合物分为三组， 即酸性、中性和碱性氨基酸。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有的分离氨基酸的技术中未涉及将氨基酸化合物分成酸性、中性和碱性氨基酸的缺陷，提供一种将蛋白质水解成氨基酸化合物，并将其中的功能氨基酸分成酸性、中性和碱性三大类功能氨基酸组的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种将混合氨基酸溶液按照酸性、中性和碱性三大类功能氨基酸进行分组制备的方法，通过特定顺序的离子交换过程可以从混合的蛋白质降解产物中成功分离酸性、中性和碱性这三组氨基酸，并且通过干燥收集其对应的干粉末。本专利技术提供了一种，主要包括以下步骤1)对蛋白质进行水解并过滤后获得含多种氨基酸的混合溶液；2)调节所述氨基酸混合溶液的pH值低于该混合溶液中所有碱性氨基酸的等电点并高于所有中性氨基酸的等电点，以使所有碱性氨基酸带上正电荷，随后使用阳离子交换树脂分离碱性氨基酸，并将碱性氨基酸从阳离子交换树脂上洗脱并干燥获得碱性氨基酸粉末；3)调节步骤2)中已分离过碱性氨基酸的氨基酸混合溶液的pH值低于该混合溶液中所有中性氨基酸的等电点并高于所有酸性氨基酸的等电点，以使所有酸性氨基酸带上负电荷，随后使用阴离子交换树脂分离酸性氨基酸，并将酸性氨基酸从阴离子交换树脂上洗脱并干燥获得酸性氨基酸粉末；4)对步骤3)中已分离过碱性氨基酸和酸性氨基酸的氨基酸混合溶液进行干燥获得中性氨基酸粉末。实施本专利技术的，具有以下有益效果本专利技术通过对蛋白质进行水解，并进一步采用特定顺序的离子交换步骤对酸性、中性和碱性这三组氨基酸进行了成功地分离，其工艺简单，成本低；且分析结果表明所分离的三组氨基酸表现出各自不同的化学和物理性质，可以被用作纺织或生物医学应用中的功能材料。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术优选实施例中流程图；图2(a)、图2(b)和图2(c)分别为碱性、中性和酸性氨基酸粉末的扫描电镜图像；图3(a)、图3(b)、图3(c)和图3 (d)分别为羊毛、碱性、中性和酸性氨基酸的热重-差示扫描量热曲线；图4为羊毛、精氨酸、碱性、中性和酸性氨基酸的傅里叶变换红外光谱图；图5为羊毛、碱性、酸性和中性氨基酸的X射线粉末衍射图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。请参阅图1，为本专利技术优选实施例中流程图。如图1所示，本专利技术提供的，主要包括以下步骤1)通过长时间在强酸或强碱中煮沸，或者使用酶来促进自然发生的水解过程将蛋白质源水解成氨基酸混合物溶液；过滤水解产物溶液以便进行后续处理，得到了含酸性、中性和碱性氨基酸的混合溶液。2)通过阳离子交换树脂分离碱性氨基酸。首先将过滤后的氨基酸混合溶液的PH 值调节至低于该混合溶液中所有碱性氨基酸的等电点(isoelectric point, pi)但高于所有中性氨基酸的等电点，即5. 05 < pH < 7. 60，在6. 0至7. 0之间更佳，以使得只有碱性氨基酸带上正电荷。随后将充足的阳离子交换树脂(包括但不限于H+或Na+型阳离子交换树脂)放入上述调节PH值后的氨基酸混合溶液中，反应足够时间，24小时更佳，以便将带有正电荷的碱性氨基酸尽可能多地交换到树脂上，之后，将得到的树脂从氨基酸混合溶液中分离出来，并用蒸馏水洗去树脂表面的残留溶液。为了将碱性氨基酸从树脂上洗脱，将树脂浸没在PH大于所有碱性氨基酸等电点的碱性溶液(例如NaOH溶液)中，即pH> 10.76， 在11. 0至12. 0之间更佳，以使得碱性氨基酸带上负电荷并因此从树脂上分离。之后通过对含有碱性氨基酸的洗脱液进行喷雾干燥或冷冻干燥以收集碱性氨基酸粉末。3)通过阴离子交换树脂分离酸性氨基酸。将上述已分离过碱性氨基酸的氨基酸混合溶液的PH值调节至低于该混合溶液中所有中性氨基酸的等电点但高于所有酸性氨基酸的等电点，即3. 15 < pH < 5. 05，在4. 0至5. 0之间更佳，以使得只有酸性氨基酸带上负电荷。随后将充足的阴离子交换树脂(包括但不限于OH—或Cl—型阴离子交换树脂)放入该调节PH值后的氨基酸混合溶液中，反应足够时间，24小时更佳，以便将带有负电荷的酸性氨基酸尽可能多地交换到树脂上，之后将得到的树脂从混合溶液中分离出来，并用蒸馏水洗去树脂表面的残留溶液。为了将酸性氨基酸从树脂上洗脱，将树脂浸没在PH值小于所有酸性氨基酸等电点的酸性溶液(如HCl溶液)中，即pH < 2. 85，在1. 0至2. 0之间更佳，以使得酸性氨基酸带上正电荷并因此从树脂上分离。之后通过对含有酸性氨基酸的洗脱液进行喷雾干燥或冷冻干燥以收集酸性氨基酸粉末。4)分离中性氨基酸。通过对已分离过碱性和酸性氨基酸的混合溶液进行喷雾干燥、冷冻干燥或者其它干燥方式来收集中性氨基酸粉末。结果表明本专利技术所分离的三组氨基酸表现出不同的化学和物理性质，可以被用作纺织或生物医学应用中的功能材料。下面的例子将对专利技术进行进一步说明，但并不用于限制本专利技术。实施例11)将IOOg羊毛放入1. OL 1. 5mol化―1的氢氧化钠溶液中，然后在120°C的高压蒸汽加热器中反应24小时以将羊毛水解为氨基酸。氨基酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李翼，陈爱政，胡军岩，韩艳霞，赵政，
申请(专利权)人：香港纺织及成衣研发中心，
类型：发明
国别省市：