專利名稱：一種利用色譜分離γ-氨基丁酸和谷氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨基酸分離技術(shù)，屬于生化分離領(lǐng)域，尤其是涉及一種使用色譜技術(shù)分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法。
背景技術(shù)：
Y -氨基丁酸(Y-amino butyric acid, GABA),又稱氨酪酸,是一種天然存在的非蛋白質(zhì)組成氨基酸，其分子式為NH2CH2CH2CH2C00H，相對(duì)分子質(zhì)量為103. 1，熔點(diǎn)202°C (在快速加熱下分解)，易溶于水，微溶于熱乙醇，不溶于其他有機(jī)溶劑。Y -氨基丁酸在自然界中微量存在于動(dòng)物腦髓和植物的胚芽體內(nèi)，如腦組織中的含量約為O. 1-0. 3mg/g，糙米中含有35mg/kg，豆葉中含量為40mg/kg。GABA是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)，約50%的中樞神經(jīng)突觸部位以GABA為遞質(zhì)。在人體大腦皮質(zhì)、海馬、丘腦、基底神經(jīng)節(jié)和小腦中起重要作用，并對(duì)機(jī)體的多種功能具有調(diào)節(jié)作用。當(dāng)人體內(nèi)GABA缺乏時(shí)，會(huì)產(chǎn)生焦慮、不安、疲倦、憂慮等情緒。一般長(zhǎng)久處于高壓力族群，競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境人群、運(yùn)動(dòng)上班等， 都很容易缺乏GABA需要及時(shí)補(bǔ)充以便舒緩情緒。
化學(xué)合成法多見于專利文獻(xiàn)的報(bào)道，成本較高，得率較低，并且在生產(chǎn)工藝中使用危險(xiǎn)溶劑，甚至是有毒溶劑。因此化學(xué)合成法制備的GABA不能用于食品，也不能認(rèn)為是一種天然的食品添加劑。生物合成法GABA應(yīng)用純粹的微生物(公認(rèn)安全菌一乳酸菌或者酵母菌)技術(shù)，通過篩選優(yōu)良高產(chǎn)的安全菌種，發(fā)酵生產(chǎn)GABA制劑，可以認(rèn)為是天然食品添加劑。而且據(jù)報(bào)告顯示，生物合成法GABA雖然純度不高，但生物體對(duì)GABA的吸收性卻比純度高的化學(xué)合成法GABA高很多。因此可見，作為新資源食品的GABA生物發(fā)酵法制備的才是最安全健康的。
生物發(fā)酵法制備，一般以谷氨酸為原料，通過酶或者乳酸菌、酵母菌等微生物轉(zhuǎn)化為GABA，在轉(zhuǎn)化后料液中一般含有為轉(zhuǎn)化完全的谷氨酸原料、鹽分等雜質(zhì)，需要通過下游技術(shù)進(jìn)一步分離純化。一般采用的方法有電滲析、離子交換、有機(jī)溶劑內(nèi)結(jié)晶等方式。
采用水相體系電滲析法脫出鹽分和谷氨酸精制GABA，存在以下缺陷由于GABA的水溶液在膜中循環(huán)時(shí)其逃逸率會(huì)大大增加，又因隨谷氨酸和鹽的去除其溶液的PH變化較大，因此GABA在水中的離解會(huì)大大增加，電滲析過程中GABA的損失率較大。而且，電滲析方法脫除谷氨酸和鹽分需要消耗大量電能。
CN101863783公開了一種從谷氨酰胺脫羧酶酶解液中分離純化Y-氨基丁酸 (GABA)的方法，該方法包括以下步驟富含GABA的谷氨酰氨脫羧酶酶解液進(jìn)入膜分離系統(tǒng)進(jìn)行過濾澄清，濃縮到2-10倍時(shí)，加透析水透析，最終濾液量為1-3倍酶解液量；將濾液泵入離子交換系統(tǒng)脫鹽，脫鹽液進(jìn)入脫色樹脂或活性炭柱脫色，脫色后的清液通過蒸發(fā)器濃縮，再經(jīng)過干燥或結(jié)晶及重結(jié)晶，得到GABA產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的分離純化工藝簡(jiǎn)單、合理，工序短，操作方便，分離得到的GABA純度高、顏色淺、分散性好，總收率高；具有運(yùn)行成本低、過濾精度高、濃縮倍數(shù)高、酶濃縮物濃度高等優(yōu)點(diǎn)，有利于酶濃縮物的重復(fù)利用或固化資 源化利用，避免了二次污染。然而，該方法通過離子交換將GABA純化，脫除谷氨酸和其他鹽分，盡管離子交換方法高校、收率高，但是離子交換系統(tǒng)再生會(huì)產(chǎn)生大量廢酸、堿，一般含有為5-7%的鹽分，并且pH值偏高或者偏低，并且含有部分有機(jī)酸、氨基酸產(chǎn)生的COD，不利于廢水的處理。CN101928736公開了一種Y -氨基丁酸分離純化工藝，該工藝步驟較多，并且在95 %的乙醇溶液中結(jié)晶純化，造成大量的有機(jī)溶劑廢液，及時(shí)采用蒸餾回收乙醇，也需要消耗大量的能源，并且結(jié)晶法一般需要在低溫下養(yǎng)晶，也額外消耗大量電能。CN101812486公開一種Y -氨基丁酸發(fā)酵液的脫鹽方法，其方法為(I)將短乳桿菌活化后，以10 %的接種量接種于3L發(fā)酵培養(yǎng)基中，320C培養(yǎng)36-72h ;并于12h和24h分別補(bǔ)入1. 5mol和O. 7mol的L-谷氨酸鈉；整個(gè)發(fā)酵過程用ION的硫酸控制pH 5. O ;⑵將發(fā)酵液4°C離心除去菌體，在上清液中加入2%的活性炭，于80°C脫色30min，過濾回收濾液；
(3)加熱濃縮上述濾液，當(dāng)開始瀑沸時(shí)立即停止加熱，冷卻后加入冰乙酸溶解濃縮物，當(dāng)固形物不再溶解時(shí)，過濾回收 濾液。該工藝消耗大量的有機(jī)溶劑乙酸，乙酸的回收成為工藝的瓶頸。綜上所述，現(xiàn)有GABA分離提純方法存在酸堿溶液、有機(jī)溶液消耗量大、電力消耗大、運(yùn)行成本高、操作較復(fù)雜、產(chǎn)生大量的廢酸堿、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等不足。亟待一種不消耗酸堿、低能耗、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好的新型技術(shù)的出現(xiàn)來解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。色譜技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的定性、定量分析(例如高效液相色譜HPLC)以及果葡糖漿的大規(guī)模工業(yè)化分離，是一種清潔高效的分離技術(shù)。但由于色譜技術(shù)對(duì)物質(zhì)的分離是基于色譜填料對(duì)物質(zhì)的吸附力的差異來分離不同的物質(zhì)，所以針對(duì)具體分離目標(biāo)物質(zhì)的專用色譜介質(zhì)的開發(fā)和研制是制約色譜技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題和難點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外仍然沒有采用色譜技術(shù)高效分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的報(bào)道，其主要原因是因?yàn)樯V柱內(nèi)裝填的對(duì)Y-氨基丁酸和谷氨酸吸附力差異顯著的專用色譜介質(zhì)的篩選非常困難，相關(guān)的色譜分離條件選擇難度較大，無法實(shí)施工業(yè)化應(yīng)用。氨基酸具有兩性解離特性，在一定PH值范圍內(nèi)，谷氨酸和Y -氨基丁酸的解離程度不同，氨基酸所帶的電荷不同，本發(fā)明基于這一技術(shù)原理，篩選或合成具有離子選擇性的高性能特種分離離子交換樹脂，使該樹脂對(duì)兩種解離程度不同的氨基酸選擇性吸附力顯著不同，則可以使兩種氨基酸在色譜柱內(nèi)的保留時(shí)間顯著不同，最終使兩種物質(zhì)得以分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、分離度高、綠色環(huán)保的利用色譜分離F -氨基丁酸和谷氨酸的方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法,包括以下步驟將含有谷氨酸的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)膜過濾、離心澄清或板框過濾，再通過熱濃縮或者膜濃縮制成1% -90% (w/w)濃度的水溶液，調(diào)節(jié)該水溶液pH為2-11，在0-100°C條件下，進(jìn)入裝填專用色譜介質(zhì)的色譜柱，采用洗提劑洗提，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的高效分離，同時(shí)對(duì)GABA還有脫色的效果。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的色譜柱的柱徑高比為1: 0.2-1 60。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的色譜柱內(nèi)裝填的篩選的對(duì)Y -氨基丁酸和谷氨酸吸附力差異顯著的色譜介質(zhì)。本技術(shù)控制氨基酸溶液的PH值在一定范圍內(nèi)，使得具有兩性解離的谷氨酸和Y-氨基丁酸的解離程度不同，氨基酸所帶的電荷不同，采用具有離子選擇性的高性能特種分離離子交換樹脂，使該樹脂對(duì)兩種解離程度不同的氨基酸選擇性吸附力顯著不同，進(jìn)而在色譜柱內(nèi)的保留時(shí)間顯著不同，最終使兩種物質(zhì)得以充分分離。
作為更加優(yōu)選的實(shí)施方式，篩選得到的色譜介質(zhì)為樹脂強(qiáng)酸型陽離子樹脂、鈣型陽離子樹脂、弱酸型陽離子樹脂、鎂型陽離子樹脂、鈉型陽離子樹脂、鉀型陽離子樹脂、銨型陽離子樹脂和鋰型陽離子樹脂、氨基酸陽離子樹脂或有機(jī)陽離子樹脂。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的色譜柱進(jìn)行色譜分離的形式包括真實(shí)移動(dòng)床色譜、 模擬移動(dòng)床色譜、間歇式色譜的色譜柱或固定床色譜。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的色譜柱的反應(yīng)溫度在0-100°C，采用恒溫色譜方式或變溫色譜方式。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的水溶液經(jīng)可以提供氫離子的有機(jī)酸、無機(jī)酸或提供氫氧根離子的無機(jī)堿、有機(jī)堿調(diào)節(jié)PH值，選擇但不限于檸檬酸、醋酸、乳酸、磷酸、H2S04、HC1 溶液、NaOH> KOH或氨水。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的水溶液進(jìn)入色譜柱的進(jìn)料量為O. 05BV-5BV。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的洗提劑包括去離子水、脫鹽水或蒸餾水或者調(diào)節(jié)pH 值到2-11的水，洗提的流速為O. lBV/h-5BV/h。
作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的含有谷氨酸的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液中GABA 和谷氨酸兩者的質(zhì)量比例為99 1-1 99。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用以色譜分離為核心的分離方法，該法首次基于GABA 和谷氨酸分離領(lǐng)域，具有選擇性高，分離度高，工藝簡(jiǎn)單，GABA純度高，谷氨酸可以作為產(chǎn)品收集且濃度較高的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種利用色譜分離Y -氨基丁酸和谷氨酸的方法，可以采用以下操作步驟實(shí)現(xiàn) GABA和谷氨酸的分離
(I)將含有谷氨酸的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)膜過濾、離心澄清或板框過濾，再通過熱濃縮或者膜濃縮制成1% -90% (w/w)濃度的水溶液；
(2)利用提供氫離子的有機(jī)酸、無機(jī)酸或提供氫氧根離子的無機(jī)堿、有機(jī)堿調(diào)節(jié)水溶液的PH值為2-11，可以采用檸檬酸、醋酸、乳酸、磷酸、H2SO4, HCl溶液、NaOH, KOH或氨水來調(diào)節(jié)PH值；
(3)控制流量為O. 05BV-5BV,將經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)的水溶液導(dǎo)入裝填專用色譜介質(zhì)的色譜柱中，采用的色譜柱的柱徑高比為1: 0.2-1 60，在色譜柱內(nèi)裝填的專用色譜介質(zhì)為篩選出的對(duì)Y-氨基丁酸和谷氨酸吸附力差異顯著的色譜介質(zhì)，可以是樹脂強(qiáng)酸型陽離子樹脂、鈣型陽離子樹脂、弱酸型陽離子樹脂、鎂型陽離子樹脂、鈉型陽離子樹脂、鉀型陽離子樹脂、銨型陽離子樹脂和鋰型陽離子樹脂、氨基酸陽離子樹脂或有機(jī)陽離子樹脂，進(jìn)行色譜 分離，分離的形式包括真實(shí)移動(dòng)床色譜、模擬移動(dòng)床色譜、間歇式色譜的色譜柱或固定床色譜，色譜柱的分離溫度為o-1oo°c，采用恒溫色譜方式或變溫色譜方式進(jìn)行分離處理；(4)經(jīng)過色譜柱進(jìn)行色譜分離后，利用去離子水、脫鹽水或蒸餾水或者調(diào)節(jié)pH值到2-11的水作為洗提劑對(duì)進(jìn)行洗提，洗提的流速為O. lBV/h-5BV/h，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的高效分離，同時(shí)對(duì)GABA還有脫色的效果。下面采用含有具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及反應(yīng)參數(shù)的實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步的描述，但這只是對(duì)本申請(qǐng)的描述，并不會(huì)限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，凡是涉及到本申請(qǐng)所公開的技術(shù)內(nèi)容的任何其它形式的技術(shù)方案，都是本申請(qǐng)所保護(hù)的范圍。實(shí)施例1將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)膜過濾，使用納濾膜濃縮到20% (w/w)濃度，用氨水調(diào)PH到7. 5;根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1:1填充鈣型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在10°C，進(jìn)料量為O. 05BV，恒溫色譜分離；用去離子水作為洗提劑，控制溫度在10°C和流速為1. OBV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá)98% (w/w)以上，GABA的脫色率達(dá)到96%以上。實(shí)施例2將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)板框過濾，使用熱濃縮到80% (w/w)濃度，用NaOH調(diào)pH到8 ;根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 30填充鋰型陽離子色譜樹月旨，控制柱溫在40°C，進(jìn)料量為O. 1BV，恒溫色譜分離；用去離子水調(diào)節(jié)pH到8作為洗提劑，控制溫度在40°C和流速為2. OBV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá)99%以上，GABA的脫色率達(dá)到98%以上。 實(shí)施例3將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)板框過濾，使用熱濃縮到60% (w/w)濃度，用KOH調(diào)pH到10 ;根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 40填充氨型陽離子色譜樹月旨，控制柱溫在50°C，進(jìn)料量為O. 3BV,恒溫色譜分離；用去離子水調(diào)節(jié)pH到7作為洗提劑，控制溫度在50°C和流速為O. 5BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá)90%以上，GABA的脫色率達(dá)到81%以上。實(shí)施例4將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)板框過濾，使用熱濃縮到60% (w/w)濃度，用HCl調(diào)pH到5;根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 10填充谷氨酸型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在80°C，進(jìn)料量為O. 02BV,恒溫色譜分離；用去離子水調(diào)節(jié)pH到5作為洗提齊IJ，控制溫度在80°C和流速為O. 2BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá)80 %以上，GABA的脫色率達(dá)到88%以上。實(shí)施例5將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液離心澄清，使用膜濃縮到10% (w/w)濃度，用氨水調(diào)PH到11;根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 25填充鎂型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在80°C，進(jìn)料量為3BV，恒溫色譜分離；用去離子水調(diào)節(jié)pH到11作為洗提劑，控制溫度在80°C和流速為1. 3BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá)88%以上，GABA的脫色率達(dá)到72% 以上。
實(shí)施例6
將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液(55 % (w/w) GABA, 41 % (w/w)谷氨酸)膜過濾，使用納濾膜濃縮到45% (w/w)濃度，用檸檬酸調(diào)pH3到；根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 7填充GABA型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在70°C，進(jìn)料量為O. 8BV,恒溫色譜分離；用去離子水作為洗提劑，控制溫度在70°C和流速為O. 7BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率達(dá) 96%以上，GABA的脫色率達(dá)到92%以上。
實(shí)施例7
將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液(35% (w/w)GABA,65% (w/w)谷氨酸)膜過濾，使用反滲透膜濃縮到48% (w/w)濃度，用乳酸調(diào)pH2. 5到；根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 36填充鈣型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在19°C，進(jìn)料量為O. 6BV，恒溫色譜分離；用去離子水作為洗提劑，控制溫度在19°C和流速為O. 7BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的溶液，兩物質(zhì)分離率76%以上， GABA的脫色率達(dá)到66%以上。
實(shí)施例8
將谷氨酸的酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液(75% (w/w)GABA, 25% (w/w)谷氨酸)板框過濾，使用納濾膜濃縮到18% (w/w)濃度，用磷酸調(diào)pH4. 5到；根據(jù)色譜柱的體積規(guī)格，按照徑高比為1: 16填充鈉型陽離子色譜樹脂，控制柱溫在39°C，進(jìn)料量為1. 7BV，恒溫色譜分離；用去離子水作為洗提劑，控制溫度在39°C和流速為2. 5BV/h條件下進(jìn)行洗提；分別收集洗提液和殘留液，分別獲得脫色的GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)品的水溶液，兩物質(zhì)分離率96% 以上，GABA的脫色率達(dá)到85%以上。
實(shí)施例9
—種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法,包括以下步驟
將GABA和谷氨酸質(zhì)量比例為99 I的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)膜過濾處理，再通過熱濃縮或者膜濃縮制成I % (w/w)濃度的水溶液，利用檸檬酸調(diào)節(jié)該水溶液pH為 2，在0°C條件下，控制流量為O. 05BV將水溶液導(dǎo)入裝填有鈣型陽離子樹脂的色譜柱，色譜柱的柱徑高比為1: O. 2，然后采用去離子水洗提，洗提的流速為O. lBV/h，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的高效分離，同時(shí)對(duì)GABA還有脫色的效果。
實(shí)施例10
—種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法,包括以下步驟
將GABA和谷氨酸質(zhì)量比例為1: 99的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)離心澄清處理,再通過熱濃縮或者膜濃縮制成90% (w/w)濃度的水溶液,利用氨水調(diào)節(jié)該水溶液pH 為11，在100°C條件下，控制流量為5BV將水溶液導(dǎo)入裝填有銨型陽離子樹脂的色譜柱，色譜柱的柱徑高比為1: 60，然后采用pH值為11的水洗提，洗提的流速為5BV/h，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的高效分離，同時(shí)對(duì)GABA還有脫色的效果。本發(fā)明提供使用以色譜分離為核心的分離方法，分離的GABA純度高，可用于食品生產(chǎn)，對(duì)于谷氨酸副產(chǎn)物也可以回收利用，而且色譜樹脂無需再生，洗提劑為水，樹脂可多次使用，所消耗的電能僅僅用于泵送洗提劑，電力消耗低，生產(chǎn)成本低，是真正意義的低碳環(huán)保、零污染、操作簡(jiǎn) 單、成本低廉的分離方法。
權(quán)利要求
1.一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 將含有谷氨酸的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液經(jīng)膜過濾、離心澄清或板框過濾，再通過熱濃縮或者膜濃縮制成1% -90% (w/w)濃度的水溶液，調(diào)節(jié)該水溶液pH為2-11，在0-100°C條件下，進(jìn)入裝填專用色譜介質(zhì)的色譜柱，采用洗提劑洗提，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的分離并對(duì)GABA進(jìn)行脫色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的色譜柱的柱徑高比為1: 0.2-1 60。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的色譜柱內(nèi)裝填的是篩選的對(duì)Y-氨基丁酸和谷氨酸吸附力差異顯著的色譜介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，篩選得到色譜介質(zhì)為樹脂強(qiáng)酸型陽離子樹脂、鈣型陽離子樹脂、弱酸型陽離子樹脂、鎂型陽離子樹脂、鈉型陽離子樹脂、鉀型陽離子樹脂、銨型陽離子樹脂和鋰型陽離子樹脂、氨基酸陽離子樹脂或有機(jī)陽離子樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的色譜柱進(jìn)行色譜分離的形式包括真實(shí)移動(dòng)床色譜、模擬移動(dòng)床色譜、間歇式色譜的色譜柱或固定床色譜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的色譜柱的反應(yīng)溫度在o-1oo°c，采用恒溫色譜方式或變溫色譜方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的水溶液經(jīng)可以提供氫離子的有機(jī)酸、無機(jī)酸或提供氫氧根離子的無機(jī)堿、有機(jī)堿調(diào)節(jié)PH值，選擇但不限于檸檬酸、醋酸、乳酸、磷酸、H2SO4, HCl溶液、NaOH, KOH或氨水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的水溶液進(jìn)入色譜柱的進(jìn)料量為O. 05BV-5BV。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的洗提劑包括去離子水、脫鹽水或蒸餾水或者調(diào)節(jié)PH值到2-11的水，洗提的流速為 O.lBV/h-5BV/ho
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的一種利用色譜分離Y-氨基丁酸和谷氨酸的方法，其特征在于，所述的含有谷氨酸的通過酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA料液中GABA和谷氨酸兩者的質(zhì)量比例為99 1-1 99。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用色譜分離γ-氨基丁酸和谷氨酸的方法，將含有谷氨酸及通過谷氨酸酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的GABA的料液經(jīng)膜過濾、離心澄清或者板框過濾后，通過熱濃縮或者膜濃縮制成1％-90％(w/w)濃度的水溶液，調(diào)節(jié)該水溶液pH2-11，在0-100℃條件下，進(jìn)入裝填專用色譜介質(zhì)的色譜柱，以水或者調(diào)節(jié)到特定pH的水作洗提劑洗提，分別收集洗提液和殘留液，獲得純GABA和谷氨酸兩種產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)GABA和谷氨酸的高效分離，同時(shí)對(duì)GABA還有脫色的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、分離度高、綠色環(huán)。
文檔編號(hào)C07C227/40GK103058877SQ20131001504
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者趙黎明, 趙鶴飛, 陳超琴, 劉慧淵 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)