[发明专利]分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明提供了一种分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法，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。

实施本发明的分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法，具有以下有益效果：本发明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发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明优选实施例中分组制备碱性、酸性和中性功能氨基酸组的方法流程图；

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；