氨基酸可作为营养物质、药物及化工原料.蛋白质水解提取法是生产氨基酸的一种重要方法.以动物毛发(人发、猪毛、鸭毛、鸡毛等)为原料的氨基酸生产工艺已在工业上广泛应用.提取的品种已从单一的胱氨酸到同时提取胱氨酸、酪氨酸、亮氨酸、精氨酸等多种氨基酸.从毛发中提取氨基酸的传统工艺流程如下:

其中胱氨酸和酪氨酸是采用中和沉淀法分离.精氨酸一般采用离子交换树脂法分离[.亮氨酸一般采用二甲苯磺酸沉淀法分离.作者提出了一条新的生产工艺.基本工艺流程如下:

二氯苯磺酸与二甲苯磺酸结构相似.前者苯环上有两个氯原子.后者苯环上有两个甲基.它们都是高效的氨基酸沉淀剂.二甲苯磺酸只能沉淀亮氨.二氯苯磺酸既能沉淀亮氨酸.也能沉淀精氨酸.在新工艺中使用二氯苯磺酸为沉淀剂.从毛发水解液中选择性地分步沉淀亮氨酸和精氨酸.沉淀亮氨酸、精氨酸后的母液可继续分离提取胱氨酸和酪氨酸.新工艺简化了工艺流程.大幅度提高了亮氨酸、精氨酸的收得率.方便了母液的综合利用.减轻了环境污染.二氯苯磺酸从水解液中沉淀亮氨酸得到二氯苯磺酸－亮氨酸复合物.但由于水解液中成分复杂.且沉淀有很强的夹带与吸附效应.导致从水解液中得到二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀纯度较低.需进一步提纯.本文研究了二氯苯磺酸－亮氨酸复合物提纯的方法.为制备亮氨酸产品.还需将二氯苯磺酸除去或分离.可以借鉴的是二甲苯磺酸－亮氨酸复合物的分离方法.采用的方法是在氨性溶液中加热.再冷却.亮氨酸形成结晶析出.二甲苯磺酸阴离子与铵离子溶解在溶液中.但这一方法在二氯苯磺酸－亮氨酸复合物的分离中并不适合.因为二氯苯磺酸铵在水中的溶解度较小.在同样的条件下.二氯苯磺酸铵与亮氨酸同时析出结晶.无法实现二者的分离.作者提出了一种利用钡盐与二氯苯磺酸形成难溶沉淀的新方法.实现了二氯苯磺酸与亮氨酸分离.最终得到符合质量要求的亮氨酸产品.

１实验材料与方法

１.１原材料、试剂和仪器

毛发:实验中采用鸭毛为原料.罗江晨明生化制品有限公司提供.工业盐酸:含３１％ＨＣｌ.工业级.用于水解鸭毛.其它化学试剂均为分析纯.

１.２仪器与设备

ＲＥ－８５Ｃ旋转蒸发器:上海青浦沪西仪器厂.ＤＫ－９８－ＩＩＡ电热恒温水浴锅:天津泰斯特仪器有限公司.８５－２磁力搅拌器:江苏金坛大地自动化仪器厂.ＳＨＡ－Ｂ恒温水浴振荡器:金坛实验仪器公司.ＵＶ－１８０１紫外可见分光光度计:北京瑞利分析仪器公司.液相色谱仪:ＬａｂＴＥＣＨ.北京莱伯泰科仪器有限公司.

１.３实验方法

１.３.１二氯苯磺酸沉淀亮氨酸按文献的方法从鸭毛水解液中沉淀亮氨酸.得到二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀.

１.３.２二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀重结晶按１.３.１的方法.由４００ｇ鸭毛的水解液沉淀得到二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀粗品.置于烧杯中.加适量水.加热至８０℃.得重结晶溶解液.溶液体积约５００ｍＬ.静置.冷却至室温(２０℃)结晶.１２ｈ后抽滤.用水洗涤两次.干燥得二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀精品.

１.３.３钡盐法脱除沉淀剂将二氯苯磺酸－亮氨酸复合物沉淀精品５０ｇ置于烧杯中.加水.加热至８０℃溶解.溶解液约２００ｍＬ.趁热加入７５ｍＬ２５０ｇ/Ｌ氯化钡溶液.维持温度６０℃.搅拌１ｈ.再搅拌冷却至室温.抽滤.用水洗涤两次.得滤液３２０ｍＬ.

１.３.４制取亮氨酸脱除沉淀剂后滤液旋蒸至约１００ｍＬ.冷却结晶.抽滤.得亮氨酸粗品.再采用常规的水溶、脱色、浓缩、结晶的方法精制.得亮氨酸精品.

１.３.５二氯苯磺酸沉淀剂再生将脱除沉淀剂得到的二氯苯磺酸钡沉淀(干重４１ｇ)置于２００ｍＬ烧杯中.加５０ｍＬ水搅散.呈泥浆.加热至８０℃.一次性加入３ｍｏｌ/Ｌ硫酸２５ｍＬ.继续保温搅拌反应２ｈ.抽滤.水洗三次?滤液为回收的二氯苯磺酸沉淀剂.滤渣为硫酸钡.

１.３.６液相色谱法测定氨基酸含量采用大连依利特公司的氨基酸分析系统.按文献的方法进行氨基酸分析.

１.３.７二氯苯磺酸盐溶解度的测定取适量二氯苯磺酸－亮氨酸复合物、二氯苯磺酸铵、二氯苯磺酸钠和二氯苯磺酸钡于１００ｍＬ锥形瓶中.加水２０ｍＬ.样品量应足够.以保证样品不会完全溶解.在恒温水浴震荡器中震荡１０ｈ.静置２ｈ.取清液稀释.在２７４ｎｍ处用紫外可见分光光度计测定其吸光度.与标准样对照计算样品中二氯苯磺酸的含量.再推算此二氯苯磺酸盐在水中的溶解度.