CN104189007A - 天然复合氨基酸原料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然复合氨基酸原料的制备方法，包括如下步骤：a.取冻存新鲜猪脑，解冻，清洗，匀浆，分离，收集沉淀脑蛋白；b.将沉淀蛋白干燥粉碎，得干燥蛋白粉；c.将干燥蛋白粉水解，稀释，调pH值为7-9，过滤，得酸水解液；d.将酸水解液加活性炭，分离，收集上清液，调pH值为2.5-4.5，沉淀再分离，合并上清液得粗提液；e.将粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5-7.5，氨水洗脱，收集洗脱液，加氢氧化钠，调pH值至6.6-7.5，﹣20℃保存，得冷冻液；f.将冷冻液自然解冻，分离，收集上清液，再超滤，收集过滤液，干燥即得天然复合氨基酸原料。

Description

天然复合氨基酸原料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种天然复合氨基酸原料的制备方法。

背景技术

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，赋予蛋白质特定的分子结构形态，使他的分子具有生化活性。蛋白质是生物体内重要的活性分子，包括催化新陈代谢的酵素和酶。氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。因此，氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。

氨基酸大致可以分为三类：1、必需氨基酸：指人体或其它脊椎动物不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20-37%。共有8种，分别是：赖氨酸，促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；色氨酸：促进胃液及胰液的产生；苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗；蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺；亮氨酸：作用平衡异亮氨酸；缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。2、半必需氨基酸和条件必需氨基酸：精氨酸：精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄疸等病的有效药物；组氨酸：可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病，贫血，风湿性关节炎等的药物。人体虽能够合成精氨酸和组氨酸，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。3、非必需氨基酸：指人或其它脊椎动物自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸，例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸，就可导致生理功能异常，影响机体代谢的正常进行，最后导致疾病。同样，如果人体内缺乏某些非必需氨基酸，会产生机体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要；胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少，血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增，如缺乏，即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。如果人体缺乏或减少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。所以，人体需要不断补充氨基酸，一些疾病需要依靠氨基酸治疗。

现在人们常使用的氨基酸产品是人工合成的非天然的复方氨基酸输液。这种复方氨基酸输液具有促进人体蛋白质代谢正常，纠正负氮平衡，补充蛋白质，加快伤口愈合的作用。氨基酸输液在能量供给充足的情况下，可进入组织细胞，参与蛋白质的合成代谢，获得正氮平衡，并生成酶类、激素、抗体、结构蛋白，促进组织愈合，恢复正常生理功能。但是现有复合氨基酸产品都有很大的副作用，如复方氨基酸注射液可致疹样过敏反应，常有恶心、呕吐、胸闷、心悸、发冷、发热或头痛等情况，使用不安全。

天然复合氨基酸可以克服人工合成的非天然复方氨基酸的上述缺陷，使用更加安全。但是，现有的制备方法总氨基酸收率低，成本高。本领域技术人员渴望获得一种氨基酸收率高、成本低的天然复合氨基酸产品的制备方法，但一直没有解决这个技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种氨基酸收率高、成本低的天然复合氨基酸产品的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的天然复合氨基酸原料的制备方法包括如下步骤：

a. 取冻存新鲜猪脑，解冻，清洗，匀浆，将浆液加入浓盐酸搅匀、然后离心分离，去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白；

b. 将经上述步骤得到的沉淀蛋白干燥，粉碎，得干燥蛋白粉；

c. 将经上述步骤得到的干燥蛋白粉加入硫酸水解，然后稀释，调pH值为7-9，再过滤，得酸水解液；

d.将经上述步骤所得酸水解液加活性炭，离心分离，收集上清液，调pH值为2.5-4. 5，抽上清液，余沉淀再离心分离，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液；

e. 将经上述步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5-7.5，去除剩余草酸及钙离子，用氨水洗脱，收集洗脱液，加入氢氧化钠减压浓缩去氨水，再调pH值至6.6-7.5，以﹣20℃保存，得冷冻液；

f. 将经上述步骤所得冷冻液自然解冻，离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用超滤膜超滤，收集过滤液，干燥即得天然复合氨基酸原料。

所述a步骤，取冻存新鲜猪脑，加水浸泡自然解冻，再用水清洗，然后加入猪脑重2-4倍重量的纯化水用胶体磨匀浆15min，将匀浆所得浆液倒入提取罐中加热至70-100℃后保温10-30min，再按猪脑重每1kg加入2-5 ml的比例加入浓度为12mol/L的浓盐酸搅匀、冷却至10-50℃，再以3000-4000r/min的速度离心分离5min，然后去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白。

所述b步骤，将经a步骤所得沉淀蛋白平铺于光滑干净的平板不锈钢容器上，平整表面，使之厚度为1厘米，置于鼓风干燥箱内，以78-85℃条件下密闭加热干燥15-20小时，然后粉碎，得干燥蛋白粉。

所述c步骤，将经b步骤所得干燥蛋白粉按干燥蛋白粉1kg加入2000ml硫酸的比例加入浓度6mol/L的硫酸，在110-121℃条件下水解8-12h，再以干燥蛋白粉重量2-5倍水稀释，然后用氢氧化钙溶液调pH值为7.5-8.5，再用200-300目滤布过滤，去除硫酸钙沉淀，得酸水解液，所述氢氧化钙溶液为按1kg猪脑加入40-60g氢氧化钙及100ml纯化水的比例溶解所得。

所述d步骤，将经c步骤所得酸水解液加热至75-80℃，再加0.5-1%活性炭，继续加热至80-90℃，然后保温15min，以3000-4000r/min速度离心分离5min，收集上清液，用草酸溶液调pH值为2.5-4.5，静置1-3h，抽上清液，余沉淀以3000-4000r/min速度离心分离5min，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液，所述草酸溶液以毎1kg猪脑加10-15g草酸及100ml纯化水的比例加热溶解制得。

所述e步骤，将d步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5-7.5，去除剩余草酸及钙离子，再用1.8-2mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，使pH值为8.0-12.0，再按1kg猪脑加入1-3g氢氧化钠的比例加入氢氧化钠减压浓缩去氨水，浓缩至猪脑重1/5-1/3，然后用6mol盐酸调pH值至6.6-7.5，再以﹣20℃条件保存24h，得冷冻液。

所述f步骤，将e步骤所得冷冻液自然解冻，在0℃条件下以3000-4000r/min速度离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用10000分子量超滤膜超滤，收集过滤液，然后以﹣60℃真空干燥箱或喷雾干燥，得天然复合氨基酸原料。

本发明的方法将沉淀脑蛋白先干燥、粉碎制得干燥蛋白粉，再加入硫酸水解，能极大地提高总氨基酸的收率。

本发明的方法是申请人经过反复研究试验所得。

在试验中，按照统一要求操作，满足酸水解条件，其他条件相同，仅仅对沉淀脑蛋白干燥的状态不同，最后所得总氮及氨基酸含量结果如下：

由此可见，纯化蛋白的干燥步骤对终产品收率有很大影响，相同工艺条件和处理时间内，由于干燥程度不同或者未干燥，经水解后影响整个过程的中间指标控制，含水量大时，所获终产品消耗成本差别不大，但提取总氨基酸收率下降，不便于稳定控制；增加干燥步骤后，尤其经粉碎制得干燥蛋白粉后，再水解，能极大提高总氨基酸的收率。因而相对降低了制备成本。

本发明方法制备的天然复合氨基酸原料能够用于制备使用安全的复合氨基酸产品，可用于制备药品如注射液、冻干粉针及口服制剂用以及大众健康食品及保健品如食品添加剂等。

本发明的方法适用于大批量制备纯天然复合氨基酸（共有15种氨基酸）原料，方法简单可控，通过一次性处理大量猪脑组织，纯化时上样量大，可以进行天然复合氨基酸原料规模化生产，适于大规模工业化应用。

具体实施方式

下面详细说明本发明方法的实施方式，但不仅限于以下实施例。

实施例一

本发明的天然复合氨基酸原料的制备方法步骤：

a. 取冻存新鲜猪脑50kg，加水浸泡自然解冻，再用水清洗，然后加入100kg纯化水用胶体磨匀浆15min，将匀浆所得浆液倒入提取罐中加热至75℃后保温15min，再加入250 ml浓度为12mol/L的浓盐酸搅匀、冷却至10℃，再以3000r/min的速度离心分离5min，然后去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白23.3kg；

b. 将经a步骤所得沉淀蛋白平铺于光滑干净的平板不锈钢容器上，平整表面，使之厚度为1厘米，置于鼓风干燥箱内，以78℃条件下密闭加热干燥15小时，然后粉碎，得干燥蛋白粉1.1kg；

c. 将经b步骤所得干燥蛋白粉加入2.2kg浓度6mol/L的硫酸，在110℃条件下水解8h，再以4.4kg水稀释，然后用氢氧化钙溶液调pH值为7.5，再用200目滤布过滤，去除硫酸钙沉淀，得酸水解液，所述氢氧化钙溶液为按1kg猪脑加入40g氢氧化钙及100ml纯化水的比例溶解所得；

d. 将经c步骤所得酸水解液加热至75℃，再加0.5%活性炭，继续加热至80℃，然后保温15min，以3000r/min速度离心分离5min，收集上清液，用草酸溶液调pH值为3.5，静置3h，抽上清液，余沉淀以3000r/min速度离心分离5min，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液，所述草酸溶液以毎1kg猪脑加10g草酸及100ml纯化水的比例加热溶解制得；

e. 将d步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5，去除剩余草酸及钙离子，再用1.8mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，使pH值为8，再加入50g氢氧化钠减压浓缩去氨水，浓缩至17kg，然后用6mol盐酸调pH值至6.6，再以﹣20℃条件保存24h，得冷冻液；

f. 将e步骤所得冷冻液自然解冻，在0℃条件下以3000r/min速度离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用10000分子量超滤膜超滤，收集过滤液，然后喷雾干燥，得天然复合氨基酸原料。

实施例二

a. 取冻存新鲜猪脑50kg，加水浸泡自然解冻，再用水清洗，然后加入150kg纯化水用胶体磨匀浆15min，将匀浆所得浆液倒入提取罐中加热至85℃后保温15min，再加入250 ml浓度为12mol/L的浓盐酸搅匀、冷却至30℃，再以3500r/min的速度离心分离5min，然后去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白23.1kg；

b. 将经a步骤所得沉淀蛋白平铺于光滑干净的平板不锈钢容器上，平整表面，使之厚度为1厘米，置于鼓风干燥箱内，以80℃条件下密闭加热干燥15小时，然后粉碎，得干燥蛋白粉1.099kg；

c. 将经b步骤所得干燥蛋白粉加入2.2kg浓度6mol/L的硫酸，在115℃条件下水解8h，再以4.4kg水稀释，然后用氢氧化钙溶液调pH值为8.5，再用300目滤布过滤，去除硫酸钙沉淀，得酸水解液，所述氢氧化钙溶液为按1kg猪脑加入50g氢氧化钙及100ml纯化水的比例溶解所得；

d. 将经c步骤所得酸水解液加热至78℃，再加0.8%活性炭，继续加热至85℃，然后保温15min，以3500r/min速度离心分离5min，收集上清液，用草酸溶液调pH值为3.5，静置3h，抽上清液，余沉淀以3500r/min速度离心分离5min，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液，所述草酸溶液以毎1kg猪脑加15g草酸及100ml纯化水的比例加热溶解制得；

e. 将d步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为7，去除剩余草酸及钙离子，再用1.9mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，使pH值为10，再加入100g氢氧化钠减压浓缩去氨水，浓缩至12.5kg，然后用6mol盐酸调pH值至7，再以﹣20℃条件保存24h，得冷冻液；

f. 将e步骤所得冷冻液自然解冻，在0℃条件下以3800r/min速度离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用10000分子量超滤膜超滤，收集过滤液，然后喷雾干燥，得天然复合氨基酸原料。

实施例三

a. 取冻存新鲜猪脑50kg，加水浸泡自然解冻，再用水清洗，然后加入200kg纯化水用胶体磨匀浆15min，将匀浆所得浆液倒入提取罐中加热至100℃后保温30min，再加入250 ml浓度为12mol/L的浓盐酸搅匀、冷却至50℃，再以4000r/min的速度离心分离5min，然后去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白22.9kg；

b. 将经a步骤所得沉淀蛋白平铺于光滑干净的平板不锈钢容器上，平整表面，使之厚度为1厘米，置于鼓风干燥箱内，以85℃条件下密闭加热干燥20小时，然后粉碎，得干燥蛋白粉1.098kg；

c. 将经b步骤所得干燥蛋白粉加入2.2kg浓度6mol/L的硫酸，在121℃条件下水解12h，再以4.4kg水稀释，然后用氢氧化钙溶液调pH值为8.5，再用300目滤布过滤，去除硫酸钙沉淀，得酸水解液，所述氢氧化钙溶液为按1kg猪脑加入50g氢氧化钙及100ml纯化水的比例溶解所得；

d. 将经c步骤所得酸水解液加热至80℃，再加1%活性炭，继续加热至90℃，然后保温15min，以4000r/min速度离心分离5min，收集上清液，用草酸溶液调pH值为4.5，静置3h，抽上清液，余沉淀以4000r/min速度离心分离5min，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液，所述草酸溶液以毎1kg猪脑加15g草酸及100ml纯化水的比例加热溶解制得；

e. 将d步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为7.5，去除剩余草酸及钙离子，再用2mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，使pH值为12，再加入150g氢氧化钠减压浓缩去氨水，浓缩至10kg，然后用6mol盐酸调pH值至7,5，再以﹣20℃条件保存24h，得冷冻液；

f. 将e步骤所得冷冻液自然解冻，在0℃条件下以4000r/min速度离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用10000分子量超滤膜超滤，收集过滤液，然后以﹣60℃真空干燥箱干燥，得天然复合氨基酸原料。

将上述方法所得天然复合氨基酸原料定溶，按原液标准检定含量后即为调配用原液。经对上述原液进行检定，完全符合质量标准：(1)性状，为浅黄色至棕黄色液体；(2)鉴别，供试品溶液色谱图与对照品溶液色谱图基本一致；(3) pH 值，6.5-7.5；(4)天然复合氨基酸含量符合标准规定，总氮5.49-6.71mg/ml时，15种复合氨基酸分别为门冬氨酸3.84-5.76、丝氨酸1.82-3.38、谷氨酸4.96-7.44、甘氨酸1.92-2.88、组氨酸0.72-1.08、精氨酸0.30-1.90、苏氨酸0.84-1.86、丙氨酸2.00-3.00、脯氨酸1.6-2.5、缬氨酸1.28-1.92、甲硫氨酸2.96-4.44、赖氨酸2.96-4.44、异亮氨酸0.88-1.32、亮氨酸2.24-3.36、苯丙氨酸0.96-1.44，15种天然复合氨基酸总量为28.08-43.62mg/ml。

Claims (7)

1.一种天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a. 取冻存新鲜猪脑，解冻，清洗，匀浆，将浆液加入浓盐酸搅匀、然后离心分离，去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白；

b. 将经上述步骤得到的沉淀蛋白干燥，粉碎，得干燥蛋白粉；

c. 将经上述步骤得到的干燥蛋白粉加入硫酸水解，然后稀释，调pH值为7-9，再过滤，得酸水解液；

d.将经上述步骤所得酸水解液加活性炭，离心分离，收集上清液，调pH值为2.5-4. 5，抽上清液，余沉淀再离心分离，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液；

e. 将经上述步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5-7.5，去除剩余草酸及钙离子，用氨水洗脱，收集洗脱液，加入氢氧化钠减压浓缩去氨水，再调pH值至6.6-7.5，以﹣20℃保存，得冷冻液；

f. 将经上述步骤所得冷冻液自然解冻，离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用超滤膜超滤，收集过滤液，干燥即得天然复合氨基酸原料。

2.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述a步骤，取冻存新鲜猪脑，加水浸泡自然解冻，再用水清洗，然后加入猪脑重2-4倍重量的纯化水用胶体磨匀浆15min，将匀浆所得浆液倒入提取罐中加热至70-100℃后保温10-30min，再按猪脑重每1kg加入2-5 ml的比例加入浓度为12mol/L的浓盐酸搅匀、冷却至10-50℃，再以3000-4000r/min的速度离心分离5min，然后去除上层乳浊液，收集沉淀物，即得沉淀脑蛋白。

3.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述b步骤，将经a步骤所得沉淀蛋白平铺于光滑干净的平板不锈钢容器上，平整表面，使之厚度为1厘米，置于鼓风干燥箱内，以78-85℃条件下密闭加热干燥15-20小时，然后粉碎，得干燥蛋白粉。

4.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述c步骤，将经b步骤所得干燥蛋白粉按干燥蛋白粉1kg加入2000ml硫酸的比例加入浓度6mol/L的硫酸，在110-121℃条件下水解8-12h，再以干燥蛋白粉重量2-5倍水稀释，然后用氢氧化钙溶液调pH值为7.5-8.5，再用200-300目滤布过滤，去除硫酸钙沉淀，得酸水解液，所述氢氧化钙溶液为按1kg猪脑加入40-60g氢氧化钙及100ml纯化水的比例溶解所得。

5.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述d步骤，将经c步骤所得酸水解液加热至75-80℃，再加0.5-1%活性炭，继续加热至80-90℃，然后保温15min，以3000-4000r/min速度离心分离5min，收集上清液，用草酸溶液调pH值为2.5-4.5，静置1-3h，抽上清液，余沉淀以3000-4000r/min速度离心分离5min，去除草酸钙沉淀，合并上清液得粗提液，所述草酸溶液以毎1kg猪脑加10-15g草酸及100ml纯化水的比例加热溶解制得。

6.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述e步骤，将d步骤所得粗提液上阳离子交换柱，用水冲洗至pH值为6.5-7.5，去除剩余草酸及钙离子，再用1.8-2mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，使pH值为8.0-12.0，再按1kg猪脑加入1-3g氢氧化钠的比例加入氢氧化钠减压浓缩去氨水，浓缩至猪脑重1/5-1/3，然后用6mol盐酸调pH值至6.6-7.5，再以﹣20℃条件保存24h，得冷冻液。

7.根据权利要求1所述天然复合氨基酸原料的制备方法，其特征在于：所述f步骤，将e步骤所得冷冻液自然解冻，在0℃条件下以3000-4000r/min速度离心分离，去除酪氨酸及相关杂质，收集上清液，再用10000分子量超滤膜超滤，收集过滤液，然后以﹣60℃真空干燥箱或喷雾干燥，得天然复合氨基酸原料。