结构相似的氨基酸怎么分离?离子液体告诉你

2023-05-18 23:00:13

标   签：学科前沿

关键词：离子液体  萃取分离



蛋白质作为生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物，而氨基酸作为蛋白质的基本组成单位是对生物体非常重要的一种营养物质。在众多氨基酸中，芳香族氨基酸的营养价值较高，例如：L-Trp（L-色氨酸）应用于多种动物饲料中，L-Phe（L-苯丙氨酸）是人造甜味剂的重要成分，L-Tyr（L-酪氨酸）常作为饮食补充剂。因此，将蛋白质水解产生的芳香族氨基酸与脂肪族氨基酸进行分离纯化具有十分重要的意义。

最近，阿威罗大学Mara G. Freire教授课题组在绿色化学杂志上报道了一种新型的分离手段——使用离子液体与水的两相系统实现对芳香族氨基酸和脂肪族氨基酸的高效分离。

图1.  离子液体-水（ABS）体系分离芳香族脂肪族氨基酸的过程

（图片来源: Green Chem.）


       首先，研究人员探究了将不同氨基酸加入多种离子液体-水体系(ABS)后的分层效果，发现当使用[P4444]Br（四丁基溴化膦）离子液体时，分层效果最好。然后，研究人员将含有L-Pro（L-脯氨酸）、L-Lys（L-赖氨酸）、L-Phe、L-Tyr和L-Trp的混合水溶液与四丁基溴化膦离子液体混合，发现体系可以对脂肪族、芳香族氨基酸进行分离。L-Tyr在离子液体相有着最高的85%的萃取效率，而L-Lys在水相体系的萃取效率达到了90%。

图2.  不同氨基酸在ABS体系中的分离效率

（图片来源: Green Chem.）

 

       最后，作者探究了酸度对分离效果的影响。研究发现在一定范围内，芳香族与脂肪族氨基酸的分离效率随着pH的增大而增大，当pH=12时，L-Trp在离子液体相的含量达到87%，L-Lys在水相的含量提升至95%。

图3.  pH对芳香族脂肪族氨基酸分离效率的影响

（图片来源: Green Chem.）

 

       目前商业上，氨基酸纯化分离的花费占产品生产总花费的80%左右，因此，这种新型的、依靠离子液体的分离技术，为氨基酸的纯化提供了新的方法，并大大缩短了分离的步骤降低了纯化成本。



原文链接：

http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2017/gc/c6gc03060b

原文作者：Emanuel V. Capela, Maria V. Quental, Pedro Domingues, João A. P. Coutinho, Mara G. Freire.

DOI：10.1039/c6gc03060b


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