L-氨基酸的共结晶过程及晶体生长研究
发布时间：2021-11-21 02:27
氨基酸是构成蛋白质的基本单元,作为生命体不可或缺的一类重要物质,被广泛应用于医药、食品添加剂及日用化工等领域。目前氨基酸的主要生产方法为微生物发酵法,但是这种方法通常会伴随有杂质氨基酸的生成。发酵液中的杂质氨基酸会对目标氨基酸的纯度以及晶体形貌等方面产生一定程度的不利影响,使产品的附加值降低。本文以杂质氨基酸对目标氨基酸结晶产品的影响为背景,探究了L-缬氨酸、L-正缬氨酸、L-丙氨酸在共结晶过程中的相互作用;以及杂质氨基酸对L-丙氨酸晶体生长的影响和作用机制。根据湿渣法原理,测定了20°C下,L-缬氨酸/L-正缬氨酸,L-缬氨酸/L-丙氨酸在纯水中的三元相图,并采用PXRD分析了平衡固相的性质。发现L-缬氨酸/L-正缬氨酸为完全固体溶液物系,而L-缬氨酸/L-丙氨酸则为部分固体溶液物系。在此基础上,分别以L-正缬氨酸和L-丙氨酸为杂质,对其在固相和液相中的分配情况进行了分析,结果表明在形成固体溶液的范围内,L-正缬氨酸的分配系数大于L-丙氨酸的分配系数。采用蒸发结晶的方法制备了L-缬氨酸和L-正缬氨酸、L-缬氨酸和L-丙氨酸组分比例不同的固态样品,通过一系列的表征手段对两种类型固体溶液...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
pH=4的条件下，L-谷氨酸含量浓度对L-缬氨酸聚结行为的影响，a0.0%；b0.5%；c2.0%；d4.0%[29]
图 1-2 L-氨基酸化学结构式Figure 1-2 Molecularstructure of the L-amino acids1.3 本文的研究内容本文以杂质氨基酸对目标氨基酸结晶产品的影响为研究背景，以 L-Val、L-Nva 和 L-Ala 为研究对象，以探究共结晶过程中不同 L-氨基酸之间的相互作用及杂质氨基酸对主体氨基酸的生长作用机制为目的，从以下几个方面进行了系统的研究：（1）L-Val 与 L-Nva，L-Val 与 L-Ala 在纯水中的相平衡研究利用高效液相色谱（HPLC）测定了 20°C 下，L-Val/L-Nva，L-Val/L-Ala 分别在纯水中的三元固液平衡相图；采用粉末 X-射线衍射仪（PXRD）分析了两种氨基酸体系中固体混合物的性质；以相平衡数据为依托，分别对 L-Nva 和 L-A在固相和液相中的分配情况进行了分析，并对比了两者分配系数的大小。
图 2-1 三角形相图的构建[34]Figure 2-1 The construction of triangular diagram2 固-固-液三元相图分类-固-液三元体系能够形成多种类型的相行为，其中包括无化合物形剂化物类、形成共晶或盐类及形成固体溶液类等，图 2-2 展示了其种情况的相图。S1 和 S2 分别代表两种固态物质，Solvent 为溶剂，-液相线将三角形分成不同区域，代表不同的相区；液相线以上的区液相区，下面为不同的固-液共存区。中 A、B 两点分别为 S1 和 S2 在溶剂中的溶解度，C 和 D 点为三相 点为任意两组分形成的新化合物。图（a）为无化合物形成的三元ACB 为饱和液相线，除不饱和液相区外，还包括纯 S1 相区、纯 S2 S2 的混合相区；图（b）为形成溶剂化物相行为，M 点代表形成的 S2 物，相图被分为 5 个相区，曲线 AC 表示 S1 和 S2 的平衡液相线， S1 和 M 的平衡液相线；图（c）为对称体系共晶相图，M 代表 S1
【参考文献】：
期刊论文
[1]酰胺酶催化合成手性氨基酸的研究进展[J]. 顾诚伟,曹成浩,金利群,薛亚平. 发酵科技通讯. 2017(03)
[2]L-丙氨酸生产工艺的研究进展[J]. 田宋魁,郭恒华,张冬竹,章晖. 精细与专用化学品. 2017(08)
[3]高效液相色谱法测定谷氨酸棒杆菌发酵液中17种氨基酸[J]. 王平,陈南柱,郑穗平. 安徽农业科学. 2017(09)
[4]基因工程菌生产氨基酸的研究进展[J]. 徐礼生,章志远,陈媛媛,高贵珍,赵亮,张兴桃. 基因组学与应用生物学. 2017(02)
[5]三元体系MgSO4-FeSO4-H2O的相平衡研究[J]. 张宇婕,朱家文,陈葵,范先国,周晓葵. 化学工程. 2017(01)
[6]L-异亮氨酸对L-丙氨酸晶体生长速率的影响[J]. 谭文绘,钱刚. 化学世界. 2016(03)
[7]水盐体系相平衡研究进展[J]. 张杰,史学伟,赵双良,宋兴福,于建国. 化工学报. 2016(02)
[8]包埋法固定化色氨酸合成酶基因工程菌合成L-色氨酸的研究[J]. 徐礼生,高贵珍,赵亮,曹稳根,张兴桃,陈军,焦庆才,鲍妮娜. 精细化工. 2016(01)
[9]温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸[J]. 周丽,邓璨,崔文璟,刘中美,周哲敏. 微生物学通报. 2015(11)
[10]DL-正缬氨酸合成工艺的研究和改进[J]. 钏永明,李宏利,蒋琳,季四平,袁明龙. 云南民族大学学报(自然科学版). 2014(06)
博士论文
[1]生物酶法制备手性氨基酸及其衍生物研究[D]. 王治元.南京大学 2013
[2]溶液结晶中L-丙氨酸晶体生长过程的分子模拟[D]. 杨芗钰.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]L-丙氨酸溶液结晶过程研究[D]. 谭文绘.华东理工大学 2015
[2]发酵液中L-色氨酸的分离纯化研究[D]. 贺希娜.福建师范大学 2013
[3]苏氨酸母液中氨基酸的分离纯化研究[D]. 付勇.江南大学 2007
本文编号：3508579
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
pH=4的条件下，L-谷氨酸含量浓度对L-缬氨酸聚结行为的影响，a0.0%；b0.5%；c2.0%；d4.0%[29]
图 1-2 L-氨基酸化学结构式Figure 1-2 Molecularstructure of the L-amino acids1.3 本文的研究内容本文以杂质氨基酸对目标氨基酸结晶产品的影响为研究背景，以 L-Val、L-Nva 和 L-Ala 为研究对象，以探究共结晶过程中不同 L-氨基酸之间的相互作用及杂质氨基酸对主体氨基酸的生长作用机制为目的，从以下几个方面进行了系统的研究：（1）L-Val 与 L-Nva，L-Val 与 L-Ala 在纯水中的相平衡研究利用高效液相色谱（HPLC）测定了 20°C 下，L-Val/L-Nva，L-Val/L-Ala 分别在纯水中的三元固液平衡相图；采用粉末 X-射线衍射仪（PXRD）分析了两种氨基酸体系中固体混合物的性质；以相平衡数据为依托，分别对 L-Nva 和 L-A在固相和液相中的分配情况进行了分析，并对比了两者分配系数的大小。
图 2-1 三角形相图的构建[34]Figure 2-1 The construction of triangular diagram2 固-固-液三元相图分类-固-液三元体系能够形成多种类型的相行为，其中包括无化合物形剂化物类、形成共晶或盐类及形成固体溶液类等，图 2-2 展示了其种情况的相图。S1 和 S2 分别代表两种固态物质，Solvent 为溶剂，-液相线将三角形分成不同区域，代表不同的相区；液相线以上的区液相区，下面为不同的固-液共存区。中 A、B 两点分别为 S1 和 S2 在溶剂中的溶解度，C 和 D 点为三相 点为任意两组分形成的新化合物。图（a）为无化合物形成的三元ACB 为饱和液相线，除不饱和液相区外，还包括纯 S1 相区、纯 S2 S2 的混合相区；图（b）为形成溶剂化物相行为，M 点代表形成的 S2 物，相图被分为 5 个相区，曲线 AC 表示 S1 和 S2 的平衡液相线， S1 和 M 的平衡液相线；图（c）为对称体系共晶相图，M 代表 S1
【参考文献】：
期刊论文
[1]酰胺酶催化合成手性氨基酸的研究进展[J]. 顾诚伟,曹成浩,金利群,薛亚平. 发酵科技通讯. 2017(03)
[2]L-丙氨酸生产工艺的研究进展[J]. 田宋魁,郭恒华,张冬竹,章晖. 精细与专用化学品. 2017(08)
[3]高效液相色谱法测定谷氨酸棒杆菌发酵液中17种氨基酸[J]. 王平,陈南柱,郑穗平. 安徽农业科学. 2017(09)
[4]基因工程菌生产氨基酸的研究进展[J]. 徐礼生,章志远,陈媛媛,高贵珍,赵亮,张兴桃. 基因组学与应用生物学. 2017(02)
[5]三元体系MgSO4-FeSO4-H2O的相平衡研究[J]. 张宇婕,朱家文,陈葵,范先国,周晓葵. 化学工程. 2017(01)
[6]L-异亮氨酸对L-丙氨酸晶体生长速率的影响[J]. 谭文绘,钱刚. 化学世界. 2016(03)
[7]水盐体系相平衡研究进展[J]. 张杰,史学伟,赵双良,宋兴福,于建国. 化工学报. 2016(02)
[8]包埋法固定化色氨酸合成酶基因工程菌合成L-色氨酸的研究[J]. 徐礼生,高贵珍,赵亮,曹稳根,张兴桃,陈军,焦庆才,鲍妮娜. 精细化工. 2016(01)
[9]温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸[J]. 周丽,邓璨,崔文璟,刘中美,周哲敏. 微生物学通报. 2015(11)
[10]DL-正缬氨酸合成工艺的研究和改进[J]. 钏永明,李宏利,蒋琳,季四平,袁明龙. 云南民族大学学报(自然科学版). 2014(06)
博士论文
[1]生物酶法制备手性氨基酸及其衍生物研究[D]. 王治元.南京大学 2013
[2]溶液结晶中L-丙氨酸晶体生长过程的分子模拟[D]. 杨芗钰.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]L-丙氨酸溶液结晶过程研究[D]. 谭文绘.华东理工大学 2015
[2]发酵液中L-色氨酸的分离纯化研究[D]. 贺希娜.福建师范大学 2013
[3]苏氨酸母液中氨基酸的分离纯化研究[D]. 付勇.江南大学 2007
本文编号：3508579
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3508579.html
教材专著
