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专利号: 2017105102842
申请人: 岭南师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种以732树脂连续循环辅助固定化细胞制备γ-氨基丁酸的方法,其特征在于,分别以并联排列的732阳离子交换树脂柱Ⅰ和732阳离子交换树脂柱Ⅱ通过阀门控制交替作为辅助反应柱与固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱相偶联,并与其他辅助设施或设备连接形成循环反应系统,通过反应底物在732阳离子交换树脂柱和固定化屎肠球菌GDMCC 

60203细胞反应柱之间循环而进行高效催化反应,提高γ-氨基丁酸产率;在一根732阳离子交换树脂柱辅助转化反应的同时,对另一根732阳离子交换树脂柱进行洗脱、再生和平衡,从而实现固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱在732阳离子交换树脂柱辅助下进行连续生产,所述方法包括以下步骤:① 将固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞以pH 4.2、0.2 mol/L 乙酸-乙酸钠缓冲液进行装柱制备成固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱;

② 将已再生或预处理的732阳离子交换树脂以pH 4.2、0.2 mol/L 乙酸-乙酸钠缓冲液进行装柱制备成732阳离子交换树脂柱,732阳离子交换树脂柱设置2根,即732阳离子交换树脂柱Ⅰ和Ⅱ;

③ 将固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱和732阳离子交换树脂柱Ⅰ和Ⅱ与调配罐、转化液贮罐、泵、循环贮罐、泵、高位罐、平衡贮罐、洗脱液贮罐、管路及阀门等连接成循环双柱反应体系,732阳离子交换树脂柱Ⅰ和Ⅱ采用并联安装,分别通过阀门控制,交替与固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱形成循环双柱反应系统;

④ 在平衡贮罐中加入3倍732阳离子交换树脂柱柱床体积的0.2 mol/L底物溶液,对辅助反应柱Ⅰ的732阳离子交换树脂进行平衡,备用;采用同样方法对辅助反应柱Ⅱ的732阳离子交换树脂进行平衡;

⑤ 将5倍固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱柱床体积的0.2 mol/L 的底物溶液用泵输送到高位罐,经高位罐流入固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱,于40℃柱温下转化反应,通过监测转化液流出液的pH控制流速,使流出液pH值不大于4.6,流出的转化液贮存于转化液贮罐;

⑥ 将转化液贮罐内的转化液用泵输送至732阳离子交换树脂柱Ⅰ,对产物GABA进行离子交换,减少转化液中的游离GABA浓度,732阳离子交换树脂柱Ⅰ流出液通入循环贮罐,采用

3 mol/L HCl调节pH为4.2;

⑦ 将循环贮罐的溶液再用泵输入固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱于40℃柱温进行反应;

⑧ 按⑥和⑦进行循环反应,通过检测转化液流出液的底物浓度,以底物的摩尔转化率大于85%作为循环转化反应的终点;

⑨ 第一次循环反应结束后,将732阳离子交换树脂柱Ⅰ与固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱管路连通的阀门关闭,而将732阳离子交换树脂柱Ⅱ与固定化屎肠球菌GDMCC 

60203细胞反应柱管路连通的阀门打开形成新的双柱循环系统;参照第一次循环反应的操作,采用5倍固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱柱床体积的0.2 mol/L 底物溶液在屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱和732阳离子交换树脂柱Ⅱ之间进行新的循环反应;

⑩ 在第二次循环反应生产期间,开通洗脱系统,将0.15 mol/L Na2CO3溶液通过泵输送到732阳离子交换树脂柱Ⅰ,对辅助反应柱Ⅰ732阳离子交换树脂交换的GABA进行洗脱,合并或分别收集洗脱液和转化反应液经732阳离子交换树脂柱的流出液,即可获得纯度不同的GABA母液;接着通过洗脱系统,按照732阳离子交换树脂说明书的再生方法和步骤④所述的平衡方法,先后更换为NaOH、HCl、软水和0.2 mol/L 底物溶液,对辅助反应柱Ⅰ的732阳离子交换树脂进行再生和平衡,备用;

按照④~⑩所述的方法,交替使用732阳离子交换树脂柱Ⅰ和Ⅱ即可实现固定化屎肠球菌GDMCC 60203细胞反应柱的连续生产;

所述底物为L-谷氨酸或L-谷氨酸一钠;所述底物溶液为L-谷氨酸或L-谷氨酸一钠溶于

0.2 mol/L 乙酸-乙酸钠缓冲液,pH 为4.2。