全 文 ：19 2 化 学 试 剂 1 9 8 2 年
刀 豆 氨 酸 的 制 备
杨 如 士 部 德 萍
(中国科学院上海生物化学研究所东风生化试剂厂 )
刀豆氨酸是一种碱性氨基酸 , 其结构类似精氨
酸 。 刀豆氨酸与精氨酸的分子结构对照如下 :
N H
!{刀豆氨酸 ( C a n a v a n i n e ) H Z N一 C一N H一 0 一
N H
:
}
C H
:一C H :一 C H一C 0 0 H , C o H : : N 4 0 。 = 1 7 6 . 1 8 等
电点 , 8 . 2 。
N H
}}精 氨酸 ( A r g i n i n e ) H : N一 e一 N H一e H厂
N H
Z
!
C H
:一 C H Z一 C H一 C 0 0 H , C oH ; ; N ` 0 : 二 1 7 4 . 2 0 等
电点 : 10 . 7 6 。
刀豆氨酸可用于微生物发酵法生 产 L 一精 氨 酸
的菌种选育 。
刀豆氨酸的制备有化学合成法仁” : 〕和生 物提取
法认 ` 〕 , 前者工艺复杂 , 后者操作比较简单 。
小延槛一 〔3 1提取刀豆氨酸用的洋 刀 豆 (C an a -
v a li a e n s i f o
r m i s D C
.
)
, 是一种主要产于 西 印度 、
中南美等热带 、 亚热带地区的植物 , 国内难以得到 。
于是我们试用国内产地广泛的刀豆 品 种 ( C an va a -
xi a g l a d i a t a D C
.
) 进行了抽提 , 得到了纯 度 较高
的刀豆氨酸 。 在试验中我们参照小延槛一 的方法进
行了提取和纯化并对此方法做 了一定的改进 。
实 验
原材料准备 : 将从上海市药材公 司 (或中药店 )
购买的干燥刀豆子 (C a n a v a l i a g l a d ia t a D C . ) 打 碎
去皮后再磨成细粉 , 备用 。
提取与沉淀
用50 % 乙醇将刀豆干粉 1 2 0 克提取三次 , 每次
用 5 0% 乙醇 5 立升 , 室温搅拌一小时 ,过滤 。 合并滤
液 , 在 50 ℃ 以下的水浴中减压浓缩至糖浆状 , 得
30 0~ 3印 克 。然后一边搅拌一边慢慢加入 1 7 5。 毫升
冷的无水乙醇 , 产物呈糖浆状沉于底部 。 倾去上层
液 ,糖浆状产物在用无水乙醇搅拌脱水后 ,再倾去上
层液 ,得碎块状沉淀物 。加 6 0 毫升水在 50 ℃水浴 中
加热搅拌至全溶后 , 用活性炭脱色过 滤 。 滤 液 在
50 ℃水浴中减压浓缩至近糖浆状后再次加无水乙醇
沉淀 、 脱水并捣碎成粉末 , 在 P必 6上真空千燥 , 得
淡黄色粉末状粗品 190 克 。 此粗 品在制成黄安酸盐
之前 , 取样作纸层析或电泳 , 坂 口反应等试验 , 以
检查至刀豆氨酸以外的碱性氨基酸不再存在 为止 。
否则 , 此粗品应再用乙醇进行一次沉淀处理 。
刀豆氮酸黄安酸盐的制备
制得的 19 0 克粗制刀 豆 氨酸 用 60 0 毫升 5 0 “ c
水溶解 。 用稀硫酸调至 p H 3~ 4 , 在搅拌下缓慢加
入 1 3 0 克黄安酸 ( f一a v i a n i e a e i d ) 溶于 3 0 0 毫升水
的溶液 , 刀豆氨酸黄安酸盐析出 , 在冰库中放置两
天后滤 出黄安酸盐 , 用水重结晶 , 得黄安酸盐湿重
2 3 4克 。
刀豆氮酸的制备
将上述 23 4 克湿刀豆氨酸黄安酸盐用两升水在
水浴中加热溶解 , 在 50 ℃ 以 下将 75 克 B a( O H ) : ·
S H
:
o 溶于 15 。 毫升水的溶液加入其中 , 冷至室温 ,
滤去黄安酸钡盐 。 滤液再用稀硫酸调节至 p H 4~ 5 ,
滤去硫酸钡 。 黄色滤液在约 5 小时内通过 7 3 2「H 十 _ }
树脂层析柱 (高 50 厘米 , 内径 2 厘米 。 装入上海
树脂厂出产的 7 3 2〔H + 〕树脂 8 0~ 1 2 0 目湿体积 1 3 0
毫升 。 装柱高 41 厘米 ) , 排出黄色液 , 呈酸性 。 然
后以水洗柱至排出液为无色 、 中性 。 刀豆 氨 酸 用
。 . S N N H刀H 洗脱 ,收集对荀三酮呈阳性反应的流
出液 (约 440 毫升 ) , p H 8 . 8~ 9 . 0 。 加活性炭脱色
过滤 ,滤液在 50 ℃以下的水浴中减压浓缩至糖浆状 ,
加无水乙醇使结晶析出 。 过滤 , 收集 白色刀豆氨酸
结晶 , 真空千燥 , 得 15 克 。 用稀乙醇重结晶后得
12
.
5 克 (每 10 克刀豆干粉 得刀 豆 氨 酸 1 . 04 克 ) 。
分析结果 : 熔点为 1 82~ 1 5 3 ’ C (分解 ) ,文献中t 5 )
为 18 3~ 18 4℃ 。 纸层析 : R f 二 0 . 51 (溶剂 :酚以水饱
和 , p H S~ 5 . 5 )旋光〔a 〕甘: + 6 . 5 。 ( C 二 s% ,在水中 )
(文献中 [ `」〔a 〕公: + 7 . 9 。 (水 ) ; 「a 」公+ 8 . 0 9 (水 ) 〔。 〕 )
(下转 i 页 )
DOI : 10. 13822 /j . cnki . hxsj . 1982. 03. 017
A B ST R A C T S
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N i n g x i a
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t u t e o f E n v i r o n m e n t a l P r o t e e t i o n
,
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F u 一
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,
H u a x u e Sh i j i
,
1 9 8 2
,
4 ( 3 )
,
1 8 2一7
T h is P a P e r i n r r o d u e e s t h e d e t e r m i n a r i o n o f
P o l y e o m P o n e n t s y s t e m s b y s P e e t r o Ph o t o m e t r i e
m e t h o d
, a n d t h亡 t r e a t m e n t o f 七x Pe r im e n t a l
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s w i t h e l e e t r o n i c e o m P u t e r
一
t七。肠 o l o g y .
T h e m e t h o d 15 s im Pl e
, e o n v e n i e n t a n d r a P i d
·
(上接 1 9 2 页 )
讨 论
1
. 本方法在制备过程中要注意控制适 当的 温
度 。 若用沸腾的乙醇处理 , 刀豆氨酸就会转变成去
邓H
氨基刀豆氨酸 ( H N = C一N H一 0一 C H :一C H :一 C H
一 C O O H , 其等电点为 5 . 1) 。 刀豆氨酸溶液在加压
灭菌时 , 也会有去氨基刀豆氨酸生成 。
2
. 用较高纯度的 (最好是新鲜制备的 ) 黄安酸
才能制得高纯度的刀豆氨酸黄安酸盐 , 用高纯度的
刀豆氨酸黄安酸盐才能制得高纯度的刀豆氨酸 。
3
. 在用氢氧化钡分解刀豆氨酸黄安酸盐 , 并用
硫酸使过量的 B a卜沉淀滤除后 , 根据小延盆一的方
法 , 用相当于 I R一 4 B [O H〕的国产 “ 7 0 4” 树脂 , 吸去
残留的黄安酸和 5 0 `卜 , 发现有许多不利 : 上柱液
必须浓度极低 ,伺时必须以极慢的流速上柱 。 否则 ,
黄安酸和 5 0 ` “ 一不能被树脂完全吸收而混人产品中。
同时 , 吸上黄安酸的树脂再生极为困难 。 因此 , 我
们改用国产 “ 7 3 2 ’ 〔H〕树脂 , 使刀豆氮酸吸在树脂
上 , 洗净酸 , 再用稀氨水洗脱刀豆氨酸 。 此方法简
便可靠 , 避免了上述缺点 。
致谢 : 本工作得到谭佩幸同志的热情支持和帮助 。 产品分
析工作由本厂分析室金承德同志承担 。 特此一并致谢 。
参 考 文 献
[ 1 〕 M . F r a n k e l , Y . K n o b l e r a n d G . Z v i l i e h o 一
v s k y
,
J
.
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e m
. 召 0 0 . , 3 1 2 7 ( 1 9 6 3 )
〔 2 〕 D , D . N y b e r g a n d B . E . C h r i s t e n s e n , J · 还m .
hC
e仍 . S o c . , 79 , 1 2 2 2 ( 1 9 5 7 )
〔 3 〕 小延锰一 , 桑擎挺豁 , 8 2孙 1 6 71 ( 1 9 62 )
〔 4 〕 G o r d o n E . H u n t , B 落。 己he 协 . P r 已p 名 · 犷。云,
13
,
4 1 ( 1 9 7 1 )
〔 5 〕 伊凡 · 海耳布伦等编 , “ 汉译海氏有机化合物
辞典 ” , (科学出版社出版 ) 第一版 , 6 39 页
( 1 9 6 4 )
〔 6 〕 《 化学大辞典》 ( 2 ) , 日本共立出版株式会社
出版 , P . 4 6 3 B一 46 4 A