L-苯丙氨酸是一種必需氨基酸,常用作營養(yǎng)增補劑。它在體內(nèi)經(jīng)過苯丙氨酸羥化酶的催化作用,氧化成酪氨酸,并與酪氨酸一起合成神經(jīng)遞質(zhì)和激素,參與機體的糖代謝和脂肪代謝。L-苯丙氨酸也是一種有機化合物,分子式為C9H11二氧化氮,主要用于生化研究、配制培養(yǎng)基和營養(yǎng)學研究。
物理化學性質(zhì)
熔點:270-275℃
沸點:329.5 °C at 760 mmHg
閃點:153.1 °C
密度:1.29
水溶性:1-5 g/100 mL at 25℃
一般性狀
無色至白色片狀晶體或白色結(jié)晶性粉末。略有特殊氣味和苦味。在受熱、光照、空氣中穩(wěn)定。
主要用途
營養(yǎng)增補劑。必需氨基酸之一。在大多數(shù)食品的蛋白質(zhì)中幾乎非限制氨基酸。可添加于焙烤食品,除強化苯丙氨酸外,與糖類起氨基基反應,可改善食品的香味。
功用:L-苯丙氨酸是重要的食品添加劑甜味劑阿斯巴甜(甜味肽)的主原料,人體必需氨基酸之一,在醫(yī)藥行業(yè)主要用于氨基酸輸液和氨基酸類藥物。L-苯丙氨酸是人體不能合成的一種必需氨基酸。食品工業(yè)上主要用作食品甜味劑阿斯巴甜的合成原料;也可作為營養(yǎng)增補劑。
L-苯丙氨酸是必需的氨基酸之一。用作營養(yǎng)強化劑、氨基酸輸液和復合氨基酸制劑的成分。該品是多種抗癌藥物及二肽甜味的原料。
氨基酸類藥。用于氨基酸輸液、綜合氨基酸制劑及營養(yǎng)強化劑,大量用于合成新型甜味劑天門冬甜素(L-天門冬氨酸、L- 苯丙氨酸結(jié)合的二肽甲)
是合成阿斯巴甜的主要原料。
注意事項
可影響甲狀腺素和毛發(fā)、皮膚的黑色素。最低需求量(mg/千克d):成年男子31,幼兒169.
推薦用量
1.占食品中總蛋白量的5.8%。
2.FEMA(mg/kg):焙烤食品110;冷凍乳品60.0;肉制品10.0;軟糖268;明膠、布丁60.0;乳制品66.0;調(diào)味品10.0;糖果和糖霜268;甜沙司220。
鑒定試驗
(1)取本品的水溶液(1→1,000)5mL,加重鉻酸鉀溶液(1→1,000)1mL煮沸,產(chǎn)生特有的臭氣②。
(2)取本品水溶液(1→1,000)5mL,加茚三酮試液1mL,加熱3min,呈現(xiàn)紅紫~藍紫色。
(3)取本品10mg,加硝酸鉀0.5g及硫酸2mL,水浴加熱20min后,加鹽酸羥胺溶液(1→10)5mL,在冰水中放置10min冷卻后,立即加40%氫氧化鈉8mL,放置,呈現(xiàn)紅紫色③。
純度試驗
(1)溶解性 將本品0.2g溶于20mL水中,無色,其濁度應在透明以下。
(2)酸堿性 本品水溶液(1→100)的pH值用玻璃電極法測定必須是5.4~6.0④。
(3)比旋光度 本品在105℃干燥3h后,精確稱量約1g,溶在水中至50mL,測定此液旋光度必須是 =-33~-35℃。
(4)氯化物 取本品0.5g,進行氯化物的常規(guī)試驗,其量在0.01mol/L鹽酸0.3mL對應量以下⑤。
(5)銨鹽 按“L-天門冬氨酸鈉”的純度試驗(5)進行,但氨標準溶液用2mL⑥。
(6) 取本品0.5g,加2mol/L鹽酸10mL,作為檢液進行砷的常規(guī)試驗,應符合要求⑦。
(7)重金屬 取本品1g,加稀食用醋酸2mL及水40mL溶解,作為檢液進行重金屬的常規(guī)試驗,其量必須在0.002%以下⑧。
(8)其它氨基酸 按“L-天門冬氨酸鈉”的純度試驗(8)進行⑨。
4.干燥失重
本品在105℃干燥3h,失重應在0.3%以下。
5.強熱殘留物
本品的強熱殘留物應在0.1%以下。
6.定量法
本品在105℃干燥3h后,精確稱量約0.3g,以下按“DL-β-氨基酸”的定量法進行。
0.1mol/L高氯酸溶液1mL=16.52mg C9H11二氧化氮
注 解
①本品對水的溶解度(g/dL)如上:
②苯丙氨酸用重酪酸鉀氧化,引起脫氨、脫碳酸生成苯乙醛。此物有風信子樣的香氣,故可用于鑒別苯丙氨酸。
③將苯丙氨酸硝基化在堿性條件下與羥胺作用使其發(fā)色??捎米鞫糠ǎā浚?/p>
④本品的解離常數(shù)pKCOOH=1.83 pKNH3+=9.13,pI=5.48。
⑤Cl的限量是0.021%。
⑥NH4的限量是0.02%。
⑦As2O3的限量是2ppm。
⑧Pb的限量是20ppm。
⑨在本條件下苯丙氨酸的Rf值約0.61。其它的氨基酸的檢測界限,在酸性、中性氨基酸中大約是0.05~0.1μg。
生產(chǎn)方法
L-苯丙氨酸的制備方法很多,有蛋白質(zhì)水解提取法,直接發(fā)酵法,化學合成等。化學合成法有苯甲醛法和苯乙醛法。
苯甲醛法
以苯甲醛和乙甘氨酸作用生成乙酰氨基桂皮酸,然后催化加氫還原,得乙酰DL-苯丙氨酸(Ac-DL-phe), 最后經(jīng)氨基?;?a href="/hebeideji/1816107416171912092.html">酶水解,可拆分生成L-苯丙氨酸。
利用氨基?;傅膶R恍?,只水解Ac-L-phe的酰胺鍵,生成L-phe, 而不能水解Ac-D-phe的酰胺。然后根據(jù)L-phe和Ac-D-phe在水中的溶解度不同進行分離。而分離出的Ac-D-phe又可經(jīng)消旋化生成Ac-DL-phe。再一次重復水解、分離。依次類推,可將Ac-DL-phe全部轉(zhuǎn)化為L-phe。
固定化氨基酰化酶的制備 將DEAE-sephadexa-50放入去離子水中充分浸泡后,再依次用10倍量的0.5mol/L HCl和0.5mol/L 氫氧化鈉溶液充分攪拌處理30min。然后用去離子水洗至中性,最后分別用0.1mol/L及0.01mol/L的pH=7.0的磷酸緩沖液處理1-2h, 濾干,備用。取經(jīng)培養(yǎng)40-50h 的米曲擴大曲,用其6倍量的支離子水分2次提取,提取液用2mol/L的NaOH溶液調(diào)pH至6.7-7.0。然后按100L酶液和1kg濕DEAE-sephadex A-50的比例混合,于0-4℃攪拌吸附4-5h后,過濾取DEAE-sephadexA-50, 并分別用純水0.1mol/L NaAc溶液、0.01mol/L 的pH=7.0的磷酸緩沖液洗滌3-4次。過濾得固定化氨基?;?,加1%甲苯放入冷庫中貯存?zhèn)溆谩?/p>
酶水解 在1000L水解罐中,加入700L 0.1mol/L Ac-DL-phe鈉鹽溶液,再逐步加入6mol/L的HCl調(diào)溶液pH至6.7-7.0,再加入15-20kg固定化氨基?;福S持50℃約4h進行酶選擇性水解反應后,過濾取濾液,得酶水解液(含L-phe和Ac-D-phe混合液)。
分離 將酶水解液用6mol/L的HCl調(diào)pH至4.8-5.1, 減壓濃縮至35L左右,并將其放置于0℃結(jié)晶過夜,過濾取結(jié)晶,用10L冷乙醇洗滌,于80℃烘干3-4h, 得L-phe粗品,濾液和洗滌液合并,減壓濃縮至20L左右,得Ac-D-phe溶液,待外消旋化后再重復進行酶水解、分離。
Ac-D-phe的外消旋化 將Ac-D-phe溶液60L,加入100L反應罐中,加入乙酸酐18.5L, 在25-45℃,攪拌30min, 冷卻放置6h。再用濃HCl調(diào)pH值至1.5-2.0, 5℃結(jié)晶過夜,過濾取結(jié)晶,水洗,濾干40℃真空干燥,得Ac-DL-phe。
精制 在100L反應罐中,加入5kg L-phe粗品,加50L純水,加熱至100℃,攪拌使其全溶,再加入藥用活性炭0.25kg, 攪拌脫色半小時后,趁熱過濾,濾液移入200L結(jié)晶罐中,冷卻至40℃,加入50L, 40℃的95%乙醇,用6mol/L的HCl調(diào)pH至5.48,于0℃結(jié)晶過夜,過濾取結(jié)晶,用95%乙醇洗滌,抽干, 80℃干燥3-4h, 得L-phe成品。母液再回收。
苯乙醛法
適用Bucherer反應,生成苯甲基乙內(nèi)酰,然后堿性解得DL-苯丙氨酸(DL-phe)。
將DL-phe與乙酸酐作用生成Ac-DL-phe后,按上述方法進行拆分,可得L-phe。
蛋白質(zhì)水解提取法
合成法制備苯丙氨酸的收率低,通常從天然產(chǎn)物中提取。將脫脂大豆用鹽酸水解后,除去酸性氨基酸,用活性炭或脫色樹脂吸附苯丙氨酸和酪氨酸。然后,用溶劑將苯丙氨酸溶出、分離。也可采用先把水解液中的苯丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)?,5-二溴苯磺酸鹽,然后利用溶解度的差異,從亮氨酸、精氨酸等氨基酸中分離出來的方法。
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1. 溶于水,微溶于乙醇、乙醚。味略苦,干燥狀態(tài)在空氣中穩(wěn)定,具有左旋光活性,是人體必需的8種氨基酸之一
2.吸入、食入及接觸有害。如誤服本品,誤服者有意識未發(fā)生肌肉痙攣,可使其飲1~2杯水以稀釋,然后立即送醫(yī)院。應穿戴防護用具。
3. 存在于煙葉、煙氣中。
參考資料 >