实训任务 L-胱氨酸的制备
【任务目的】
1.了解水解法生产氨基酸的主要过程。
2.掌握L-胱氨酸的制备工艺。
【实训原理】
L-胱氨酸广泛存在于人发、猪毛、羊毛、马毛、羽毛等动物角蛋白中,是由两个β-巯基-α-氨基丙酸组成的含硫氨基酸。其形状呈六角形板状,为白色结晶或粉末,微溶于水,不溶于乙醇及其他有机溶剂,溶于无机酸和碱,熔点260℃左右。
L-胱氨酸的结构式如图2-1-10所示。
图2-1-10 L-胱氨酸的结构式
角蛋白在盐酸的作用下逐渐水解为小分子,水解液为各种氨基酸的混合物。根据它们的等电点不同将其分离、提纯(胱氨酸pI为5.02),最终得到纯的L-胱氨酸。
L-胱氨酸的制备方法有很多种,其中以毛发为原料,通过酸解提取法制备为国内外生产厂家所采用,其原因是方便、经济。本实训采用人毛发为原料经浓盐酸水解,再经碱中和过滤后得到胱氨酸粗品,后经酸溶、脱色、中和、过滤后得到白色晶体,即为L-胱氨酸。
【实训材料】
烧杯、滴管、玻璃棒、药匙、洗瓶、量筒、普通漏斗、圆形分液漏斗、三颈烧瓶、直型冷凝管、搅拌器、电加热套、铁架台、滤纸、pH试纸(广泛试纸,精密试纸)等。人发、洗洁精、清水、蒸馏水、NaOH(30%)、盐酸(30%、15%各180mL、140mL)、活性炭(粗品质量的5%)、EDTA(粗品质量的0.1%)等。
【实施步骤】
取去除杂质的干净人发100g与180mL 30% HCl混匀,加热至110~118℃,回流6h后热抽滤,滤液用30%NaOH(40℃)中和至pH 4.8~5.1,搅拌15min,晶液混合体静置24h,抽滤,粗品用140mL 15%HCl、4.06g活性炭与0.1g EDTA混合液回流0.5h,抽滤,用15%NaOH(40℃)中和pH至4.8~5.1,静置,抽滤,得褐色固体,即为L-胱氨酸成品。
【任务总结】
各小组在完成实训项目后,对实训过程和实训结果进行总结评价,形成工作总结汇报和实训论文,并制作实训PPT和word形式的实训论文及总结。