【CN109777845A】一种L2氨基丁酸的制备方法【专利】

生物合成材料聚β-羟基丁酸(PHB)的研究进展(一)

生物合成材料聚β－羟基丁酸（ＰＨＢ）的研究进展(一) 作者：王立强吕小妹陈鸣镝 摘要:聚β-羟基丁酸(PHB)是许多原核微生物在碳、氮营养失衡的情况下作为能量和碳源储藏在生物体内的一类热塑性聚酯。作为完全可生物降解材料,PHB越来越引起人们的关注。有力文章主要阐述了国内外PHB合成方法、性能改良、降解等方面的进展,并对其发展前景作出展望。 关键词:PHB;生物降解材料;生物合成;改良;降解随着石油化学工业的发展,化学合成塑料的使用越来越广泛,作为合成高分子材料,化学合成塑料在自然环境下难以分解,造成了严重的“白色污染”。过去对废旧塑料的处理办法主要是土埋和焚烧,土埋浪费大量的土地,焚烧则会产生大量的二氧化碳及其它对人有害的氮、硫、磷、卤素等化合物,助长了温室效应及酸雨的形成。面对日益严峻的资源和环境问题,走可持续发展道路,就要研究开发可自然降解的新材料。PHB是微生物合成型降解材料中的典型代表,具有良好的生物降解性,分解产物可全部为生物利用,目前研究较为深入并初步进入商品化阶段。 1PHB的性质 聚羟基丁酸酯PHB,作为一种天然高分子聚合物,具有生物相容性、生物可降解性、无刺激性、无免疫原性和组织相容性等特殊性能,在组织工程、药物缓释控释系统、骨科以及医用手术缝合线领域获得成功的应用。PHB有良好的生物降解性,其分解产物可全部为生物利用,对环境无任何污染;其熔融温度为175～180℃,是一种可完全分解的热塑性塑料。它的物理性质和分子结构与聚丙烯(PP)很类似,如摩尔质量、软化点、结晶度、拉伸强度等,目前主要应用于医疗、工业、包装、农业等领域。 2PHB的生物合成 PHB的生物合成途径有微生物发酵法,转基因植物法。 2.1微生物发酵 微生物发酵生产是获得生物可降解塑料的主要途径,近30年大量的研究工作集中于发酵工艺的改进和高效菌株的筛选来提高PHA的容积产率和胞内含量。最近利用污水处理系统中的活性污泥合成PHB,大大降低了底物成本且无需灭菌操作,大大降低了成本,吸引了广泛的关注。 2.1.1细菌发酵合成PHB工艺改良 到目前为止,已发现100种以上的细菌能够生产PHB。通常,在自然环境中微生物能储备干燥菌体质量5%～20%的PHB。在合适的条件,如碳源过量、限制氮、磷等发酵条件下,PHB含量可以达到细胞干重的70%～80%自然界中许多属、种的细菌在细胞内都能积累PHB颗粒,如产碱杆菌、甲基营养菌及鞘细菌等。于平、励建荣等在相关研究文献1]中指出真养产碱杆菌发酵生产聚β-羟基丁酸(PHB)的最优化培养基组成和培养条件为:葡萄糖 4.0%,硫酸铵 0.3%,pH7.2,装液量80mL/250mL,接种量10%,PHB的质量浓度达到最高值0.825g/L,细胞干重为 1.734g/L。鞘细菌对环境的适应能力较强,且有研究表明,其细胞内的PHB贮存比例较高。全桂静和程文辉2]通过实验表明:以甘油和蛋白胨为碳源和氮源,适宜条件下100mL发酵液的PHB产量最高可达10.58mg。 2.1.2筛选高效菌种 国内外对于高效菌种的选育主要有构建基因工程菌法和紫外线诱变法。1987年,吉利亚JamesMadison大学的Dennis成功地从A.eutrophus中克隆到合成PHB的基因,并转入E.coil 中构建成重组E.coil突变株,其细胞比正常细菌细胞大10倍,该菌株可以直接利用各种碳源,如葡萄糖、蔗糖、乳糖、木糖等廉价底物,进一步降低了成本。奥地利维也纳大学在组建工程大肠杆菌的同时引入热敏噬菌体溶解基因,可使细菌易裂解释放PHB,这一成果的最大特点是可降低提取成本,为推向市场打下基础。在国内也有一些紫外诱变法筛选优良菌株的研究,使原始菌株PHB产量得到很大的提高,如国家重点基础研究发展计划项目中徐爱玲、张帅等

精神分裂症的研究现状及展望

精神分裂症的研究现状及展望 一、病因及病理学研究 1.1 基因与环境相互作用 目前认为精神分裂症是由遗传与环境相互作用所致的复杂性精神疾病。基于早年的遗传学研究结果曾提出精神分裂症可能包括多个微效基因突变，近几年通过全基因组关联研究（GWASs）有了更重要的发现，几项GWAS研究已经从700多个基因中筛查出近百个与精神分裂症可能关联的易感基因。美国精神疾病全基因组研究联盟（Psychiatric Genomics Consortium，PGC）汇总了来自19个国家60个研究所的遗传学数据，发现五种精神疾病，包括精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍、孤独症和注意缺陷多动障碍还共享着同样的致病基因（跨疾病易感基因）[3]。目前认为精神分裂症的遗传风险可能包括多个常见微效基因突变和少数高效能罕见 基因变异，罕见基因变异可能占到约20%的贡献。这些发现让研究者非常兴奋，并且希望能够继续发现抗精神病药的遗传学靶点。未来精神分裂症的遗传研究除了在研究方法上要不断改进，而且全基因组关联研究寻找疾病致病基因需要很大的样本量。如2013年Ripke等[4]从21,000例精神分裂症患者中，筛选出22个变异在全基因组水平可能与精神分裂症关联，目前研究团队已经将样本量扩大到35,000例精神

分裂症患者和47,000名健康对照，PGC的目标研究样本是100,000例精神分裂症患者，因此，未来跨国多中心的合作非常必要。精神分裂症遗传学研究者提出了这样的标语：“精神分裂症：一个最后揭示的现实（Schizophrenia genetics---a reality at last）” [5]，反映出未来精神分裂症遗传学研究的挑战。 近年来有研究者提出“精神分裂症可以解释为是个体对社会环境因素的适应障碍” [6]。虽然说精神分裂症有较高的遗传度，但疾病的发生通常与多种环境因素相关，如起病于青少年后期或成年早期，在城市环境中成长、使用毒品或大麻、经受过早年创伤，特别是在胚胎发育期损伤或产伤的个体，具有更高的患病风险等。大量研究结果显示早年的社会、认知和情感发育与成年期精神健康非常重要，精神分裂症患者出现的认知改变和精神病性症状，不仅仅涉及到个体注意、记忆、信息处理速度和推理过程，还包括社会认知领域的异常，如归因、意图、情感等[7]。社会认知是个体对他人的心理状态、行为动机和意志作出推测和判断的过程，是在特定社会环境下形成代表个体自我的一个重要过程，及个体行为的基础。因此社会认知的损害可以使精神分裂症患者表现出各种精神病性症状，如偏执妄想可能是个体对他人行为的伤害性错误归因所致。大量研究结果提示了环境因素作用的生物学基础，早年的忽视或者生命周期中的环境伤害，使体内

异丁酸的制备方法

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中文名： 中文名： 异丁酸 中文别名： 中文别名： 2-甲基丙酸 英文名称： 英文名称： Isobutyric acid 英文别名： 英文别名： 2-Methylpropionic acid; Isobutyricacid,99%; iso-Butyric acid 99+ %; ISO-BUTYRIC AID; Di methyl acetic acid; Methyl propionic acid; Natural Isobutyric Acid CAS No.： 79-31-2 ： EINECS 号： 201-195-7 分 子 式： C4H8O2 分 子 量： 88.11 熔 点： -47℃ 沸 点： 153-154℃ 折 射 率： 1.392-1.394 闪 光 点： 59℃ Inchi： InChI=1/C4H8O2/c1-3(2)4(5)6/h3H,1-2H3,(H,5,6) ： 密 度： 0.948 水 溶 性： 210 g/L (20℃) 危险类别码： 危险类别码： R21/22 危险品运输编号： 危险品运输编号： UN 2529 包装等级 包装等级： III 危险类别： 危险类别： 3 急性毒性： 急性毒性： 口服- 大鼠 LD50: 280 毫克/ 公斤 灭 火 剂： 泡沫、干粉、二氧化碳、砂土

火警危险： 火警危险： Flammable/combustible material. May be ignited by heat, sparks or flames. Vapors may form explosive mixtures with air. Vapors may travel to source of ignition and flash back. Most vapors are hea vier than air. They will spread along ground and collect in low or confined areas (sewers, basements, tan ks). Vapor explosion hazard indoors, outdoors or in sewers. Runoff to sewer may create fire or explosion hazard. Containers may explode when heated. Many liquids are lighter than water. 食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准： 食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准： 添 加 剂允许使用该种添添 加 中 文 名 加 剂 的 食 品 中 文 剂 功 最大允许使用量（g/kg） 称 名称 能 食 品 异丁酸 食品 用 香 料 毒性分级： 毒性分级： 高毒 储运特性： 储运特性： 包装完整、轻装轻卸; 库房通风、远离明火、高温、与氧化剂、碱分开存放 可燃性危险特性： 可燃性危险特性： 遇明火、高温、强氧化剂可燃; 燃烧排放刺激烟雾 使用限量： 使用限量： FEMA(mg/kg)：软饮料 4.1；冷饮 12；糖果 41；焙烤食品 38；胶姆糖 470；人造奶油 30。 适度为限(FDA§172．515，2000)。 健康危害： 健康危害： Inhalation causes irritation of nose and throat. Ingestion causes irritation of mouth and stoma ch. Contact with eyes or skin causes irritation. 含量分析： 含量分析： 按“丁酸(03454)”中含量分析法测定。 毒 性： GRAS(FEMA)。LD50 280 mg/kg(大鼠，经口)。 危险品标志： 危险品标志： 用于配制香精的各香料成分不得超过在 GB 2760 中的最大允许使用量和最大允许残留量 最大允许残留量 （g/kg）
Xn:Harmful
分子结构式： 分子结构式：
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γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述

γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述 王建峰任举 （江苏远洋药业股份有限公司江苏苏州215531） 摘要：本文简单阐述了γ-氨基丁酸的基本性质与生理作用，另外比较了微生物发酵法，生物提纯法与化学合成法，同时又对化学合成法几种常用合成法作了比较，发现吡咯烷酮开环法中的吡咯烷酮与固体碱法比较占有优势，而且有较好的工业应用前景。 关键词：γ-氨基丁酸；GABA；生理作用；合成；固体碱 γ-aminobutyric Acid Physiological Function and Preparation Methods were Reviewed WANG Jianfeng , REN Ju （Jiangsu Yuanyang Pharmaceutical Co., Ltd., Suzhou 215531 China）Abstract:In this paper, the author briefly theγ-aminobutyric acid on the basic properties and physiological function, and compared the microbial fermentation, biological purification method and chemical synthesis, and at the same time to the chemical synthesis of several common synthesis are found pyrrolidone open loop method of pyrrolidone and solid alkali comparative advantage, and have a good industrial application prospect. Key Words:γ-aminobutyric Acid;GABA;Physiological Function;Synthesis;Solid Alkali 1.性状与生理作用 1.1性状 γ-氨基丁酸，英文名:γ-aminobutyric acid (GABA)，化学名称: 4-氨基丁酸，化学式: NH2 CH2CH2CH2 COOH 化学结构式： 白色片状或针状结晶；微臭，具有潮解性；在25℃时解离常数Ka3.7×10-11, Kb1.7×10-10，极易溶于水，微溶于热乙醇，不溶于冷乙醇、乙醚和苯；分解点

_氨基丁酸的研究现状

粮油加工 MACHIN ER Y FOR CEREALS OIL AND FOOD PROCESSIN G ?粮油食品?γ-氨基丁酸的研究现状 陈　颖　沈　艳　姚惠源 (江南大学食品学院) 　【摘　要】γ-氨基丁酸(G ABA)作为一种保健产品的原料,具有降血压等生理功效。菌种发 酵、糙米发芽、米胚中富集均可得到富含G ABA的产品,其开发研究前景广阔。 　【关键词】γ-氨基丁酸;功效;富集 中图分类号:TS20213 文献标识码:A 文章编号:1009-1807(2005)04-0082-02 γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称G ABA)是一种以自由态广泛存在于原核生物和真核生物的非蛋白质氨基酸,在哺乳动物脑和脊髓中具有多种功效,在中枢神经系统中作为抑制性神经递质起作用,所以γ-氨基丁酸(G ABA)是一种很好的医疗药物及保健品的原料。 早在1994年研究用水浸泡的米胚芽的氨基酸分布时, Takayo等发现经过发酵处理的米胚芽中G ABA的积累量很高,达到200～300mg/100g。近些年来,日本商家越来越重视富含G ABA的米胚芽制品。因为G ABA是一种重要的活性物质,可以在专一性较强的谷氨酸脱羧酶作用下由谷氨酸转化而成,但G ABA的积累会随着年龄的增长和精神压力的加大而变得困难,日常饮食可以有效改善这种情况,有利于人体的健康。最近,利用米胚芽等原料开发制造的富含G ABA的功能食品配料已成为许多日本科学家研究的项目,并在饮料、果酱、糕点、饼干、调味料中广泛应用。其他报道表明,抗高血压、增进脑机能及肝功能也与富含G ABA的饮料和食品配料有密切的关系。 1　G ABA在天然食物中的存在 G ABA在一系列的食物中都有存在,例如谷物、蔬菜、水果、蘑菇、海藻等。在谷物中,G ABA的含量从55～718nmol/g不等,米胚芽、大麦芽和大豆芽中的G A2 BA含量均较高(分别为389、326和302nmol/g);蔬菜中,洋葱仅含12nmol/g,最低;而菠菜中高达414nmol/ g,为最高。此外,土豆、红薯、山药和羽衣甘蓝中分别含166、137、129、122nmol/g,栗子中G ABA含量达到188nmol/g,但苹果、蘑菇等食物中的G ABA含量较低。2　G ABA的形成机理 G ABA可由吡咯烷酮经碳酸氢铵、氢氧化钙水解开环制得,也可用谷氨酸为原料,在一定的条件下由L-谷氨酸脱羧作用脱去α-羧基形成G ABA。反应中主要的酶有谷氨酸脱羧酶,它是从植物中提取的磷酸吡哆醛和蛋白质的复合体。茶叶中提取的谷氨酸脱羧酶是以谷氨酸为底物的,最适p H值为518,要增加谷氨酸活性应加入磷酸吡哆醛,要抑制其活性则加入巯基乙醇、二硫苏糖醇、半胱氨酸和对氯高汞苯甲酸等,金属离子不能激活该酶。同时,缺氧,低温,Ca2+,最适p H值(518),谷氨酸存在等因素对G ABA的富集却起促进作用。 3　G ABA富集 目前,在食品原料中G ABA富集有多种方法。糙米和米胚的研究就很广泛,而且发芽糙米在日本已进入了产业化、商业化阶段。关于米胚,如果在5%胚芽米中加入1mmol磷酸吡哆醛和含20mmol谷氨酸的鸡汤,37℃下分别保温数小时,G ABA的含量分别大大增加。目前富含γ-氨基丁酸的米胚芽制品已问世,米糠也成了其很好的来源,因为米糠中谷氨酸含量不多,加入谷氨酸的同时米糠中的谷氨酸脱羧酶在最适p H值5～6和最适温度35～45℃下将谷氨酸变换成G ABA,但由于谷氨酸在水中的溶解性不好且价格较高,为降低成本可用相对廉价的谷氨酸钠(MSG)代替谷氨酸。同时,在富含G ABA的米糠干燥工序中,米糠中的还原糖与G ABA反应降低了G ABA 的浓度,酵母能很好的将还原糖的自化消失,使用产生良 82　《粮油加工与食品机械》2005年第4期

074 对氯苯氧异丁酸(安妥明)的合成

对氯苯氧异丁酸（安妥明）的合成 [适用对象] 药学专业 [实验学时] 24学时 一、实验目的 掌握安妥明合成中缩合反应原理及产品精制操作方法。了解和掌握成盐方法，原理以及基本操作。 二、实验原理 1、缩合反应原理： Cl OH C CH 3 CH O CHCI 3 50~59℃ Cl H 15％Cl O C COONa CH 33 Cl O C COOH CH 3 3 2、成铝盐反应式 Cl O 3 CH 3 COOH + NaOH Cl O 3 CH 3 COONa + H 2O Cl O 3 CH 3 COONa + ALCL 3 O 3 CH 3 2 ALOH + NaCL + H 2O 3、成钙盐反应式

Cl O 3 CH 3 COOH + NaOH Cl O 3 CH 3 COONa + H 2O Cl O 3 CH 3 COONa + CaCL 2 O 3 CH 3 2 Ca 三、仪器设备 1、主要仪器： 100ml 三口烧瓶 1个 调速搅拌器 1个、 100℃温度计 1个 球形冷凝管 1个 100ml 抽滤瓶 1个 自动电热套 1个 100ml 烧杯 1个 250V 调压器 1个 吸滤瓶 1 个 布氏漏斗 1个 表面皿 1个 b 型熔点测定管1个 铁架台 1个 2、仪器与实验装置图 回流装置 熔点测试装置

抽滤装置 四、相关知识点 本课程知识点综合： 安妥明; 【英文名】Clofibrate 【类别】调节血脂及抗动脉硬化药 【别名】安妥明;对氯苯氧异丁酸乙酯;冠心平;降脂乙酯;氯苯丁酯;祛脂乙酯;心血安，氯贝丁酯 【外文名】Clofibrate 【性状】无色或黄色的澄清油状液体，有特臭、味辛辣而甜；遇光色变深，几不溶水。 【药理作用】能抑制胆固醇和甘油三酯的合成。促进胆固醇和排泄，降低甘油三酯较降低胆固醇作用显著。还有减低血液粘度，降低血浆纤维蛋白原含量，有抗血栓作用。 【适应症】主要用于高甘油三酯血症，尤其适用于Ⅲ、Ⅳ型高脂蛋白血症，还用于动脉粥样硬化。氯贝丁酯能降低血小板的粘附作用，抑制血小板聚集，使过高的纤维蛋白浓度降低至正常，因而减少血栓形成，可单独应用或与抗凝剂合用于缺血性心脏病人。 多课程知识点综合： 缩合反应 condensation reaction

异丁酸

1、物质的理化常数 2.对环境的影响: 一、健康危害 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收 健康危害：本品对粘膜、上呼吸道、眼和皮肤有强烈的刺激性。吸入后，可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿，化学性肺炎或肺水肿而致死。接触后引起烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心、呕吐。 二、毒理学资料及环境行为 毒性：属低毒类。 急性毒性：LD50400～800mg/kg(大鼠经口)；500mg/kg(兔经皮)

危险特性：易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。具有腐蚀性。 燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。 3.现场应急监测方法: 4.实验室监测方法: 气相色谱法，参照《分析化学手册》(第四分册，色谱分析)，化学工业出版社 5.环境标准: 6.应急处理处置方法: 一、泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂士、干燥石灰或苏打灰混合。也可以用不燃分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。 二、防护措施 呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，应该佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 身体防护：穿防酸碱工作服。 手防护：戴橡胶手套。 其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。 三、急救措施 皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。

丁酸

丁酸 丁酸，又称酪酸，存在于腐臭的黄油、帕马森干酪、呕吐物和腋臭中，带有难闻的气味，味先辣后甜，与乙醚类似。10ppb浓度的丁酸即可被狗嗅出，人则大于10ppm。丁酸是脂肪酸，在动物脂肪和植物油中以丁酸酯形式存在。是短链脂肪酸的主要一员。工业上用蔗糖或淀粉发酵制取丁酸，丁酸则被用于制取各种丁酸酯。 1 分子结构 2 基本信息 中文名称:丁酸 英文名称:n-Butyric acid 中文别名:正丁酸;杀灭菊酸;丁酸;天然丁酸;正丁酸 英文别名:Butyric acid,99%; Alpha-butanoic acid; Butyric acid; Natural Butyric Acid; butanoic acid; butanoate CAS号:107-92-6 分子式:C 4H 7 O 2 分子量:87.0977 3 物性数据 1.性状：油状液体，有腐臭的酸味。[1] 2.熔点（℃）：-7.9[2] 3.沸点（℃）：163.5[3] 4.相对密度（水=1）：0.96[4] 5.相对蒸气密度（空气=1）：3.04[5] 6.饱和蒸气压（kPa）：0.10（25℃）[6] 7.燃烧热（kJ/mol）：-2181.4[7] 8.临界温度（℃）：355[8] 9.临界压力（MPa）：5.27[9] 10.辛醇/水分配系数：0.79[10] 11.闪点（℃）：72（CC）[11] 12.引燃温度（℃）：452[12] 13.爆炸上限（%）：10.0[13] 14.爆炸下限（%）：2.0[14]

15.溶解性：与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚。[15] 16.折射率（20oC）：1.3980 17.折射率（25oC）：1.3958 18.黏度（mPa·s,15oC）：1.814 19.黏度（mPa·s,30oC）：1.385×10-3 20.燃点（oC）：452.2 21.蒸发热（KJ/mol,25oC）：60.58 22.蒸发热（KJ/mol,b.p.）：42.03 23.熔化热（KJ/mol）：10.47 24.生成热（KJ/mol,25oC,液体）：-535.49 25.比热容（KJ/(kg·K),20oC,定压）：1.98 26.热导率（W/(m·K)）：0.1477 27.临界密度（g·cm-3）：0.302 28.临界体积（cm3·mol-1）：292 29.临界压缩因子：0.232 30.偏心因子：0.604 31.溶度参数(J·cm-3)0.5：20.263 32.van der Waals面积（cm2·mol-1）：7.880×109 33.van der Waals体积（cm3·mol-1）：53.870 34.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2241.8 35.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) ：-475.7 36.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2183.50 37.液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：-533.84 38.液相标准热熔(J·mol-1·K-1)：182.1 4 存储方法 储存注意事项[23]储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过32℃，相对湿度不超过80%。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 5 合成方法 1.可由糖的适宜发酵制备，也可将丁醇或丁醛经氧化制备；还可由正丙醇与一氧化碳在一定压力下用四羰基镍和碘化镍催化制得。 2.丁酸天然存在于奶油、香茅、肉豆蔻等，工业上用空气或氧气氧化丁醛制得；或以淀粉或糖为原料，用丁酸菌发酵得产品；也可以正戊醇为原料，用浓硝酸氧化成正丁酸。 精制方法：在250mL丁酸中加5g高锰酸钾蒸馏后再分馏，收集时将开始馏出的1/3弃去。 3.制法：

γ-氨基丁酸行业报告..

目录 1 Γ-氨基丁酸概述 (2) 1.1Γ-氨基丁酸的理化性质 (2) 1.2Γ-氨基丁酸的分布 (2) 1.3Γ-氨基丁酸的生理功能 (2) 2 Γ-氨基丁酸的应用 (4) 2.1Γ-氨基丁酸在食品领域的应用 (4) 2.2Γ-氨基丁酸在食品领域的应用 (5) 2.3Γ-氨基丁酸在饲料领域的应用 (5) 3 Γ-氨基丁酸的生产工艺研究 (5) 3.1化学法 (5) 3.2植物富集法 (6) 3.3微生物发酵法 (6) 3.3.1产GABA菌种的研究概况 (7) 3.3.2产GABA菌种类别 (8) 3.4几种GABA微生物发酵培养基 (8) 3.5影响微生物发酵GABA产量的发酵条件 (9) 3.5.1 pH值 (10) 3.5.2 辅酶、抑制剂等 (10) 3.5.3 温度 (10) 3.5.4 溶氧 (10) 3.5.5 底物、补料等 (10) 3.6发酵培养基的成分对GABA产量的影响 (11) 3.6.1 以酵母菌作为发酵菌种 (11) 3.6.2 以红曲霉作为发酵菌种 (11) 3.6.3 以乳酸菌作为发酵菌种 (11) 3.7该行业对酵母浸出物的需求 (12) 4 Γ-氨基丁酸行业发展现状 (13) 4.1Γ-氨基丁酸的行业概况 (13) 4.2国内生产Γ-氨基丁酸的企业 (13) 4.2.1宁乡县佳源生物科技有限公司 (13) 4.2.2 上海和生元生物科技有限公司 (14) 4.2.3福建安溪茶叶生物科技有限公司 (14) 4.2.4浙江益万生物科技有限公司 (14) 4.2.5安徽来福高科有限公司 (15) 4.3Γ-氨基丁酸行业发展前景 (15)

γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状 摘要：本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述，并对其研究前景进行了展望。γ-氨基丁酸(简称GABA)，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，在动物、植物和微生物广泛存在。它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。 关键词：γ-氨基丁酸；谷氨酸脱羧酶；生理学功能 γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)，又称氨酪酸，是一种非蛋白质组成的天然氨基酸，是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。分布非常广泛，在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质，介导了4 0%以上的抑制性神经传导。 1 、GABA的生理功能 1.1 镇定，抗焦虑 1950年，Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。近年来的研究表明，GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质，它是脑组织中最重要的神经递质之一，可结合抗焦虑的受体使之激活，阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢，从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。 1.2 降血压 高血压是现代社会的高发病，它是一种慢性的心脑血管疾病，是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。据统计，全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配，并存在相应的受体，GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合，同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张，从而达到降血压的目的。 G A B A通过脑内GABA-能系统的调节，起到抑制心血管和调节血压的作用。 1.3 改善神经机能 已有实验证明，在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统，而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅，促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能，改善神经机能。 1.4 增进肝功能,活化肾功能 GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应，与α-酮戊二酸反应生成谷氨酸，使血氨降低，而谷氨酸则与氨结合生成尿素排出体外,解除氨毒,增进了肝功能。即使盐分摄入增多，由于GABA可以激活利尿作用，过剩的盐分可从尿液排出，故GABA有肾功能活化作用，可用作尿毒症的治疗药物。 1.5 治疗癫痫病 癫痫是神经系统的常见疾病,发病原因有多种，其中GABA-能递质损害在癫痫的发生中起着重要作用。60年代初，Tower首次提出癫痫发生与脑内GAGA有关的理论。GABA本身作为癫痫始动因素的可能性较小，可能主要是影响癫痫病灶异常活动的扩散和程度，加强脑中GABA能系统是控制癫痫发作的一个有效途径；而高Ca2＋所致的细胞毒性很可能是癫痫产生的始发因素。 研究表明，精神病与GABA的缺乏有一定相关性。试验显示，实验性惊厥动物的脑组织中GABA含量明显减少，Perry等人发现在癫痫病人手术切除的脑组织癫痫灶中GABA水平减低。1997年，大雄诚太郎发现帕金森病人脊髓的GABA的浓度降低，癫痫病患者脊髓液中GABA的浓度也低于正常水平。Sutch等人研究发现在遗传缺陷型癫痫鼠的丘脑中GABA摄入较正常鼠少，主要是由于摄入亲和性较低造成。从外界摄取的GABA因亲脂性差，几乎不能通过正常血脑屏障，难以发挥疗效。通过合成GABA衍生物，增加其亲脂性，则可以通过血脑屏障，现在已经合成了许多GABA衍生物作为治疗癫痫的药物。虽然GABA几乎不能通过正常的血脑屏障，但在血脑屏障发生紊乱时(如皮层的某些癫痫病灶)，则GABA可以通过，这也许是GABA对某些癫痫有效的原因。 1.6 其它功能 ①促进睡眠，增强记忆力 GABA一直被认为与睡眠有关，一些药物的镇静促眠作用是因为它能增加以G A B A受体的亲和力以加强G A B A与识别位点的结合；也有一些药物能通过抑制GABA的分解以提高其在脑内的含量，也在一定程度上增加慢波睡眠时间。GABA合成神经元分布于脑干、间脑的核团内和投射神经元内。能产生丘脑-皮层纺锤波的丘脑网状核内神经元含有GABA，从而在丘脑皮层投射中起抑制作用。位于下丘脑和前脑基部的GABA神经元向前脑皮层投射，可能与在前脑纪录到的睡眠细胞有关。有对GABA对猫睡眠时相的影响进行了研究，发现GABA使猫的慢波睡眠Ⅱ期和快动眼睡眠期延长。对GABA治疗婴幼儿夜间惊啼综合症疗效观察发现有效率达87.5%。Okada等人也报道了富含G A B A的米胚芽具有促进睡眠的作用。摄入GABA可以提高葡萄糖磷脂酶的活性，从而促进动物大脑的能量代谢，活化脑血流，增加氧供给量最终恢复脑细胞功能，改善神经机能。 ②GABA对脑衰老的影响 大脑衰老是老年人感官系统异常的重要原因，而脑组织中GABA水平的变化对大脑衰老的影响起着关键作用。在对老龄人的脑内G A B A含量分析表明，老龄人脑组织的GABA含量明显下降，这可能导致脑内噪音的增加，使神经信号减弱，导致老年人听觉和视觉上的障碍。Leventhal 等[21]人将非常小的电极插入老年猴的大脑视觉皮层中，记录神经细胞活动，同时通过电极上的毛细管补给神经细胞微量GABA，通过观察和比较给GABA前后视觉神经细胞对视觉刺激反应的变化，结果发现通过增加脑内的GABA含量，能够改善神经功能。 表明G A B A与脑衰老有相关。 2、GABA的应用研究进展 2.1 富含γ-氨基丁酸的茶的研制 1987年日本的津志田藤二郎等人将采摘下来的新鲜茶树叶经N2厌氧处理后发现，与一般加工方法相比，GABA的含量由30mg/100g增加为200mg/100g，经动物实验和临床实验表明，这类茶具有显著的降压效果，命名为Gabaron茶，即γ-氨基丁酸茶。γ-氨基丁酸茶的加工与普通茶叶的加工方法类似，只是在初制时增加了一道工序。目前制作γ-氨基丁酸茶时增加GABA含量的加工方法主要有以下几种：一是厌氧好氧条件轮流处理鲜叶，但是反复交替的次数不宜过多，否则叶色汤色易泛红。二是微波处理。白木与志也以微波照射鲜叶后将其制成半发酵茶，结果表明，在0.3~0.4 KW微波照射20 min得到的GABA含量最高。三是用谷氨酸钠处理。白木与志也还用0.1~0.2 mol/L的谷氨酸钠溶液处理鲜叶3 h，可使其中GABA的含量提高将近1倍，如结合红外线加温，则GABA含量又可再提高75%。 2.2 富含γ-氨基丁酸的米胚芽的研制 1994年，日本在中国农业试验场开发了富含C-GABA的米胚芽和米糠。米胚芽是稻谷加工的副产品，它含有丰富的蛋白质和矿物质，但因分离难度高，所以很多米场未作分离将其留在米糠

2-巯基异丁酸制备新工艺研究

2-巯基异丁酸制备新工艺研究 2-巯基异丁酸是一种重要的生物医药和材料合成中间体。在生物医药合成方面,包括布西拉明、治疗非酒精性脂肪性肝炎药物、具有保肝活性的2-噻唑烷硫酮衍生物、钾通道开放剂、CGRP受体拮抗剂、食欲素受体拮抗剂、基于巯基乙酰胺的配体的HDAC抑制剂、DPPIV抑制剂、选择性GR调节剂、ADC药物、检测HNO的硫醇探针等。 在材料合成方面,包括改性混凝土材料、轮胎的弹性体材料、印制板的感光性材料、改性角蛋白材料、改性环氧树脂和聚酰胺树脂的固化剂等。鉴于2-巯基异丁酸如此广阔的应用前景,开展2巯基异丁酸制备新工艺研究具有十分重大的意义。 本文以2-溴代异丁酸乙酯和硫脲为原料,通过两步反应合成2-巯基异丁酸。首先通过预实验确定了乙醇为溶剂、无水乙酸钠为碱试剂、NaOH水溶液为水解液体系的工艺路线,产物经红外吸收光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱以及质谱确认为2-巯基异丁酸。 其次,在预实验的基础上,通过单因素实验对第一步的反应工艺进行初步优化,考察了无水乙酸钠与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比、溶剂用量、反应时间等因素对反应收率的影响。获得的较优的工艺合成条件:原料2-溴代异丁酸乙酯4g、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、无水乙酸钠与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.4、溶剂为15mL乙醇、反应时间为12h、反应温度为最高回流温度。 并通过正交试验对反应工艺进一步优化,获得的最佳水平组合原料2-溴代 异丁酸乙酯4g、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、无水乙酸钠与2-溴

代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、溶剂为12mL乙醇、反应时间为14h、反应温度为最高回流温度,收率为81.59%。最后,在预实验的基础上,通过单因素实验对第二步的反应工艺进行初步优化,考察了NaOH溶液的质量分数、NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比、以及反应时间等因素对2-巯基异丁酸收率的影响。 获得的较优的工艺合成条件:NaOH溶液的质量分数为5%,NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比为4,反应时间为36h,反应温度为最高回流温度。并通过正交试验对反应工艺进一步优化,获得的最佳水平组合:NaOH溶液的质量分数为6.5%,NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比为3,反应时间为41h,反应温度为最高回流温度,收率为96.21%。

我国氨基酸产业现状及发展

我国氨基酸产业现状及发展 〔接要〕目前世界氨基酸产量已达600多万吨，生产向发展中国家扩展转移。我国氨基酸生产经历了五十多年的发展历程，已成为氨基酸生产和消费大国，无论是在工业总产量还是在年产值方面，都居于世界前列，在我国国民经济发展中扮演着重要角色。本文从氨基酸生产规模、产品结构、生产方法、生产水平、产能与效益、技术发展和清洁生产等方面介绍了我国氨基酸生产现状，并对其发展方向作简要概述。 〔关键词〕氨基酸；生产；清洁生产 氨基酸在食品工业、医药、农业、畜牧业、以及人类健康、保健、化妆品行业等方面，发挥了越来越广泛的作用。据统计，氨基酸及其衍生物的种类已由20世纪60年代的50种左右发展到现在的1000余种。目前世界氨基酸已达600多万吨，生产向发展中国家扩展转移。国际氨基酸科学协会公布的调查报告显示，亚太地区已成为全球最大的氨基酸市场。中国是氨基酸生产和消费大国，无论是在工业总产量还是在年产值方面，都居于世界前列，在我国国民经济发展中扮演着重要角色。但与其他行业或国外氨基酸行业相比，我国氨基酸行业存在创新产品少、产品结构不合理、主要生产技术指标落后、能源消耗大、环境污染严重、生产成本较高等问题，特别是在生产装备等硬件方面，无法满足国际标准的要求。因此，中国虽然是氨基酸生产和消费大国，却难以称为真正的氨基酸强国。本文介绍了我国氨基酸发酵

产业的现状，并对其发展方向进行简要概述。 1我国氨基酸生产规模 我国氨基酸工业只有近50年的发展历程。1965年发酵法生产味精的成功，带动了氨基酸的研究开发。目前我国氨基酸产业规模以上生产厂家已达近百家，年产值近500亿元。2013年氨基酸总产量超过400万吨，同比增长10%；谷氨酸及其盐产量达240万吨，占世界总产量的70%以上，位居世界第一位；赖氨酸作为我国第二大氨基酸工业，年产量达85万吨，位居世界第一位，我国已成为氨基酸产品的“世界工厂”。我国氨基酸产量如表1所示。 表1中国主要氨基酸生产规模 主要品种产量(2013年) L-谷氨酸钠 MSG 2400000 L-赖氨酸 L-Lysine 850000 L-苏氨酸 L-Threonine 120000 L-苯丙氨酸 L-Phenylalanine 7000 L-精氨酸 L-Arginine 4000 L-缬氨酸 L-Valine 2000 L-异亮氨酸 L-Isoleucine 1500 L-亮氨酸 L-Leucine 2500 L-色氨酸 L-Tryptophan 2000 L-脯氨酸 L-Proline 1200 L-组氨酸 L-Histidine 120 L-丝氨酸 L-Serine 65 L-半胱氨酸 L-Cysteine 300 2我国氨基酸产品结构 我国氨基酸工业是从20世纪60年代开始逐步发展起来的。氨基酸产品的涵义已从传统的蛋白质氨基酸发展到包括非蛋白质氨基酸、

异丁酸甘油酯的合成

异丁酸甘油酯的合成 采用以异丁酸、甘油为主原料合成异丁酸甘油酯，测定其物化指标。研究了催化剂种类、催化剂用量、物料的摩尔比、反应时间等对收率的影响，通过正交实验确定了合成异丁酸甘油酯的最佳工艺条件：醇酸摩尔比为1：1.5，催化剂量为2mL，带水剂量为15mL，反应时间为2h。 标签：异丁酸甘油酯异丁酸甘油 1 概述 异丁酸甘油酯是一种新型的乳化剂，主要用作制造肥皂、蜡烛、粘胶剂等的原料，也用作增塑剂、消泡剂、分散剂、增稠剂、湿润剂等。目前国内外对其制备及应用的报道甚少，由于其制备原料易得、价低，制备过程并不复杂，且产品具有良好的润湿、乳化性能，例如：异丁酸甘油酯作汽油添加剂，可减少空气中的排铅量；作抗蚀衬里添加剂，对烃类有特佳的抗蚀性；可配成不呈碱性也无氯臭的家用漂白液；可作塑料薄膜的增塑剂；在印染工业中，可作泡胀剂和稳定剂；异丁酸甘油酯毒性低，可作蔬菜、水果、动物 胶和合成胶的温和杀菌剂，也可作某些香料的定香剂等 等[1][2]。 因此，研究异丁酸甘油酯的制备及应用具有一定的实际意义。 2 实验部分 2.1 实验试剂和仪器 异丁酸、甘油、环己烷、磷酸、浓硫酸、磷酸二氢钾、碳酸钠、氯化钠、去离子水。 DF-Ⅱ数显集热式磁力搅拌器、FTIR-8400S傅立叶红外变换检测仪、阿贝折光仪、AUX220分析天平、分水器、温度计、烧杯、移液管、回流冷凝管、三口烧瓶、分馏管等。 2.2 实验过程 2.2.1 产品合成 在装有温度计、分水器、回流冷凝管的三口烧瓶中依次加入实验所需量的甘油（相对分子质量92.09），异丁酸（相对分子质量89.11），催化剂和带水剂混合均匀，用热磁搅拌器加热，控制微沸状态，回流分水。

酶法生产r-氨基丁酸工艺实验

生物工程工艺大实验 ——酶法生产r-氨基丁酸工艺实验 一、实验目的与原理 1、实验目的 实验设置涉及生物产品氨基丁酸生产过程的基本单元操作和方法，强调锻炼基本操作能力，学习控制发酵培养基的配制与发酵罐的操作。掌握各种发酵实验仪器的使用方法及注意事项；掌握r-氨基丁酸酶法生产工艺，熟悉用浓缩等电法等从发酵液中提取氨基丁酸的基本流程。 实验原理 本实验利用酶法即用大肠杆菌对L-谷氨酸进行发酵，在L-谷氨酸脱羧酶作用下脱羧生成GABA和二氧化碳来制备GABA。 高压灭菌的原理是：在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。 离心原理：利用超高速的离心机将菌体与菌液分离。 活性炭脱色：利用活性碳的吸附能力将溶液中的杂质吸附除去。 抽滤：减压过滤也就是抽滤,利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,达到固液分离的目的。 减压浓缩：使用抽真空的方式降低水的沸腾温度使水蒸发干燥。 乙醇沉淀：伽马-氨基丁酸易容与水而不溶于乙醇，所以利用乙醇沉淀。 2、实验流程

二、材料与方法 1、菌种 大肠杆菌GABA1210 2、主要仪器 HYG-Ⅱ迴转式恒温调速摇瓶柜 GZX-9140 ME数显鼓风干燥箱 LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器 KQ-C型全自控蒸汽发生器 BIOTECH-2002 BIOPROCESS CONTROLLER PA98-2空气压缩机 RS-232Ⅱ精密电子天平 YP1200电子天平 FORMA 700 SERIES-80℃冷藏箱 DINGLI LD5-10离心机 LDH系列生化培养箱 SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵 Heidolph G3减压浓缩机 试管若干、锥形瓶、烧杯、玻璃棒、移液管、酒精灯、量筒 3、主要试剂 葡萄糖，玉米浆，氯化钠，磷酸二氢钾，硫酸镁，乳糖，酵母粉，VH，青霉素，琼脂条，氢氧化钠固体，氢氧化钠溶液，活性炭，无水乙醇，L-谷氨酸 4、分析方法 4.1、菌种培养过程 首先进行菌种活化，然后将大肠杆菌接种到固体斜面培养基（LB培养基+100mg/L 青霉素）进行一代培养（37℃。12h），其后将固体斜面培养基上的菌种再进行二代培 养（37℃，12h），再将二代菌种接种到种子培养基（葡萄糖0.3%，玉米浆3%，氯化钠