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士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

氨基酸分离的主要技术及原理

林锦池董越范雪雪

摘要：本文对氨基酸分离提纯常用的沉淀法、离子交换法、萃取法、吸附法、

毛细电渗析法、膜分离法以及结晶法等方法的技术原理及研究进行较全面的总

结

。

1沉淀法

沉淀法是最古老的分离、纯化方法，目前仍广泛应用在工业上和实验室中。

它是利用某种沉淀剂使所需要提取的物质在溶液中的溶解度降低而形成沉淀的

过程。该方法具有简单、方便、经济和浓缩倍数高的优点。氨基酸工业中常用沉

淀法有等电点沉淀法，特殊试剂沉淀法和有机溶剂沉淀法。

1．1利用氨基酸的溶解度分离或等电点沉淀法

在生产中常利用各种氨基酸在水和乙醇等溶剂中溶解度的差异，将氨基酸彼

此分离。如胱氨酸和酪氨酸在水中极难溶解，而其它氨基酸则比较易溶；酪氨酸

在热水中溶解度大，而胱氨酸则无大差别。根据此性质，即可把它们分离出来，

并且互相分开。另外，可以利用氨基酸的两性解离有等电点的性质。由于氨基酸

在等电点时溶解度最小，最容易析出沉淀，所以利用溶解度法分离氨基酸时，也

常结合等电点沉淀法。

1．2特殊试剂沉淀法

某些氨基酸可以与一些有机或无机化合物结合，形成结晶性衍生物沉淀，利

用这种性质向混合氨基酸溶液中加入特定的沉淀剂，使目标氨基酸与沉淀剂沉淀

下来，达到与其它氨基酸分离的目的。较为成熟的工艺有：缬氨酸与苯甲醛在碱

性和低温条件下，可缩合成溶解度很小的苯亚甲基精氨酸，分离这种沉淀，用盐

酸水解除去苯甲醛，即可得精氨酸盐酸盐；亮氨酸与邻一二甲苯一4一磺酸反应，

生成亮氨酸的磺酸盐，后者与氨水反应得到亮氨酸；组氨酸与氯化汞作用生成组

氨酸汞盐的沉淀，再经处理就可得到组氨酸。特殊试剂沉淀法虽然操作简单、选

择性强，但是由于沉淀剂回收困难，废液排放污染严重，残留沉淀剂的毒性等原

因已逐渐被它方法取代。

工业应用举例：选择性沉淀分离亮氨酸、精氨酸的方法

该方法包括下述步骤：将二氯苯磺酸加入到毛发酸水解液中，所述二氯苯磺酸和所述水

解液之间的重量/体积比为二氯苯磺酸∶水解液＝1∶5～20；搅拌所述毛发酸水解液；将生

成的亮氨酸沉淀物进行分离以获取亮氨酸。选择性沉淀分离精氨酸的方法：将分离亮氨酸沉

淀物后的水解液按一定比例补加上述二氯苯磺酸，连续搅拌12～36小时，将生成的精氨酸

沉淀物进行分离以获取精氨酸。

2离子交换法

离子交换法是利用不溶性高分子化合物(即离子交换树脂)对不同氨基酸吸

附能力的差异对氨基酸混合物进行分组或实现单一成分的分离。离子交换树脂是

一种具有离子交换能力的高分子化合物。它不溶于水、酸和碱，也不溶于普通有

机溶剂，化学性质稳定。离子交换树脂作为固定相，本身具有正离子或负离子基

团，和这些离子相结合的不同离子是可电离的交换基团(或称功能基团)。在离子

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

交换过程中，溶液中的离子自溶液中扩散到交换树脂的表面，然后穿过表面，又

扩散到交换树脂颗粒内，这些离子与交换树脂中的离子互相交换，交换出来的离

子扩散到交换树脂表面外，最后再扩散到溶液中去。这样，当溶液和树脂分离后，

其组成都发生了变化，从而达到分离纯化的目的。在生产中，在适当的pH条件下，

如在pH=5～6的蛋白质水解液中，碱性氨基酸解离成阳离子，酸性氨基酸就解离

成阴离子，而中性氨基酸基本上呈电中性。选择适当的交换树脂，就能实现单一