酶法生产硫酸胍基丁胺技术

胍基丁胺广泛存在于哺乳动物所有的组织器官中，在心血管系统，胃肠道系统，中枢神经系统等行使多种生理功能。胍基丁胺可以作为药物，营养补充剂，食品饮料添加剂使用。胍基丁胺有降血糖、降血压、利尿、抗炎、抗抑郁、抑制细胞增生等生物活性；具有对动物吗啡依赖性的戒断作用，是一种极具开发价值的戒毒类药物。

目前市面上胍基丁胺多数以硫酸盐形式存在，硫酸胍基丁胺作为胍基丁胺的药用硫酸盐，具有多种药理学活性，硫酸胍基丁胺的市场运用前景广阔。

一、酶法生产硫酸胍基丁胺

1.技术特点

（1）是绿色制备技术，成本低，污染低

本技术利用微生物表达的酶催化L-精氨酸脱羧产生胍基丁胺和二氧化碳，是酶催化技术。本技术L-精氨酸转化为胍基丁胺的摩尔转化率可达98%以上，纯化收率80%以上，按胍基丁胺硫酸盐质量换算 1吨精氨酸约可产生1吨的硫酸胍基丁胺。

与化学合成技术相比，酶法具有技术先进性，是低污染、低成本、绿色制备技术，产品市场接受度高，售价也高，因而可以获得更高的收益，具有竞争优势。

表1酶法与化学合成法比较

（2）所以设备为通用设备，投资较少

        本技术所用设备主要包括：发酵罐，转化罐，陶瓷膜、超滤膜、脱色膜、浓缩釜、结晶罐、脱色罐、板框等。所用设备均属于常规设备，具有通用性，可以做其他类似的发酵酶催化产品，设备投资较少。

2.生产工艺流程

发酵（5吨罐发酵3.5吨发酵液）→菌体收集（得350kg菌体）→转化（10吨罐转化7吨转化体系，每吨150kg底物）→纯化（得1050kg硫酸胍基丁胺）

3.技术指标

（1）高密度发酵

发酵液含10%的湿菌体。

（2）转化

转化投菌量2%左右，即一吨转化液，投20kg的湿菌体，可以做5吨的转化。

转化液中L-精氨酸投量15%，即1吨转化液投150kg精氨酸，摩尔转化率大于98%。精氨酸至胍基丁胺的质量转化率为73%左右。

（3）纯化

通过陶瓷膜、超滤膜、脱色膜、活性炭脱色、加硫酸浓缩结晶，摩尔收率80%以上。

总体产率：1吨精氨酸可以制备至少1吨的硫酸胍基丁胺。

（4）理化性质

中文别名：硫酸鲱精胺；胍基丁胺硫酸盐；胍丁胺硫酸盐；1-(4-氨丁基)胍硫酸盐。

英文名称：(4-aminobutyl) guanidinium sulphate

英文别名：Agmatine sulfate

CAS登录号：2482-00-0

分子式：C₅H₁₆N₄O₄S

分子量：228.2699

        性状：白色或类白色粉末；

        熔点（ºC）：234-238；

        溶解性：溶于水，几乎不溶于乙醇。

二、市场前景

       胍基丁胺用途广泛，效果明显，是新兴的营养补充剂和药物，具有较大的市场前景。

       1.作为运动员、健身爱好者的膳食营养补充剂

       胍基丁胺是一种多功能的补充物，有研究报道其可以提高身体耐久度，加快身体恢复（一般指运动后恢复），提高身体性能，表现出惊人和长久的能量供输，提高全身构成，包括提高肌肉量和减少肥胖油脂。胍基丁胺对运动员和健美爱好者有益处并使其满意，同时对追求身体充满活力和寻求各个年龄阶段健康生活方式的人也都有帮助。

       胍基丁胺是精氨酸的副产物，但效果比精氨酸好。胍基丁胺通过刺激释放下丘脑的荷尔蒙来工作，包括促黄体激素和生长激素。胍基丁胺还可以通过两种途径来提高一氧化氮的含量：刺激释放一氧化氮和抑制一氧化氮酶（该酶负责一氧化氮的消耗）的合成。

       2.作为药品

       迄今为止已发现胍基丁胺具有多种生物学功能。在中枢神经系统，胍基丁胺能增强阿片类药物的镇痛效果，减缓耐药性的发生和改善急性吗啡停药综合征，促进记忆巩固，抗忧郁，抗焦虑。在心血管系统，胍基丁胺能降低心率，平均动脉压，左心室压，外周血管阻力和心指数等。胍基丁胺能增加肾小球滤过率和绝对近端重吸收。在胃肠道系统，胍基丁胺能增加胃酸和胃蛋白酶分泌，使粘膜厚度变薄，恶化应激引起粘膜病变等；胍基丁胺能增加胰岛素的分泌，调节糖代谢。近年来研究还发现，胍基丁胺能抑制多种细胞增殖 （包括平滑肌细胞、星形胶质细胞、内皮细胞、肝癌细胞和肾小管上皮细胞等），提示胍基丁胺可能是因内源性细胞增殖调节因子，在防癌治癌领域将有突破性的作用。基丁胺还具有对动物吗啡依赖性的戒断作用，是一种极具开发价值的戒毒类药物。随着对胍基丁胺生理作用的深入研究，胍基丁胺显示了广阔的临床应用前景。