專利名稱：L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種氨基酸硝酸鹽的制備方法，具體是一種產(chǎn)品質(zhì)量好、收率高、成本 低的L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法。
背景技術(shù)：
氨基酸是構(gòu)成動物營養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)。一般人們自身生成或通過食物能 獲得滿足身體需要的各種氨基酸。但在特殊的情況下如生病、受傷或大運動量鍛煉的情況 下，為了恢復(fù)體內(nèi)各種代謝的平衡，增強免疫力和運動員增加肌肉力量，盡快恢復(fù)體力，就 需要額外補充各種氨基酸。L-亮氨酸(leucine)又稱白氨酸，化學(xué)名為L_2_氨基_4_甲基戊酸，也稱a—氨 基異己酸。L-亮氨酸，L-異亮氨酸和L-纈氨酸都是支鏈氨基酸，它們有助于促進訓(xùn)練后的肌 肉恢復(fù)。其中L-亮氨酸是最有效的一種支鏈氨基酸，可以有效防止肌肉損失，因為它能夠 更快的分解轉(zhuǎn)化為葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉組織受損，因此它特別適合健美運動 員。L-亮氨酸還促進骨骼，皮膚，以及受損肌肉組織的愈合，醫(yī)生通常建議手術(shù)后患者采取 L-亮氨酸補充劑。由于L-亮氨酸很容易轉(zhuǎn)化為葡萄糖，因此它有助于調(diào)節(jié)血糖水平。L-亮氨酸缺乏的人會出現(xiàn)類似低血糖的癥狀，如頭痛，頭暈，疲勞，抑郁，精神錯亂，和易怒等。醫(yī)藥上主要 用于氨基酸輸液較多，對幼兒糖代謝治療、膽汁分泌少、貧血、中毒、肌肉萎縮、脊髓灰質(zhì)炎 后遺癥、神經(jīng)炎及精神病均有一定療效。目前在食品、飼料、化妝品上的用量日益增多，具有 很大的市場前景。由于氨基酸鹽類在體內(nèi)經(jīng)氧化酶等轉(zhuǎn)化最后轉(zhuǎn)變成氨基酸，容易被身體吸收。所 以現(xiàn)在許多氨基酸都做成氨基酸鹽類服用，如L-亮氨酸甲酯鹽酸鹽及L-亮氨酸乙酯鹽酸 鹽等國內(nèi)都有廠家生產(chǎn)。最近美國有關(guān)方面研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸的硝酸鹽更有利于氨基酸在 體內(nèi)的吸收，因此將L-亮氨酸制做成L-亮氨酸硝酸鹽，將更容易轉(zhuǎn)化成L-亮氨酸，被身 體吸收。其使用時劑量會更小，口服吸收效率會更高。但是目前世界上還沒有工業(yè)化生產(chǎn) L-亮氨酸硝酸鹽產(chǎn)品的廠家。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決L-亮氨酸硝酸鹽規(guī)模化生產(chǎn)的問題而提供一種能夠工業(yè)化生產(chǎn)并 且收率高，產(chǎn)品純度高，成本低的L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是①室溫下將L-亮氨酸加入純水中，攪拌均勻后加入硝 酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1 1. 1 ；L-亮氨酸與純化水的重量比為1 2，反應(yīng) 溫度為40°C 70°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1 2 ；溶液澄清后冷卻至10°C 25°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于60°C 85°C干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成 品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②常溫下將L-亮氨酸加入步驟①產(chǎn)生的母液中，攪拌均勻后加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1 1. 1，L-亮氨酸與母液的重量比為1 2;反應(yīng)溫度為40°C 70°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1 2，溶液 澄清后冷卻至10°C 25°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于60°C 85°C干燥 得L-亮氨酸硝酸鹽成品，分離后的液體為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。所述的L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法①常溫下將L-亮氨酸加入純化水中，攪 拌均勻后加入硝酸；L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-亮氨酸與純化水的重量比為 1 2;反應(yīng)溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2，溶液澄清后冷卻至 200C 士2°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于80°C干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成 品；固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②常溫下將L-亮氨酸加入步驟①產(chǎn)生的母液 中，攪拌均勻，加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-亮氨酸與母液的重量比為 1 2;反應(yīng)溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2，溶液澄清后冷卻至 200C 士2°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于80°C干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成 品，分離后的液體為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明采用L-亮氨酸和硝酸在常壓下反應(yīng)，反 應(yīng)條件溫和。本發(fā)明采用原材料是食品級的L-亮氨酸和化學(xué)試劑級的硝酸，所以生產(chǎn)出來 的產(chǎn)品質(zhì)量好，不用重結(jié)晶純度就達到99%以上，既保證了質(zhì)量，又節(jié)省了工序。提高了生 產(chǎn)效率。本發(fā)明利用首次生產(chǎn)時產(chǎn)生的母液循環(huán)使用，提高了產(chǎn)品的收率，達到98%以上， 降低了成本。本發(fā)明的制備方法工藝合理、簡單，能夠工業(yè)化大生產(chǎn)。
具體實施例方式本發(fā)明為了保證L-亮氨酸硝酸鹽的質(zhì)量采用了高品質(zhì)的食品級的L-亮氨酸與化 學(xué)試劑級的硝酸，原料中所含雜質(zhì)極少，保證生產(chǎn)出來的L-亮氨酸硝酸鹽產(chǎn)品質(zhì)量好，不 用重結(jié)晶純度就達到99%以上。本發(fā)明的反應(yīng)需加入一定量的水，水為去離子的純化水。以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。L-亮 氨酸與純化水的重量比為1 2。本發(fā)明中L-亮氨酸與硝酸的摩爾比應(yīng)該為1 1，但為了使L-亮氨酸反應(yīng)完全， 硝酸用量應(yīng)比L-亮氨酸略大些。范圍在1 1. 1摩爾之間。本發(fā)明采用的硝酸濃度為65 68%，為了保證與1摩爾L-亮氨酸的比在1至1. 1摩爾之間，所以硝酸的加入量隨濃度不
同會有一定變化。L-亮氨酸與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以開始反應(yīng)時溫度是常溫，不加溫。同時 要控制硝酸加入到L-亮氨酸中的速度，不能太快，如果速度太快，反應(yīng)劇烈，散熱不及時， 易發(fā)生劇烈分解。所以加硝酸時，始終控制溫度，避免溫度過高。但低溫影響反應(yīng)速度，因 此在加完硝酸后開始提高反應(yīng)溫度，一般溫度在70°C以下，60°C以下更好，既能保證反應(yīng)速 度，又能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。但是也可以在剛開始滴加硝酸時控制低溫，隨后控制滴加速度及 溫度，利用反應(yīng)產(chǎn)生的熱量加熱反應(yīng)溶液的溫度，加快反應(yīng)速度。反應(yīng)溫度不能超過70°C， 否則L-亮氨酸會受到破壞，影響最后產(chǎn)品的收率。隨著溫度升高，反應(yīng)速度加快，溶液越來 越澄清，在此過程中始終進行攪拌，使反應(yīng)物分布均勻，反應(yīng)加快。當(dāng)溶液完全澄清時反應(yīng) 結(jié)束開始降溫。本發(fā)明產(chǎn)品L-亮氨酸硝酸鹽呈酸性，pH應(yīng)該為2，一般在反應(yīng)結(jié)束前測pH，如果酸度小，滴加硝酸，用硝酸控制溶液的PH為2，因為生產(chǎn)時硝酸的摩爾比略大于L-亮氨酸， 所以如果PH在2至1之間是允許的，不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明對反應(yīng)結(jié)束后使L-亮氨酸硝酸鹽固體析出方法沒有限制，凡是適合1-亮 氨酸硝酸鹽析出的方法都可以使用。從工業(yè)化生產(chǎn)成本考慮，實施例中采用冷卻方法，冷卻 溫度為10°C 25°C。一般冷卻溫度在20°C 士2°C為宜。本發(fā)明方法中固液分離、甩干、沖洗的方法都是本行業(yè)中現(xiàn)有技術(shù)，適合L-亮氨 酸硝酸鹽制備的方法都可以使用。本發(fā)明沖洗用的溶劑為乙醇，其濃度在95%以上，實施例中采用的是無水乙醇沖 洗結(jié)晶物。本發(fā)明對干燥的方法沒有限制，凡是適合L-亮氨酸硝酸鹽干燥的方法都可以使 用，如干燥器、噴霧法干燥。無論哪種方法干燥，溫度一般為60°C 85°C，溫度低于60°C， 產(chǎn)品易結(jié)塊。超過85°C，L-亮氨酸硝酸鹽會分解，質(zhì)量受到影響。本發(fā)明采用80°C溫度干燥。結(jié)晶物分離后的液體為母液，其中還溶解有許多L-亮氨酸硝酸鹽，因此母液可以 繼續(xù)循環(huán)使用。當(dāng)首次使用純化水生產(chǎn)時收率只有50 60%左右，但以后利用母液產(chǎn)生時 收率可達到近100%。由于母液中含有較多的水，所以使用母液生產(chǎn)時，硝酸加入速度可適 當(dāng)加快，縮短了時間，提高了生產(chǎn)效率。為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如 下實施例1室溫下裝有向100千克純水的容器中加入50千克的L-亮氨酸，攪拌均勻，邊攪拌 邊加入68%的硝酸36千克，加入完畢后加溫至60°C 士2°C。溶液逐漸澄清，反應(yīng)結(jié)束前測 PH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。溶液完全澄清后降溫至20°C析出結(jié)晶，采用離心機將L-亮氨 酸硝酸鹽結(jié)晶與母液分離，結(jié)晶物甩干，用結(jié)晶物重量10 20%的無水乙醇沖洗結(jié)晶物， 甩干后于80°C干燥即得L-亮氨酸硝酸鹽成品。母液繼續(xù)循環(huán)使用。實施例2常溫下向?qū)嵤├?產(chǎn)生的約200千克母液中加入100千克L-亮氨酸攪拌均勻，邊 攪拌邊滴加72千克68%的硝酸，加入完畢加溫至55°C 士2°C，溶液逐漸澄清，反應(yīng)結(jié)束前 測PH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。溶液完全澄清后降溫至15°C 士2°C析出結(jié)晶，用離心機將 L-亮氨酸硝酸鹽結(jié)晶與母液分離，結(jié)晶物甩干，用結(jié)晶物重量10 20%的無水乙醇沖洗結(jié) 晶物，甩干后80°C干燥即得L-亮氨酸硝酸鹽成品。母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。實施例3常溫下向?qū)嵤├?產(chǎn)生的約200千克母液中加入100千克L-亮氨酸攪拌均勻，邊 攪拌邊滴加68%的硝酸72千克，控制硝酸加入速度，使溶液溫度逐漸達到50°C，不需外部 加溫，隨著攪拌 溶液逐漸澄清，反應(yīng)結(jié)束前測PH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。溶液完全澄清后 降溫至10°C 士 2°C析出結(jié)晶，用離心機將L-亮氨酸硝酸鹽結(jié)晶與母液分離，結(jié)晶物甩干，用 結(jié)晶物重量10 20%的無水乙醇沖洗結(jié)晶物，甩干后80°C干燥即得L-亮氨酸硝酸鹽成 品。母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。
權(quán)利要求
一種L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法，其特征在于①常溫下將L-亮氨酸加入純水中，攪拌均勻后加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1；L-亮氨酸與純化水的重量比為1∶2，反應(yīng)溫度為40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；溶液澄清后冷卻至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于60℃～85℃干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②常溫下將L-亮氨酸加入步驟①產(chǎn)生的母液中，攪拌均勻后加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1，L-亮氨酸與母液的重量比為1∶2；反應(yīng)溫度為40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；溶液澄清后冷卻至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于60℃～85℃干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成品，分離后的液體為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法，其特征在于①常溫下將L-亮 氨酸加入純化水中，攪拌均勻后加入硝酸；L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-亮氨酸 與純化水的重量比為1 2;反應(yīng)溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為 1 2 ；溶液澄清后冷卻至20°C 士2°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于80°C 干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成品；固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②常溫下將L-亮 氨酸加入母液中，攪拌均勻后加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-亮氨酸與母 液的重量比為1 2;反應(yīng)溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。溶液 澄清后冷卻至20°C 士2°C，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于80°C干燥得L-亮 氨酸硝酸鹽成品，分離后的液體為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種L-亮氨酸硝酸鹽的制備方法。其方法如下常溫下將L-亮氨酸加入純化水中，攪拌均勻后加入硝酸，L-亮氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1；L-亮氨酸與水的重量比為1∶2，反應(yīng)溫度為40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；溶液澄清后冷卻至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進行固液分離；結(jié)晶物沖洗后于60℃～85℃干燥得L-亮氨酸硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)反復(fù)使用。本發(fā)明采取食品級L-亮氨酸與化學(xué)試劑級硝酸在常壓下進行反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，工藝合理簡便。產(chǎn)品質(zhì)量好純度在99％以上。而且在生產(chǎn)中結(jié)晶后的母液可繼續(xù)循環(huán)使用，收率高達到98％以上，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
文檔編號C07C227/16GK101844991SQ20101017037
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者張國基 申請人:天津天成制藥有限公司