CN101434563B - 肌酸一水物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种肌酸一水物的制备方法，由氰氨与肌氨酸钠在水中进行反应，该制备方法的具体工艺过程是：首先采用盐酸调节肌氨酸钠的水溶液pH至9～10，加热溶液至60～90℃，然后缓慢加入温度在20℃以下的氰氨水溶液，在加氰氨水溶液的过程中，不断用盐酸来调整反应液的pH在9～10之间，待氰氨水溶液加完后，在温度60～90℃下反应生成所述的肌酸一水物。本发明在反应全过程中严格控制pH值，有效抑制氰氨的分解和聚合，降低双氰胺的生成机率，提高肌酸一水物的纯度，本发明方法所得肌酸一水物的纯度在99.9％以上；另外，本发明收率高。

Description

肌酸一水物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备肌酸一水物的方法。
背景技术
肌酸是存在于肌肉组织内的一种能量储备物质，可用作食物的添加剂和用于制备药物，主要通过肌酸一水物脱去结晶水制得。
现有技术中，肌酸一水物的制备方法有多种，例如美国专利US 6326513B1所记载的采用肌氨酸钠水溶液与甲基异硫脲硫酸盐来制备肌酸一水物的方法以及中国发明专利CN 1240207A所记载的用氯乙酸、甲氨和氰氨来制备肌酸一水物。前者由于工艺中产生等摩尔的甲硫醇，既对环境影响，又不得不用乙醇反复洗涤生成的肌酸一水物，还得用重结晶来提纯产品，工艺流程长，成本高；后者实际上是先合成肌氨酸水溶液再与氰氨反应制备肌酸一水物。由于使用数倍于氯乙酸量的甲胺以及产物中有大量的副产物，致使肌酸一水物有很重的苦味，进而又采用脱苦味剂来处理，收率只有50％左右。
公开号为CN1140707A的中国发明专利公开了一种制备肌酸一水物的方法，氰氨与肌氨酸钠在水中或在水和有机溶剂的混合物中，在温度为20℃至150℃和pH为7至14的条件下进行反应，具体工艺过程是首先用无机酸如浓盐酸或有机酸如乙酸调整肌氨酸钠的水溶液pH，加热至一定温度，然后将50重量％的氰氨水溶液，搅拌一段时间后，冷却，搅拌，结晶，将结晶产物吸滤出并用水进行洗涤多次，干燥后得到肌酸一水物。当采用的酸为浓盐酸时，收率为73.3％；当采用的酸为乙酸时，收率为72.2％，并且检测到肌酐高达200ppm、双氰胺220ppm。由此可见，该发明所公开的制备方法收率较低，且同样不能避免双氰胺和肌酐的生成。
肌酐和双氰胺是有害物质，如将带有肌酐、双氰胺的肌酸或其一水物作为食物的添加剂是不安全的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种肌酸一水物的制备方法，该方法收率高且所得目标产品肌酸一水物的纯度高。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种肌酸一水物的制备方法，由氰氨水溶液与肌氨酸钠水溶液进行反应，该制备方法的具体工艺过程是：首先采用盐酸调整肌氨酸钠的水溶液pH至9～10，加热溶液至60～90℃，然后缓慢加入温度在20℃以下的氰氨水溶液，在加氰氨水溶液的过程中，不断用盐酸来调整反应液的pH在9～10之间，待氰氨水溶液加完后，在温度60～90℃下反应生成所述的肌酸一水物。
所述的氰氨水溶液中氰氨的质量含量优选为25～30％。肌氨酸钠水溶液中肌氨酸钠的质量含量优选为30～35％。
调整肌氨酸钠水溶液pH值时优选采用质量分数在25～37％之间的盐酸，且最好控制肌氨酸钠水溶液的温度在20℃以下。
在加氰氨水溶液过程中，加入的盐酸的质量分数优选在10～20％之间，最好控制反应液的温度在75～85℃之间。加入的氰氨水溶液最好在15℃以下。
作为本发明的进一步实施方案，待氰氨水溶液加完后，在温度60～90℃保温反应1～2小时，肌酸一水结晶物析出形成悬浮液，将该悬浮液降温至50～60℃，并用氢氧化钠溶液调节其pH至12～14，于50～60℃下搅拌0.5～1小时后，冷却至30℃以下，依次经过滤，纯水洗涤，干燥后得到肌酸一水物的结晶。
或者，可以先将反应生成的悬浮液冷却至30℃以下，将肌酸一水物滤出，然后再将其置于pH在12～14之间的氢氧化钠水溶液中于50～60℃下搅拌0.5～1小时，冷却至30℃以下，最后将肌酸一水物滤出，经纯水洗涤，干燥即得到肌酸一水物的结晶。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明使用盐酸调整pH值，首先用盐酸来调整肌氨酸钠水溶液的pH值，然后在加入氰氨水溶液的过程中，再不断用盐酸来调整反应液的pH值，反应全过程中严格控制pH值可有效抑制氰氨的分解和聚合，降低双氰胺的生成机率，提高肌酸一水物的纯度，本发明方法所得肌酸一水物的纯度在99.9％以上；另外，本发明收率高，以氰氨计收率在80％以上。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行说明，但不限于这些实施例。
实施例1
取含有33.5％(w/w)肌氨酸钠的水溶液1300公斤(3.92kmol)置于反应釜中，冷却至20℃下，搅拌中，缓缓加入30％盐酸，调整肌氨酸钠水溶液pH值为9.5，然后在90分钟内注入经冷却至15℃的氰氨水溶液500公斤(3.57kmol)。反应温度控制在85℃，在加入氰氨水溶液过程中分5次用15％(w/w)盐酸调整反应液的pH值在9～10之间，氰氨水溶液加完后，在此温度下搅拌60分钟，然后使料液温度降至30℃以下。肌酸一水物析出完毕后，形成悬浮液，在搅拌下滴加氢氧化钠水溶液，使其pH值为13，升温至55℃，搅拌30分钟后温度降至15℃，过滤，得肌酸一水物。将获得的肌酸一水物置于洗涤釜中，加入去离子水500升，搅拌洗涤，滤去洗涤水，重复水洗二次。最后以离心机除去洗涤水，将经洗涤后的肌酸一水物结晶置于回旋真空干燥器中，于50℃下减压干燥。得肌酸一水物的结晶427.5公斤。(以氰氨投料量计收率为80.2％)。经HPLC检测：纯度为99.8％、未检测到有肌酐和双氰氨。
实施例2
取含有33.5％(w/w)肌氨酸钠的水溶液1300公斤(3.92kmol)置于反应釜中，冷却至20℃下，搅拌中，缓缓加入盐酸，调整肌氨酸钠水溶液pH值为9.5，然后在90分钟内注入经冷却至15℃的氰氨水溶液500公斤(3.57kmol)。反应温度控制在75℃，在加入氰氨水溶液过程中分5次用10％(w/w)盐酸调整反应液的pH值在9～10之间，氰氨水溶液加完后，在此温度下搅拌60分钟，然后使料液温度降至30℃以下。肌酸一水结晶物析出完毕后，形成悬浮液，在搅拌下滴加氢氧化钠水溶液，使其pH值为14，升温至55℃，搅拌30分钟后温度降至15℃，过滤，得肌酸一水物。将获得的肌酸一水物置于洗涤釜中，加入去离子水500升，搅拌洗涤，滤去洗涤水，重复水洗二次。最后以离心机除去洗涤水，将经洗涤后的肌酸一水物置于回旋真空干燥器中，于50℃下减压干燥，得肌酸一水结晶431.3公斤。(以氰氨投料量计收率为81％)。经HPLC检测：纯度为99.91％，未检测到有肌酐和双氰氨。
实施例3
按照与实施例1相同的方法获得含肌酸一水物的悬浮液，过滤得肌酸一水物，置于洗涤釜中，加入去离子水500升，搅拌下用氢氧化钠调整该悬浮液pH为13，升温至55℃，搅拌30分钟后温度降至15℃，过滤。将过滤后所得肌酸一水物再置于洗涤釜中同例1条件洗涤2次，并按实施例1所示干燥方法进行干燥，得肌酸一水物418.6公斤(以氰氨投料量剂收率78.6％)。经HPLC检测：纯度为99.94％，未检测到有肌酐和双氰氨。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种肌酸一水物的制备方法，由氰氨水溶液与肌氨酸钠水溶液进行反应，其特征在于：该制备方法的具体工艺过程是，首先采用盐酸调节肌氨酸钠的水溶液pH至9～10，加热溶液至60～90℃，然后缓慢加入温度在20℃以下的氰氨水溶液，在加氰氨水溶液的过程中，不断用盐酸来调整反应液的pH在9～10之间，待氰氨水溶液加完后，在温度60～90℃下反应生成所述的肌酸一水物。
2.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：所述的氰氨水溶液中氰氨的质量含量为25～30％。
3.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：所述的肌氨酸钠水溶液中肌氨酸钠的质量含量为30～35％。
4.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：调节肌氨酸钠水溶液pH值时所采用的盐酸的质量分数在25～37％之间。
5.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：调节肌氨酸钠水溶液pH值时，控制肌氨酸钠水溶液的温度在20℃以下。
6.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：在加氰氨水溶液过程中，加入的盐酸的质量分数在10～20％之间。
7.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：在加氰氨水溶液过程中，控制反应液的温度在75～85℃之间。
8.根据权利要求1所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：加入的氰氨水溶液的温度在15℃以下。
9.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：待氰氨水溶液加完后，在温度60～90℃保温反应1～2小时，肌酸一水结晶物析出形成悬浮液，将该悬浮液降温至50～60℃，并用氢氧化钠溶液调节其pH至12～14，于50～60℃下搅拌0.5～1小时后，冷却至30℃以下依次经过滤，纯水洗涤，干燥得到肌酸一水物的结晶。
10.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的肌酸一水物的制备方法，其特征在于：将反应生成的肌酸一水物滤出，置于pH在12～14之间的氢氧化钠水溶液中，于50～60℃下搅拌0.5～1小时，冷却至30℃以下，然后将肌酸一水物滤出，经纯水洗涤，干燥得到肌酸一水物的结晶。
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