CN101624351A - 一种dl-赖氨酸的制备方法 - Google Patents

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张瑾
魏珺璇
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Abstract

本发明提供了一种DL－赖氨酸的制备方法，以赖氨酸盐为原料，加入冰醋酸的水溶液，蒸汽加热搅拌至完全溶解，加入水杨醛进行催化，保温消旋，消旋完全后，开始降温、过滤，即得DL－赖氨酸盐固体，将其加纯化水溶解，搅拌脱色，采用离子交换除盐，解析液经浓缩结晶即获得DL－赖氨酸固体。本发明的方法不但工艺简单，可操作性强，而且生产过程污染小，可实现规模生产，另外生产成本较低，消旋效果较好，得到的DL－赖氨酸成品的纯度保持在98％以上。

Description

一种DL-赖氨酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种DL-赖氨酸的制备方法，具体地说，涉及一种以赖氨酸盐为原料并采用一定的加工工艺制备DL-赖氨酸的方法。
背景技术
DL-赖氨酸是目前国内外正在积极探讨的，同时具有D和L两种构型的赖氨酸。这种DL-赖氨酸与L-赖氨酸相比较有其特殊用途，目前它被广泛用作药物中间体，是医学、药学及营养学上所不可缺少的一种有效组剂。
DL-赖氨酸已有的制备方法有：(1)通过化学方法一步合成DL-赖氨酸。这种通过化学方法合成DL-赖氨酸的途径看起来简单，但事实上工艺过程复杂，技术难度高，因而生产成本也高；(2)以L-赖氨酸为原料，在一种脂族酸和一种醛的存在下经消旋精制而获得DL-赖氨酸(见欧洲专利EP57092；日本专利81/938)。但此方法仍存在着工艺过程复杂的缺点，且需要游离的L-赖氨酸为原料，由于游离的L-赖氨酸稳定性较差，价格较贵，所以该方法直接以游离L-赖氨酸为原料受到限制。同时因为后处理方式即纯化方式落后的问题，常有副产物存在，产品纯度难以保证。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种原料易得，工艺简单，生产成本低的DL-赖氨酸的制备方法。
为了实现本发明目的，本发明提供赖氨酸盐在制备DL-赖氨酸中的应用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种DL-赖氨酸的制备方法，其是以赖氨酸盐为原料并采用一定的加工工艺制备DL-赖氨酸。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，其包括步骤：向赖氨酸盐中加入冰醋酸的水溶液，加热搅拌至完全溶解，加入消旋剂保温消旋，消旋完全后，开始降温，当温度降至0～5℃，开始过滤，即得DL-赖氨酸盐固体，加水溶解，搅拌脱色，采用离子交换除盐，解析液经浓缩结晶即获得DL-赖氨酸固体。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，其中所述的赖氨酸盐可以是饲料级的L构型或D构型的赖氨酸盐酸盐、赖氨酸醋酸盐或赖氨酸硫酸盐等。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，向赖氨酸盐原料中加入质量百分比为25％～75％，优选50％的冰醋酸水溶液，加热，搅拌溶解。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，向溶解的赖氨酸盐中加入水杨醛，加热并保温进行消旋反应，消旋剂的用量为赖氨酸盐固体质量的15‰～20‰。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，保温消旋的温度为95～105℃。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，保温消旋反应的时间为3～6小时，至消旋完毕。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，降温并过滤回收消旋后的赖氨酸盐，所得固体为DL-赖氨酸盐。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，将回收得到的DL-赖氨酸盐固体配制成水溶液，加入3％～5％的活性炭，加热并搅拌脱色。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，对脱色后的DL-赖氨酸盐水溶液进行离子交换除盐。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，用2％～5％的氨水进行洗脱除盐。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，对洗脱除盐后的溶液在真空条件下进行浓缩，浓度在65％～75％结晶，得到DL-赖氨酸固体。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，真空浓缩结晶的温度为55～75℃。
前述的DL-赖氨酸的制备方法，所述消旋剂为水杨醛或对硝基水杨醛。
借由上述技术方案，本发明方法至少具有下列优点及有益效果：
(1)本发明所述的赖氨酸盐原料可以是饲料级的L构型或D构型的赖氨酸盐酸盐、赖氨酸醋酸盐或赖氨酸硫酸盐等，原料易得，且成本较低。
(2)本发明所采用的溶剂为优选50％的冰醋酸水溶液，不仅节约了冰醋酸的用量，而且增大了体系的溶解度，提高了设备的利用率。
(3)本发明采用的方法不但工艺简单，可操作性强，而且生产过程污染小，可实现规模生产，另外，生产成本较低，消旋效果较好，得到的DL-赖氨酸成品的纯度保持在98％以上。
(4)本发明采用冰醋酸水溶液替代其它溶剂作为消旋溶剂，水扬醛或对硝基水杨醛作为消旋剂，消旋后产品质量好，收率高，可操作性强。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
①在反应釜中加入饲料级L-赖氨酸盐酸盐100kg，再加入冰醋酸75kg，纯化水25kg，蒸汽加热至100℃，搅拌至溶解完全。
②向上述反应釜中加入水杨醛1500ml，蒸汽加热升温至100℃条件下保温消旋反应4小时，至消旋完毕。
③将“②”中溶液进行冰浴降温，当温度降至0℃，开始过滤，得为DL-赖氨酸盐酸盐固体90kg。
④“③”中过滤所得母液进行回收，可重复“①，②”步反应进行母液套用，其中水杨醛的用量可减半，以提高收率。
⑤将“③”中所得固体加入270kg纯化水得稀溶液，加入活性炭3kg，加热至65℃，搅拌脱色半小时，过滤。
⑥将“⑤”中脱色后的稀溶液上离子交换柱，先用纯化水洗涤除Cl-等杂质，再用4％(质量浓度)的氨水洗脱得氨水洗脱液。
⑦将上步所得溶液在65℃条件下真空浓缩析晶，即得DL-赖氨酸产品51kg。经测定得到如下数据：
旋光度[α]D 20＝0.01；含量＝98％。
实施例2
①在反应釜中加入饲料级L-赖氨酸盐酸盐100kg，再加入冰醋酸50kg，纯化水50kg，蒸汽加热至100℃，搅拌至溶解完全。
②向上述反应釜中加入水杨醛1600ml，蒸汽加热升温至100℃条件下保温消旋反应4小时，至消旋完毕。
③将“②”中溶液进行冰浴降温，当温度降至0℃，开始过滤，得为DL-赖氨酸盐酸盐固体85kg。
④“③”中过滤所得母液进行回收，可重复“①，②”步反应进行母液套用，其中水杨醛的用量可减半，以提高收率。
⑤将“③”中所得固体加入255kg纯化水得稀溶液，加入活性炭3kg，加热至65℃，搅拌脱色半小时，过滤。
⑥将“⑤”中脱色后的稀溶液上离子交换柱，先用纯化水洗涤除Cl-等杂质，再用4％(质量浓度)的氨水洗脱得氨水洗脱液。
⑦将上步所得溶液在65℃条件下真空浓缩析晶，即得DL-赖氨酸产品50kg。经测定得到如下数据：
旋光度[α]D 20＝0.00；含量＝99％。
实施例3
①在反应釜中加入饲料级L-赖氨酸盐酸盐100kg，再加入冰醋酸25kg，纯化水75kg，蒸汽加热至100℃，搅拌至溶解完全。
②向上述反应釜中加入水杨醛1700ml，蒸汽加热升温至100℃条件下保温消旋反应6小时，至消旋完毕。
③将“②”中溶液进行冰浴降温，当温度降至0℃，开始过滤，得为DL-赖氨酸盐酸盐固体75kg。
④“③”中过滤所得母液进行回收，可重复“①，②”步反应进行母液套用，其中水杨醛的用量可减半，以提高收率。
⑤将“③”中所得固体加入225kg纯化水得稀溶液，加入活性炭3kg，加热至65℃，搅拌脱色半小时，过滤。
⑥将“⑤”中脱色后的稀溶液上离子交换柱，先用纯化水洗涤除Cl-等杂质，再用4％(质量浓度)的氨水洗脱得氨水洗脱液。
⑦将上步所得溶液在65℃条件下真空浓缩析晶，即得DL-赖氨酸产品43kg。经测定得到如下数据：
旋光度[α]D 20＝0.03；含量＝99％。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.赖氨酸盐在制备DL-赖氨酸中的应用。
2.一种DL-赖氨酸的制备方法，其包括步骤：向赖氨酸盐中加入冰醋酸的水溶液，加热搅拌至完全溶解，加入消旋剂保温消旋，消旋完全后，开始降温，当温度降至0～5℃，开始过滤，即得DL-赖氨酸盐固体，加水溶解，搅拌脱色，采用离子交换除盐，解析液经浓缩结晶即获得DL-赖氨酸固体。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述赖氨酸盐是饲料级的L构型或D构型的赖氨酸盐酸盐、赖氨酸醋酸盐或赖氨酸硫酸盐。
4.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于向赖氨酸盐中加入质量百分比为25％～75％，优选50％的冰醋酸水溶液，加热，搅拌溶解。
5.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于消旋剂的用量为赖氨酸盐固体质量的15‰～20‰。
6.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于保温消旋的温度为95～105℃。
7.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于加入3％～5％的活性炭，加热并搅拌脱色。
8.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于用2％～5％的氨水进行离子交换除盐。
9.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于真空浓缩结晶在55～75℃的条件下进行。
10.根据权利要求2或3所述DL-赖氨酸的制备方法，其特征在于所述消旋剂为水杨醛或对硝基水杨醛。
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