CN102584614A - L-赖氨酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种L-赖氨酸的制备方法,步骤包括:(1)向L-赖氨酸盐酸盐中加入水混合均匀并完全溶解;(2)将步骤(1)溶解液按12~15L/分钟的流速加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,用水洗涤至柱子的流出液中无Cl-;(3)用1.8~2.2mol/L的NH4OH以12~15L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;(4)将收集液在0.1~0.3Mpa、60~65℃减压浓缩赶氨,活性炭脱色、过滤,冷却结晶得L-赖氨酸。本发明具有工艺路线简单、不使用大量的化合物或化学试剂,原料价格低,污染环境小、制作成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及L-赖氨酸制备技术领域,具体涉及一种新型的利用离子交换树脂制备L-赖氨酸的方法。
背景技术
L-赖氨酸是人体第一必须氨基酸,是合成核蛋白、血红蛋白及合成脂肪酸代谢的重要载体-肉毒碱的重要成份,还是促进大脑神经细胞再生的重要氨基酸,赖氨酸可增加胃蛋白酶及胃酸分泌,因此能促进老人及儿童的食欲。赖氨酸对营养不良、乙型肝炎、支气管炎等有一定的辅助疗效。赖氨酸与铁化合物一起,治疗贫血效果显著。
目前,现有技术的L-赖氨酸制备技术采用化学合成法制备,该方法工艺路线长、化合物试剂用量多,因此,造成较大的环境污染,同时增加了制作成本。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足,提供一种工艺路线简单、不使用大量的化合物或化学试剂,原料价格低,污染环境小、制作成本低的L-赖氨酸的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种L-赖氨酸的制备方法,该方法的步骤包括:
(1)溶解:
向L-赖氨酸盐酸盐中加入纯化水(去离子水),L-赖氨酸盐酸盐与纯化水的重量比为0.5~1∶1,混合均匀并完全溶解,放置待用;
(2)上柱吸附
将步骤(1)所得的溶解液按12~15L/分钟的流速,加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,至树脂阳离子交换树脂全部吸附赖氨酸、且柱子的排出液内不含有赖氨酸,然后用纯化水通过交换柱内的树脂进行洗涤,洗至柱子的流出液中无Cl-(此时流出液的pH为7);
(3)洗脱
然后用1.8~2.2mol/L的NH4OH(氨水)把L-赖氨酸洗脱下来,NH4OH以12~15L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值上升至8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;当离子交换柱的流出液pH值上升至9.0~12时茚三酮反应颜色深,此时L-赖氨酸含量高,洗脱至流出液无茚三酮反应即可停止收集;
(4)减压浓缩
将收集液在0.1~0.3Mpa、60~65℃减压浓缩赶氨,浓缩至原收集液体积的1/3~2/3时、加入此时浓缩液重量3~5%的活性炭进行脱色、过滤,冷却结晶,即得L-赖氨酸。
本发明上述的离子交换柱采用高5米,直径80厘米的离子交换柱。
本发明上述的阳离子交换树脂优选为732阳离子交换树脂。
本发明上述的氨水以12~15L/分钟的流速流经离子交换柱,流速过快浪费洗脱液且目标产物残留多;流速过慢则反应时间长,优选为13~14L/分钟。
本发明上述方法反应原理如下:在酸性溶液中,赖氨酸以一价阳离子或二价阳离子存在,能与阳离子交换树脂进行交换反应;与氢型阳离子树脂进行交换时,赖氨酸分子中带正电荷的NH3 +与阳离子树脂进行置换,使赖氨酸与树脂结合,而把结合的盐酸分离,其反应式如下:
当用氨水洗脱时,其反应式如下:
本发明的优点和有益效果:
本发明采用732阳离子交换树脂作为交换树脂,采用价格便宜的L-赖氨酸盐酸盐作为原料,省略了冗长、复杂的化学合成法工序,反应过程化学药品用量少、原料价格低,反应周期短,环境污染小,且产品收率高、纯度好。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步详细描述本发明,但本发明不仅仅局限于以下实施例,在本发明权利要求范围内的任何修改,均认为落入本发明的保护范围内。
实施例1
(1)向L-赖氨酸盐酸盐中加入纯化水(去离子水),L-赖氨酸盐酸盐与纯化水的重量比为1∶1,混合均匀并完全溶解,放置待用;
(2)上柱吸附
将步骤(1)所得的溶解液按13L/分钟的流速,加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,至树脂阳离子交换树脂全部吸附赖氨酸、且柱子的排出液内不含有赖氨酸,然后用纯化水通过交换柱内的树脂进行洗涤,洗至柱子的流出液中无Cl-(此时流出液的pH为7);
(3)洗脱
然后用2mol/L的NH4OH(氨水)把L-赖氨酸洗脱下来,NH4OH以13L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值上升至8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;当离子交换柱的流出液pH值上升至9.0~12时茚三酮反应颜色深,此时L-赖氨酸含量高,洗脱至流出液无茚三酮反应即可停止收集;
(4)减压浓缩
将收集液在0.2Mpa、60~62℃减压浓缩赶氨,浓缩至原收集液体积的1/3时、加入此时浓缩液重量3.5%的活性炭进行脱色、过滤,冷却结晶,即得L-赖氨酸。
采用电位滴定仪检测并计算的产物纯度为98.5%。
实施例2
(1)向L-赖氨酸盐酸盐中加入纯化水(去离子水),L-赖氨酸盐酸盐与纯化水的重量比为0.5∶1,混合均匀并完全溶解,放置待用;
(2)上柱吸附
将步骤(1)所得的溶解液按12L/分钟的流速,加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,至树脂阳离子交换树脂全部吸附赖氨酸、且柱子的排出液内不含有赖氨酸,然后用纯化水通过交换柱内的树脂进行洗涤,洗至柱子的流出液中无Cl-(此时流出液的pH为7);
(3)洗脱
然后用2mol/L的NH4OH(氨水)把L-赖氨酸洗脱下来,NH4OH以12L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值上升至8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;当离子交换柱的流出液pH值上升至9.0~12时茚三酮反应颜色深,此时L-赖氨酸含量高,洗脱至流出液无茚三酮反应即可停止收集;
(4)减压浓缩
将收集液在0.3Mpa、63~65℃减压浓缩赶氨,浓缩至原收集液体积的1/3时、加入此时浓缩液重量4%的活性炭进行脱色、过滤,冷却结晶,即得L-赖氨酸。
采用电位滴定仪检测并计算的产物纯度为98.2%。
实施例3
(1)向L-赖氨酸盐酸盐中加入纯化水(去离子水),L-赖氨酸盐酸盐与纯化水的重量比为0.8∶1,混合均匀并完全溶解,放置待用;
(2)上柱吸附
将步骤(1)所得的溶解液按15L/分钟的流速,加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,至树脂阳离子交换树脂全部吸附赖氨酸、且柱子的排出液内不含有赖氨酸,然后用纯化水通过交换柱内的树脂进行洗涤,洗至柱子的流出液中无Cl-(此时流出液的pH为7);
(3)洗脱
然后用2mol/L的NH4OH(氨水)把L-赖氨酸洗脱下来,NH4OH以15L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值上升至8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;当离子交换柱的流出液pH值上升至9.0~12时茚三酮反应颜色深,此时L-赖氨酸含量高,洗脱至流出液无茚三酮反应即可停止收集;
(4)减压浓缩
将收集液在0.3Mpa、63~65℃减压浓缩赶氨,浓缩至原收集液体积的2/3时、加入此时浓缩液重量5%的活性炭进行脱色、过滤,冷却结晶,即得L-赖氨酸。
采用电位滴定仪检测并计算的产物纯度为98.3%。
Claims (3)
1.一种L-赖氨酸的制备方法,其特征在于:制备步骤包括:
(1)溶解
向L-赖氨酸盐酸盐中加入纯化水,L-赖氨酸盐酸盐与纯化水的重量比为0.5~1∶1,混合均匀并完全溶解,放置待用;
(2)上柱吸附
将步骤(1)所得的溶解液按12~15L/分钟的流速,加入装有阳离子交换树脂的离子交换柱内,至树脂阳离子交换树脂全部吸附赖氨酸、且柱子的排出液内不含有赖氨酸,然后用纯化水通过交换柱内的树脂进行洗涤,洗至柱子的流出液中无Cl-;
(3)洗脱
然后用1.8~2.2mol/L的NH4OH把L-赖氨酸洗脱下来,NH4OH以12~15L/分钟的流速流经离子交换柱,当离子交换柱的流出液pH值上升至8.0时,流出液开始有茚三酮反应即L-赖氨酸开始流出,收集流出液;当离子交换柱的流出液pH值上升至9.0~12时茚三酮反应颜色深,此时L-赖氨酸含量高,洗脱至流出液无茚三酮反应即可停止收集;
(4)减压浓缩
将收集液在0.1~0.3Mpa、60~65℃减压浓缩赶氨,浓缩至原收集液体积的1/3~2/3时、加入此时浓缩液重量3~5%的活性炭进行脱色、过滤,冷却结晶,即得L-赖氨酸。
2.根据权利要求1所述的L-赖氨酸的制备方法,其特征在于:所述的阳离子交换树脂为732阳离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的L-赖氨酸的制备方法,其特征在于:所述氨水的流速为13~14L/分钟。
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