CN102875403A - 一种制备l-天门冬氨酸钾的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备L-天门冬氨酸钾的方法，包括以下步骤：（1）以碳酸钾或氢氧化钾、L-天门冬氨酸为原料，以温度为70~80℃的水为溶剂进行反应，反应结束后校正反应液的pH值至6.0-7.5，将反应液脱色过滤、浓缩至过饱和，得过饱和液，将过饱和液降温；（2）将降温后的过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-30~-20℃温度下，预冷冻2~4h，然后在-25~-15℃温度下，维持3~5h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下。本发明方法不使用有机溶剂可以提高生产环境的安全系数；且产品无溶剂残留，可以大幅度降低原料成本；且该方案的设备、场地投入小可以降低设备投入；产品的水分比较好控制。
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种制备L-天门冬氨酸钾的方法。
背景技术
L-天门冬氨酸钾在调节心肌功能及电生理和治疗心脑血管疾病、低血钾等各种心率失常、肝炎、肝功能不全等方面有显著疗效。是一种医药中间体，可用作食品添加剂和生物化学研究制剂。现有的生产工艺配料、浓缩完全一样，差异之处主要是提取方法的差异。现有生产工艺中的提取L-天门冬氨酸钾工艺为：采用有机溶剂改变溶剂极性，从而使产品析出或者采用喷雾干燥的方法，直接获得成品。第一种方法：使用有机溶剂，降低了生产环境的安全系数，且所获得的产品中易残留有机溶剂，同时使用有机溶剂提取会增加生产成本。第二种提取方法设备、场地投大、生产成本高；所获得产品的颗粒度较差，水分含量不稳定，不易控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备L-天门冬氨酸钾的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种制备L-天门冬氨酸钾的方法，包括以下步骤：
（1）以碳酸钾或氢氧化钾、L-天门冬氨酸为原料，以温度为70~80℃的水为溶剂进行反应，反应结束后校正反应液的pH值至6.0-7.5，将反应液脱色过滤、浓缩至过饱和，得过饱和液，将过饱和液降温；
（2）将降温后的过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-30~-20℃温度下，预冷冻2~4h，然后在-25~-15℃温度下，维持3~5h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下。
作为一种优选方案，步骤（2）中将降温后的过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-25℃温度下，预冷冻3h，然后在-20℃温度下，维持4h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下。
步骤（1）中所述的过饱和液降温至室温。
在反应釜中加入适量的水，搅拌加热至70℃～80℃，后加入L-天门冬氨酸、碳酸钾（或氢氧化钾）；待反应溶液澄清后取样测pH，校正终点pH=6.0-7.5，浓缩至过饱和，将过饱和液搅拌冷却降温，采用真空冷冻干燥的方法，直接将液体干燥为成品。
本发明技术方案所述的室温为本领域技术人员公知的20~30℃。
本发明的有益效果：
本发明的技术方案不使用有机溶剂可以提高生产环境的安全系数；客户对溶剂残留的要求越来越高，不使用溶剂是大势所趋；同时不使用有机溶剂也可以大幅度降低原料成本，可降低成本约4000元/吨；且该方案的相对于喷雾干燥法，设备、场地投入比较小可以降低约20%的设备投入；产品的水分比较好控制。
具体实施方式
实施例1
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-天门冬氨酸后，逐步加入碳酸钾，碳酸钾需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-天门冬氨酸的质量为水质量的20%，L-天门冬氨酸与碳酸钾的物质的量比为2：1。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至过饱和得过饱和液，将过饱和液搅拌并冷却降温至室温，此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）将过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-25℃温度下，预冷冻3h，然后温度设定为-20℃，维持4h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下，取样测定水份。水分合格后可以出料、装袋、密封。
实施例2
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-天门冬氨酸后，逐步加入氢氧化钾，氢氧化钾需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-天门冬氨酸的质量为水质量的20%，L-天门冬氨酸与氢氧化钾的物质的量比为2：1。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至过饱和得过饱和液，将过饱和液搅拌并冷却降温至室温，此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）将过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-30℃温度下，预冷冻2.5h，然后温度设定为-25℃，维持3.5h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下，取样测定水份。水分合格后可以出料、装袋、密封。
实施例3
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-天门冬氨酸后，逐步加入碳酸钾，碳酸钾需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-天门冬氨酸的质量为水质量的20%，L-天门冬氨酸与碳酸钾的物质的量比为2：1。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至过饱和得过饱和液，将过饱和液搅拌并冷却降温至室温，此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）将过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-20℃温度下，预冷冻4h，然后温度设定为-15℃，维持5h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下，取样测定水份。水分合格后可以出料、装袋、密封。
比较例1
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-天门冬氨酸后，逐步加入碳酸钾，碳酸钾需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-天门冬氨酸的质量为水质量的20%，L-天门冬氨酸与碳酸钾的物质的量比为：2：1。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正pH反应液为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至过饱和得过饱和液，将过饱和液搅拌并冷却降温至室温，此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）向反应釜中加入无水乙醇，粘稠物料和无水乙醇的体积比为1：3~4，搅拌2日后有逐步有L-天门冬氨酸钾晶体析出，10小时后进行离心分离，在30~40℃真空烘箱中烘干取得L-天门冬氨酸钾成品。
比较例2
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-天门冬氨酸后，逐步加入碳酸钾，碳酸钾需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-天门冬氨酸的质量为水质量的20%，L-天门冬氨酸与碳酸钾的物质的量比为：2：1。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至过饱和得过饱和液，将过饱和液搅拌并冷却降温至室温，此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）将上述粘稠物料在70-80℃直接进行喷雾干燥得L-天门冬氨酸钾固体粉末。
表1为实施例1-3和比较例1-2制备的L-天门冬氨酸钾晶体的质量检测结果
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 |
| 外观 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 |
| 旋光 | 19.8 | 19.7 | 19.8 | 20.5 | 19.4 |
| 透光 | 99% | 99% | 99% | 96% | 97% |
| 含水量 | 4.6% | 4.4% | 4.5% | 6.8% | 3.3% |
| 溶剂残留 | 0 | 0 | 0 | 0.06% | 0 |
结论：实施例1-3制备的L-天门冬氨酸钾晶体，制备过程中不使用有机溶剂，降低了生产过程中的安全系数，且L-天门冬氨酸钾晶体中无有机溶剂残留，提高了产品的质量，晶体的含水量易于控制，实施例1-3制备的晶体的含水量稳定。由于提取过程中仅使用真空冷冻干燥机，不涉及有机溶剂及喷雾干燥的大型设备，占地小产品的成本有大幅降低。按照比较例1所述的方法制备L-天门冬氨酸钾晶体有无水乙醇溶剂残留，所制备的产品的水分比较高，虽然合格，但是非常接近≤7.0%的上限指标，同样也影响了其透光指标；比较例2制备的的L-天门冬氨酸钾晶体，不同批次的产品的含水量不同，而且差别比较大，不稳定，且设备投入大，成本高，同样由于喷雾干燥温度较高，影响了成品的透光指标，比较例1由于有无水乙醇溶剂残留，同样也影响了其产品的透光指标。
Claims (3)
1.一种制备L-天门冬氨酸钾的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）以碳酸钾或氢氧化钾、L-天门冬氨酸为原料，以温度为70~80℃的水为溶剂进行反应，反应结束后校正反应液的pH值至6.0-7.5，将反应液脱色过滤、浓缩至过饱和，得过饱和液，将过饱和液降温；
（2）将降温后的过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-30~-20℃温度下，预冷冻2~4h，然后在-25~-15℃温度下，维持3~5h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下。
2.根据权利要求1所述的制备L-天门冬氨酸钾的方法，其特征在于步骤（2）中将降温后的过饱和液转至真空冷冻干燥机，在-25℃温度下，预冷冻3h，然后在-20℃温度下，维持4h，真空冷冻干燥机保持在压力为4.5～6.5Pa的真空条件下。
3.根据权利要求1所述的制备L-天门冬氨酸钾的方法，其特征在于步骤（1）中所述的过饱和液降温至室温。
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