CN105274554A - 一种l-半胱氨酸的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种L-半胱氨酸的生产方法，该方法属于氨基酸生产领域；本发明是以L-胱氨酸、浓度为20%的稀盐酸、活性炭、浓度为10%的氢氧化钠水溶液为原料来生产L-半胱氨酸，该方法具有生产工艺简单、反应条件温和、底物转化率高、无污染废弃物排放，产品纯度高，便于批量生产等优点。产品主要的用途是：在医药方面：1.解毒作用；2.能有效的预防和治疗放射性伤害；3.具有改善炎症和过敏的皮肤症状的作用；在化妆品方面：是自然美白化妆品，也可用于生产烫发精、防晒霜；在食品方面，可作为面包发酵促进剂、保鲜剂以及宠兽物食物的营养添加剂等。
Description
技术领域：
本发明产品属于氨基酸生产领域，尤其涉及一种L-半胱氨酸的生产方法。
背景技术：
半胱氨酸是一种生物体内常见的氨基酸，是人体必须的氨基酸之一，为含硫α-氨基酸，学名为2-氨基-3-巯基丙酸，半胱氨酸在动物体内是从蛋氨酸和丝氨酸经过胱硫醚而合成。氨基酸中与羧基直接相连的碳原子上有个氨基，这个碳原子上连的集团或原子都不一样，称手性碳原子，当一束偏振光通过它们时，光的偏振方向将被旋转，根据旋转的方向分为左旋和右旋，即L系和D系，常见的天然半胱氨酸为L-半胱氨酸，可以通过消旋的工艺使其手性碳原子对偏振光产生右旋而制得D-半胱氨酸。L-半胱氨酸，分子式：C3H7NO2S，分子量为121.16，熔点240℃，单斜晶系，外观为白色结晶或结晶性粉末，溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚等有机溶剂，L－半胱氨酸是一种具有生理功能的氨基酸，是组成蛋白质的20多种氨基酸中惟一具有还原性基团巯基(-SH)的氨基酸。
L-半胱氨酸主要有以下用途：1.解毒作用，对范围广泛的毒物如甲醛、乙醛、氯仿、四氯化碳、铅、镉、过氧化脂、河豚毒、酒精等具有有效的解毒作用；2、能有效的预防和治疗放射性伤害；3.在皮肤蛋白的角蛋白生成中维持重要的琉基酶的活性，是种非常理想的自然美白化妆品，它可以除去皮肤本身的黑色素,改变皮肤本身的性质,使皮肤变得自然的美白，也可用于生产烫发精、防晒霜、香水、养发精等，还可以配制防晒霜和生发香水；4.具有改善炎症和过敏的皮肤症状的作用；5.具有溶解角质、防止生物体衰老的功能；6.在食品方面，可作为面包发酵促进剂、保鲜剂以及宠兽物食物的营养添加剂等；7.L-半胱氨酸可用于N-乙酰-L-[1]、羧甲基半胱氨酸及其它半胱氨酸系列衍生物产品生产的原料。
L-半胱氨酸的生产方法有毛发水解后还原法、微生物酶法、化学法和发酵法，毛发水解后还原法是L-半胱氨酸的传统生产方法，该方法收率低，能耗高，水解过程产生大量刺激性气体，废酸处理困难，对环境污染严重。随着科学技术的不断发展，使用微生物酶法、化学法和发酵法生产L-半胱氨酸的工艺不断的被推出。本发明以L-胱氨酸为原料采用化学法来生产L-半胱氨酸，具有生产工艺简单、反应条件温和、无污染、底物转化率高、无污染废弃物排放，产品纯度高，便于批量生产等优点。
发明内容：
本发明主要解决的问题是提供一种以L-胱氨酸为底物，通过化学法来制备L-半胱氨酸的方法，生产该产品使用的原料有：L-胱氨酸、浓度为20%的稀盐酸、活性炭、浓度为10%的氢氧化钠水溶液。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
一种L-半胱氨酸的生产方法，其特征是由以下步骤:
1.将L-胱氨酸、精密过滤后的稀盐酸按摩尔比为1:10的比例送入化学反应釜，搅拌均匀，此时釜中液体的pH应为0.9-1.1之间，边搅拌边将釜中液体升温至58-62℃，加入占釜中液体总摩尔量15%的活性炭进行脱色，搅拌0.45-0.55小时后脱色结束。
2.将釜中液体送入精密过滤器过滤，滤饼排出，滤液送入电解槽电解9-11小时，电解完毕后送入精密过滤器进行精密过滤，滤饼排出，得到的滤液为L-盐酸半胱氨酸溶液，此时加入配方量的稀氢氧化钠水溶液进行中和，调滤液的pH为6.9-7.1之间，得到中性的L-半胱氨酸溶液。
3.将中性的L-半胱氨酸溶液送入减压浓缩反应釜，经减压浓缩结晶后送入离心机进行固液分离，得到的固体送入真空干燥机进行干燥，在58-62℃的温度下干燥4.8-5.2小时，经过筛后即得到L-半胱氨酸成品。
本发明的进一步技术方案是：
步骤1中所述的稀盐酸的浓度为20%。
步骤2中所述的稀氢氧化钠水溶液的浓度为10%。
步骤3中所述的真空干燥机的干燥温度为60℃，干燥时间为5.0小时。
本发明的有益效果是：提供了一种L-半胱氨酸的生产方法，该方法以L-胱氨酸为原料来生产L-半胱氨酸，具有生产工艺简单、反应条件温和、底物转化率高、无污染废弃物排放，产品纯度高，便于批量生产等优点。
具体实施方式
实施例1
将L-胱氨酸、精密过滤后的稀盐酸按摩尔比为1:10的比例送入化学反应釜，搅拌均匀，此时釜中液体的pH应为0.9-1.1，边搅拌边将釜中液体升温至58℃，加入占釜中液体总摩尔量15%的活性炭进行脱色，搅拌0.55小时后脱色结束。将釜中液体送入精密过滤器过滤，滤饼排出，滤液送入电解槽电解9小时，电解完毕后送入精密过滤器进行精密过滤，滤饼排出，得到的滤液为L-盐酸半胱氨酸溶液，此时加入配方量的稀氢氧化钠水溶液进行中和，调滤液的pH为6.9，得到中性的L-半胱氨酸溶液。将中性的L-半胱氨酸溶液送入减压浓缩反应釜，经减压浓缩结晶后送入离心机进行固液分离，得到的固体送入真空干燥机进行干燥，在58℃的温度下干燥5.2小时，经过筛后即得到L-半胱氨酸成品。
实施例2
将L-胱氨酸、精密过滤后的稀盐酸按摩尔比为1:10的比例送入化学反应釜，搅拌均匀，此时釜中液体的pH应为0.9-1.1，边搅拌边将釜中液体升温至60℃，加入占釜中液体总摩尔量15%的活性炭进行脱色，搅拌0.50小时后脱色结束。将釜中液体送入精密过滤器过滤，滤饼排出，滤液送入电解槽电解10小时，电解完毕后送入精密过滤器进行精密过滤，滤饼排出，得到的滤液为L-盐酸半7.0之间，得到中性的L-半胱氨酸溶液。将中性的L-半胱氨酸溶液送入减压浓缩反应釜，经减压浓缩结晶后送入离心机进行固液分离，得到的固体送入真空干燥机进行干燥，在60℃的温度下干燥5.0小时，经过筛后即得到L-半胱氨酸成品。
实施例3
将L-胱氨酸、精密过滤后的稀盐酸按摩尔比为1:10的比例送入化学反应釜，搅拌均匀，此时釜中液体的pH应为0.9-1.1，边搅拌边将釜中液体升温至62℃，加入占釜中液体总摩尔量15%的活性炭进行脱色，搅拌0.45小时后脱色结束。将釜中液体送入精密过滤器过滤，滤饼排出，滤液送入电解槽电解11小时，电解完毕后送入精密过滤器进行精密过滤，滤饼排出，得到的滤液为L-盐酸半胱氨酸溶液，此时加入配方量的稀氢氧化钠水溶液进行中和，调滤液的pH为7.1，得到中性的L-半胱氨酸溶液。将中性的L-半胱氨酸溶液送入减压浓缩反应釜，经减压浓缩结晶后送入离心机进行固液分离，得到的固体送入真空干燥机进行干燥，在62℃的温度下干燥4.8小时，经过筛后即得到L-半胱氨酸成品。
Claims (4)
1.一种L-半胱氨酸的生产方法，其使用的原料包括：L-胱氨酸、浓度为20%的稀盐酸、活性炭、浓度为10%的氢氧化钠水溶液，其特征是：
步骤（1）将L-胱氨酸、精密过滤后的稀盐酸按摩尔比为1:10的比例送入化学反应釜，搅拌均匀，此时釜中液体的pH应为0.9-1.1之间，边搅拌边将釜中液体升温至58-62℃，加入占釜中液体总摩尔量15%的活性炭进行脱色，搅拌0.45-0.55小时后脱色结束；
步骤（2）将釜中液体送入精密过滤器过滤，滤饼排出，滤液送入电解槽电解9-11小时，电解完毕后送入精密过滤器进行精密过滤，滤饼排出，得到的滤液为L-盐酸半胱氨酸溶液，此时加入配方量的稀氢氧化钠水溶液进行中和，调滤液的pH为6.9-7.1之间，得到中性的L-半胱氨酸溶液；
步骤（3）将中性的L-半胱氨酸溶液送入减压浓缩反应釜，经减压浓缩结晶后送入离心机进行固液分离，得到的固体送入真空干燥机进行干燥，在58-62℃的温度下干燥4.8-5.2小时，经过筛后即得到L-半胱氨酸成品。
2.根据权利要求1所述的一种L-半胱氨酸的生产方法，其特征是：步骤1中所述的稀盐酸的浓度为20%。
3.根据权利要求1所述的一种L-半胱氨酸的生产方法，其特征是：步骤2中所述的稀氢氧化钠水溶液的浓度为10%。
4.根据权利要求1所述的一种L-半胱氨酸的生产方法，其特征是：步骤3中所述的真空干燥机的干燥温度为60℃，干燥时间为5.0小时。
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