CN114685332A - 一种高透光率l-胱氨酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医药化工制备技术领域，更具体而言，涉及一种高透光率L‑胱氨酸的制备方法。具体步骤如下：将L‑半胱氨酸盐酸盐一水物加入纯化水中，搅拌至溶解，再用无机碱搅拌调节pH，得到溶液A；溶液A中加入氧化剂，反应至结束得到溶液B；溶液B降温搅拌析晶,过滤，得到L‑胱氨酸粗品；L‑胱氨酸粗品用纯化水洗涤，滤饼，鼓风干燥得到L‑胱氨酸成品。反应和析晶都在静置状态下进行，易稳定的制备出大晶体的胱氨酸，有效的避免了因晶体细小不易溶于盐酸和细小晶体易吸附杂质造成胱氨酸透光率降低的问题。不使用催化剂，无高温高压反应，反应条件温和，所需设备简单，适合大规模、工业化生产。所需原料廉价易得，操作简单，三废少。
Description
技术领域
本发明涉及医药化工制备技术领域，更具体而言，涉及一种高透光率L-胱氨酸的制备方法。
背景技术
L-胱氨酸得化学名称：L-3，3'-二硫双(2-氨基丙酸)，分子式：C6H12N2O4S2，分子量：240.30，白色片状结晶或结晶性粉末，极微溶于水，不溶于乙醇及其他有机溶剂，易溶于稀酸和碱性液中，在热碱液中易分解
结构式：
L-胱氨酸是在1810年由Wollaston从膀胱结石中发现的。1832年,，Berzelius将其命名为胱氨酸，它是一种含硫氨基酸，在蛋白质中有少量存在，多含于头发、指爪等的角蛋白中，也可以采用合成法得到。L-胱氨酸作为一种重要医药中间体，可以制备复方氨基酸口服制剂或输液染化剂，化妆品乳制品添加剂，油脂抗氧剂等，还用于重金属解毒剂，肝炎等药物。有促进机体细胞氧化还原能力,增加白血球防止病原菌发育,可用于白血病减少症,冠心病防治脂肪肝肝硬化，促毛发生长防皮肤老化，也可用于伤寒痢疾、流感等、气喘、神经痛、湿疹及各种中毒疾患。现有技术大多是工业上从毛发中提取，收率仅仅达7.5-8％，实际生产中一般只达5％，收率极低。
近年来，国内外市场对L-胱氨酸品质质量要求越来越严格，而L-胱氨酸各项质量指标中最难控制的就是透光率，能控制好产品透光率，也就基本上能控制好诸如含量、比旋度、炽灼残渣等质量指标，而且长期存储产品透光率会下降，因此，L-胱氨酸透光率是关系到产品能否占领市场，企业能否生存的首要问题。
中国专利文献公开号为CN1081917221A，专利名称为《纯化L-半胱氨酸得方法》包括如下步骤:(1)水解(2)中和(3)脱色(4)精制，该方法制备L-胱氨酸得原料为毛发提取物廉价易得，但该方法缺点在于：反应时间长，后处理繁琐，三废多，提取效率低；因此不能满足工业化生产需求。
中国专利文献公开号为CN10245042B，专利名称为《纯化L-半胱氨酸得方法》，本发明涉及纯化包含L-半胱氨酸的发酵液的方法，所述发酵液包含在pH＜5时能氧化L-半胱氨酸的氧化剂，其中将所述包含L-半胱氨酸的发酵液在pH为5-9时与离子交换剂接触，发酵液的pH＜5，优选pH＜2，所述L-半胱氨酸与所述离子交换剂结合，并使用洗脱剂将结合的L-半胱氨酸从离子交换剂上去除。该方法制备可以得到高纯度和高产率得L-半胱氨酸，但该方法缺点在于：需要使用离子交换剂，且大量使用盐酸后处理繁琐，三废多。
中国专利文献公开号为CN109810033A，专利名称为《胱氨酸得快速制备方法》发明提到的一种胱氨酸的快速制备方法其技术方案是包括以下过程：1)水解反应：将盐酸打入到水解釜中，升温，投入猪毛，压力0.8MPa，温度160-180C，通过超声波对釜内物料振荡粉碎，水解时间控制在3.5-4h)中和脱色：抽滤罐底部、一次脱色罐底部、二次脱色罐底部采用三层硅胶吸附装置吸附杂质，最上层为粗球块状硅胶，中层为细孔硅胶，后为微粉硅胶，通过硅胶层层吸附，达到较好的吸附效果。有益效果是：水解过程采用高温高压工艺：同时采用超声波振荡器，对釜内物料进行振荡粉碎，加快猪毛的水解速率，使猪毛水解的更彻底，提高猪毛的利用率：一次脱色和二次脱色工艺采用超声排清器加快胱氨酸粗品的溶解速度，使胱氨酸粗品溶解的更彻底。该方法得缺点在于使用高温高压工艺及超声设备，设备要求高，安全性差，不宜工业化生产。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种高透光率L-胱氨酸的制备方法。
具体步骤如下：
S1.将L-半胱氨酸盐酸盐一水物加入纯化水中，搅拌至溶解，再用无机碱搅拌调节pH，得到溶液A；
S2.在S1得到的溶液A中加入氧化剂，反应至结束得到溶液B；
S3.将S2得到的溶液B降温搅拌析晶,过滤，得到L-胱氨酸粗品；
S4.将S3得到的L-胱氨酸粗品用纯化水洗涤，滤饼，鼓风干燥得到L-胱氨酸成品。
反应方程式如下：
优选的，所述S1中无机碱包括但不局限于氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中得一种或多种。
优选的，所述S1中调节PH至7-8停止搅拌。
优选的，所述S2中控制温度在5-25℃加入氧化剂。
优选的，所述S2中反应3-5小时反应结束。
优选的，所述S3中降温至5-15℃析晶。
优选的，所述S3中从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌。
优选的，所述S4中鼓风干燥温度为60℃。
优选的，所述反应和析晶过程均在静置状态进行。
优选的，所述S1-S4所有操作需避光进行。
本发明所具有的有益效果如下：
以L-半胱氨酸盐酸盐一水物为起始原料，在碱性条件下加入氧化剂，避光静置反应制得L-胱氨酸，采用避光反应选择性高，副反应少，得到的胱氨酸纯度和含量高。
反应和析晶都在静置状态下进行，易稳定的制备出大晶体的胱氨酸，有效的避免了因晶体细小不易溶于盐酸和细小晶体易吸附杂质造成胱氨酸透光率降低的问题。
不使用催化剂，无高温高压反应，反应条件温和，所需设备简单，适合大规模、工业化生产。
所需原料廉价易得，操作简单，三废少。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，具体步骤如下：
S1.将L-半胱氨酸盐酸盐一水物加入纯化水中，搅拌至溶解，再用无机碱搅拌调节pH，得到溶液A；
S2.在S1得到的溶液A中加入氧化剂，反应至结束得到溶液B；
S3.将S2得到的溶液B降温搅拌析晶,过滤，得到L-胱氨酸粗品；
S4.将S3得到的L-胱氨酸粗品用纯化水洗涤，滤饼，鼓风干燥得到L-胱氨酸成品。
反应方程式如下：
进一步的，所述S1中无机碱包括但不局限于氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中得一种或多种。
进一步的，所述S1中调节PH至7-8停止搅拌。
进一步的，所述S2中控制温度在5-25℃加入氧化剂。
进一步的，所述S2中反应3-5小时反应结束。
进一步的，所述S3中降温至5-15℃析晶。
进一步的，所述S3中从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌。
进一步的，所述S4中鼓风干燥温度为60℃。
进一步的，所述反应和析晶过程均在静置状态进行。
进一步的，所述S1-S4所有操作需避光进行。
实施例一
向500ml棕色四口瓶中加入50g半胱氨酸盐酸盐一水物，250g纯化水，搅拌至全部溶解，降温至5℃，滴加氨水调节pH＝8.1,停止搅拌，保持温度在5-10℃，滴加20％的双氧水72.8g,自然升温至室温，保温反应4h，降温至5-10℃结晶2h,从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌，过滤，20g纯化水洗涤滤饼，55-65℃干燥至恒重，得L-胱氨酸粗品32.5g。
实施例二
向500ml棕色四口瓶中加入50g半胱氨酸盐酸盐一水物，300g纯化水，搅拌至全部溶解，降温至5℃，滴加5％氢氧化钠溶液调节pH＝7.5,停止搅拌，保持温度在5-10℃，滴加DMSO 25.13g,自然升温至室温，保温反应4h，反应结束，降温至5-10℃结晶3h,从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌，过滤，20g纯化水洗涤滤饼，55-65℃干燥至恒重，得胱氨酸粗品31.77g。
实施例三
向1000ml棕色四口瓶中加入50g半胱氨酸盐酸盐一水物，150g纯化水，搅拌至全部溶解，降温至5℃，滴加饱和碳酸氢钠溶液调节pH＝8.0,停止搅拌，保持温度在5-10℃，滴加10％的双氧水97.2g,自然升温至室温，保温反应4h，反应结束，降温至5-10℃结晶4h,从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌，过滤，20g纯化水洗涤滤饼，55-65℃干燥至恒中，得L-胱氨酸32.70g。
实施例四
向1000ml棕色四口瓶中加入50g半胱氨酸盐酸盐一水物，200g纯化水，搅拌至全部溶解，降温至5℃，滴加饱和碳酸钠溶液调节pH＝7.0,停止搅拌，保持温度在5-10℃，滴加DMSO 21g,自然升温至室温，保温反应5h，反应结束，降温至5-10℃结晶3h,从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌，过滤，20g纯化水洗涤滤饼，55-65℃干燥至恒重,得L-胱氨酸32.55g。
表1.为各实施例得质量收率和检测结果及市售胱氨酸检测结果
透光率检测方法：取胱氨酸1.0g，加1mol/L盐酸溶液20ml溶解后，照紫外-可见分光光度法(通则0401)，在430nm的波长处测定，不得低于98.0％。
以上所述仅为本发明优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1.将L-半胱氨酸盐酸盐一水物加入纯化水中，搅拌至溶解，再用无机碱搅拌调节pH，得到溶液A；
S2.在S1得到的溶液A中加入氧化剂，反应至结束得到溶液B；
S3.将S2得到的溶液B降温搅拌析晶,过滤，得到L-胱氨酸粗品；
S4.将S3得到的L-胱氨酸粗品用纯化水洗涤，滤饼，鼓风干燥得到L-胱氨酸成品。
2.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1中无机碱包括但不局限于氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中得一种或多种。
3.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1中调节PH至7-8停止搅拌。
4.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S2中控制温度在5-25℃加入氧化剂。
5.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S2中反应3-5小时反应结束。
6.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S3中降温至5-15℃析晶。
7.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S3中从反应开始到析晶结束，每2h点动一次搅拌。
8.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S4中鼓风干燥温度为60℃。
9.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述反应和析晶过程均在静置状态进行。
10.根据权利要求1所述一种高透光率L-胱氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1-S4所有操作需避光进行。
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