CN115477592A - 一种γ-氨基丁酸的结晶方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于氨基酸制备领域，具体涉及一种γ‑氨基丁酸的结晶方法，采用酸性活性炭、碱性活性炭和静电系活性炭的连续吸附处理，配合乙醇沉淀和低温结晶处理，得到γ‑氨基丁酸。本发明解决了现有γ‑氨基丁酸的工艺难点，利用活性炭的梯度吸附，配合γ‑氨基丁酸自身的酸碱特性，起到功能化分离效果，从而实现了γ‑氨基丁酸在连续化生产中的分离。

Description

一种γ-氨基丁酸的结晶方法

技术领域

本发明属于氨基酸制备领域，具体涉及一种γ-氨基丁酸的结晶方法。

背景技术

γ-氨基丁酸是一种主要存在于哺乳动物脑、脊髓中重要的非蛋白质氨基酸，具有降低血压、治疗癫痫、镇静安神、增强记忆等多种生理功能，在食品及医药方面得到广泛的应用。目前，国内的γ-氨基丁酸的获取途径有三种，如植物提取、化学合成及生物发酵。其中，化学合成虽然反应迅速，但是成本很高，能耗很大，并且存在一定的安全隐患；生物发酵自身来源于生物质的发酵体系，发酵液充分较为复杂，造成其后续处理较为繁琐，导致产物损失严重，难以支撑工业化市场。因此，植物提取基于原料来源广泛等特点成为主要研究方向之一。但是基于植物内的γ-氨基丁酸含量较少，造成废水含量较多，给环境带来了很大的压力，因此，市场亟需一种高效的结晶方法，不仅能够解决γ-氨基丁酸的富集问题，而且有效的降低了废水复杂程度。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种γ-氨基丁酸的结晶方法，解决了现有γ-氨基丁酸的工艺难点，利用活性炭的梯度吸附，配合γ-氨基丁酸自身的酸碱特性，起到功能化分离效果，从而实现了γ-氨基丁酸在连续化生产中的分离。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为80-85℃，压力为大气压的70-80％，所述浓缩液的体积是提取液体积的20-40％，γ-氨基丁酸提取液为植物水系提取液，该步骤利用减压浓缩的方式将提取液内的溶剂去除，形成提取液浓缩化，同时，γ-氨基丁酸含量偏低，在旋转蒸发过程中，并不会出现γ-氨基丁酸沉积的现象，即，浓缩过程中氨基丁酸随着溶剂的流失浓度不断提升，但是并不会出现γ-氨基丁酸沉淀的现象；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理2-4h，静置处理1-3h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为100-300g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，所述静置处理的温度为30-50℃，该步骤将第一活性炭加入至浓缩液中，利用超声的方式提升浓缩液的流动性，同时降低第一活性炭内的气泡含量，确保第一活性炭的比表面与液体形成充分接触；在接触过程中，第一活性炭作为酸化处理后的多孔活性炭，其表面含有大量的酸性基团，能够与γ-氨基丁酸中的氨基形成稳定的吸附，达到第一活性炭固化的效果；所述第一活性炭在整个体系中的加入量配合γ-氨基丁酸内的低含量，能够确保γ-氨基丁酸基本完全被第一活性炭吸附，所述第一活性炭的多孔特性影响着γ-氨基丁酸的吸附效果和第一活性炭的承载量，因此，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为2-3:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4-5:1，所述湿法研磨的温度为20-30℃，研磨压力为2-3MPa，该步骤利用氯化钠在乙醇中的乳化结构，即形成细小颗粒的方式完全渗透至活性炭细粉内，形成均匀分散，同时将活性炭细粉细小化，形成稳定的浆料；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理20-40min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是10-30g/L，超声处理的温度为30-50℃，超声频率为50-70kHz，造粒压制的温度为100-110℃，压力为0.3-0.5MPa，该步骤利用乙基纤维素在乙醇中的溶解性，能够将活性炭细粉和氯化钠形成均匀的分散，并且在造粒过程中形成压制型颗粒，达到优异的分散效果；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为800-810℃，压力为0.2-0.4MPa，该步骤利用恒温压制的方式将预制颗粒放入模具中且周边充满氯化钠，在恒温压制过程中，氯化钠转化为液态，能够对预制颗粒形成内外均衡的压力下，在此温度下乙基纤维素形成原位炭化处理，形成稳定的颗粒；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理2-4h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为4-5，超声处理的温度为40-70℃，超声频率为50-70kHz，烘干温度为100-150℃，该步骤利用盐酸与超声相配合的方式将多孔活性炭颗粒打开，实现比表面积的裸露与改性，同时烘干过程中将溶剂完全去除；该工艺制备的第一活性炭是盐酸酸化的多孔活性炭颗粒，且活性炭颗粒以氯化钠为间隔，形成在氯化钠转化为液态时能够保证内外均衡的效果，同时该方式得到活性炭颗粒的孔径分布均匀，上下均衡。

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理30-40min，静置2-3h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的90-100％，所述超声的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，静置的温度为40-50℃，该步骤利用蒸馏水洗脱的方式将γ-氨基丁酸脱离酸性活性炭，并利用碱性的第二活性炭形成二次吸附，碱性的的第二活性炭表面含有碱性基团，与γ-氨基丁酸表面的酸性基团形成分离，需要注意的是，第一活性炭的酸性吸附体系能够将大部分碱性基团结构的材料形成吸附，因此洗脱液内的杂质以碱性基团为主，当第二活性炭进入体系时，基于γ-氨基丁酸自身的酸性基团，γ-氨基丁酸优先与第二活性炭吸附；基于第一活性炭与第二活性炭仅在酸碱性存在差异，因此，第二活性炭可以通过与第一活性炭相同的制备方法获得活性炭材料，并进行氢氧化钠的碱化处理获得。吸附处理后的洗脱液进行旋转蒸发的方式去除溶剂，并将残留液与下一次洗脱液混合，并用于第二活性炭的吸附处理，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理30-40min，静置2-3h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为80-85℃，压力为大气压的70-80％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为100-120g/L，所述超声的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，静置的温度为40-50℃；该步骤利用洗脱的方式将第二活性炭内的吸附物释放至洗脱液内，并利用静电系多孔活性炭形成静电结构的吸附，基于γ-氨基丁酸自身的负电荷基团间的静电相互作用，能够被静电系多孔活性炭吸引，实现快速分离，达到吸附分离的效果；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理10-20min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为2-3:1，低温球磨的温度为10-20℃，球磨压力为0.4-0.6MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理20-30min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4-5:1，球磨温度为30-50℃，压力为0.2-0.3MPa；上述步骤利用湿法球磨的方式将原材料形成细粉化处理，降低了原材料的细粉颗粒化；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理10-20min，静置1-2h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为5-9:1，所述超声处理的温度为50-60℃，超声频率为40-60kHz，静置温度为40-50℃；该步骤利用超声的方式将电气石与活性炭充分混合，同时利用温度将乙醚完全去除，得到混合体系的乙醇溶液，同时静置过程中，电气石表面的负离子能够对活性炭形成稳定的电牵引吸附，并确保活性炭细粉聚集在电气石表面，达到初步包裹的效果；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的5-10％，搅拌的速度为100-200r/min，所述造粒压制的造粒温度为80-90℃，压制的压力为0.5-0.7MPa；该步骤利用乙基纤维素自身在乙醇中的溶解性和自身的粘合特性，将混合颗粒形成粘附，并在造粒中形成稳定的颗粒，经压制后得到预制颗粒，与此同时，电吸引体系的活性炭-电气石依然保持完整性，即乙基纤维素仅在外表面形成粘连，确保电气石被包裹结构的稳定性；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡20-30min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为10-20℃，烘干温度为40-50℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；该步骤利用乙醚对乙基纤维素的溶解性，能够将预制颗粒内的乙基纤维素完全溶解，得到多孔结构，此时的活性炭以活性炭细粉为表层基础，电气石细粉掺杂在活性炭内层，形成静电释放结构，配合活性炭自身的导电性，整个活性炭均属于静电体系的多孔结构；静电系多孔活性炭以电气石为静电源，活性炭为传导体系，形成包裹结构的静电-传递吸附体；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为80-85℃，超声频率为100-120kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的30-35％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的150-200％，该步骤利用超声的方式打破静电系活性炭的静电吸附，利用高频震动来剥离吸附材料，且不会造成活性炭自身结构的影响，同时利用乙醇共沉淀的方式去除极少量残留的杂蛋白或多糖物质，以提高溶液中γ-氨基丁酸的纯度；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为60-65℃，压力为大气压的70-80％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为4-6℃。

上述步骤内的第一活性炭、第二活性炭和静电系多孔活性炭洗脱后反复使用，洗脱过程中残留在活性炭上γ-氨基丁酸能够在体系中循环，并在洗脱过程中释放，为连续化生产提供条件，同时减少了产物的损失。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.本发明解决了现有γ-氨基丁酸的工艺难点，利用活性炭的梯度吸附，配合γ-氨基丁酸自身的酸碱特性，起到功能化分离效果，从而实现了γ-氨基丁酸在连续化生产中的分离，同时，得到γ-氨基丁酸纯度较高。

2.本发明利用活性炭的可循环使用，洗脱后的活性炭重新用于同一工序，配合活性炭自身的吸附平衡，能够保证活性炭的吸附残留持续循环，因此，随着运行的不断进行，γ-氨基丁酸产率逐步上升至稳定。

具体实施方式

结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为80℃，压力为大气压的70％，所述浓缩液的体积是提取液体积的20％；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理2h，静置处理1h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为100g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为40kHz，温度为40℃，所述静置处理的温度为30℃，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为2:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4:1，所述湿法研磨的温度为20℃，研磨压力为2MPa；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理20min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是10g/L，超声处理的温度为30℃，超声频率为50kHz，造粒压制的温度为100℃，压力为0.3MPa；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为800℃，压力为0.2MPa；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理2h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为4，超声处理的温度为40℃，超声频率为50kHz，烘干温度为100℃；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理30min，静置2h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的90％，所述超声的超声频率为40kHz，温度为40℃，静置的温度为40℃，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理30min，静置2h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为80℃，压力为大气压的70％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为100g/L，所述超声的超声频率为40kHz，温度为40℃，静置的温度为40℃；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理10min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为2:1，低温球磨的温度为10℃，球磨压力为0.4MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理20min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4-5:1，球磨温度为30℃，压力为0.2MPa；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理10min，静置1h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为5:1，所述超声处理的温度为50℃，超声频率为40kHz，静置温度为40℃；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的5％，搅拌的速度为100-200r/min，所述造粒压制的造粒温度为80℃，压制的压力为0.5MPa；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡20min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为10℃，烘干温度为40℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为80℃，超声频率为100kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的30％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的150％；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为60℃，压力为大气压的70％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为4℃。

本实施例制备的γ-氨基丁酸呈白色粉末，经检测，结晶前的结晶液透光率为85％，结晶后的γ-氨基丁酸的纯度为95.2％。

实施例2

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为85℃，压力为大气压的80％，所述浓缩液的体积是提取液体积的40％；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理2-4h，静置处理3h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为300g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为60kHz，温度为60℃，所述静置处理的温度为50℃，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为3:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为5:1，所述湿法研磨的温度为30℃，研磨压力为3MPa；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理40min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是30g/L，超声处理的温度为50℃，超声频率为70kHz，造粒压制的温度为110℃，压力为0.5MPa；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为810℃，压力为0.4MPa；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理4h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为5，超声处理的温度为70℃，超声频率为70kHz，烘干温度为150℃；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理40min，静置3h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的100％，所述超声的超声频率为60kHz，温度为60℃，静置的温度为50℃，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理40min，静置3h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为85℃，压力为大气压的80％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为120g/L，所述超声的超声频率为60kHz，温度为60℃，静置的温度为50℃；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理20min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为3:1，低温球磨的温度为20℃，球磨压力为0.6MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理30min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为5:1，球磨温度为50℃，压力为0.3MPa；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理10-20min，静置2h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为9:1，所述超声处理的温度为60℃，超声频率为60kHz，静置温度为50℃；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的10％，搅拌的速度为200r/min，所述造粒压制的造粒温度为90℃，压制的压力为0.7MPa；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡30min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为20℃，烘干温度为50℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为85℃，超声频率为120kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的35％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的200％；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为65℃，压力为大气压的80％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为6℃。

本实施例制备的γ-氨基丁酸呈白色粉末，经检测，结晶前的结晶液透光率为87％，结晶后的γ-氨基丁酸的纯度为96.3％。

实施例3

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为83℃，压力为大气压的75％，所述浓缩液的体积是提取液体积的30％；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理3h，静置处理2h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为200g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为50kHz，温度为50℃，所述静置处理的温度为40℃，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为3:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为5:1，所述湿法研磨的温度为25℃，研磨压力为3MPa；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理30min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是20g/L，超声处理的温度为40℃，超声频率为60kHz，造粒压制的温度为105℃，压力为0.4MPa；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为805℃，压力为0.3MPa；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理3h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为5，超声处理的温度为60℃，超声频率为60kHz，烘干温度为130℃；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理35min，静置3h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的95％，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理35min，静置2h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为83℃，压力为大气压的75％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为110g/L，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理15min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为3:1，低温球磨的温度为15℃，球磨压力为0.5MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理25min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4:1，球磨温度为40℃，压力为0.3MPa；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理15min，静置2h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为7:1，所述超声处理的温度为55℃，超声频率为50kHz，静置温度为45℃；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的8％，搅拌的速度为100-200r/min，所述造粒压制的造粒温度为85℃，压制的压力为0.6MPa；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡25min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为15℃，烘干温度为45℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为83℃，超声频率为110kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的32％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的180％；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为63℃，压力为大气压的75％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为5℃。

本实施例制备的γ-氨基丁酸呈白色粉末，经检测，结晶前的结晶液透光率为86％，结晶后的γ-氨基丁酸的纯度为95.8％。

实施例4

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为83℃，压力为大气压的75％，所述浓缩液的体积是提取液体积的30％；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理3h，静置处理2h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为200g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为50kHz，温度为50℃，所述静置处理的温度为40℃，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为3:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为5:1，所述湿法研磨的温度为25℃，研磨压力为3MPa；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理30min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是20g/L，超声处理的温度为40℃，超声频率为60kHz，造粒压制的温度为105℃，压力为0.4MPa；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为805℃，压力为0.3MPa；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理3h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为5，超声处理的温度为60℃，超声频率为60kHz，烘干温度为130℃；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理35min，静置3h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的95％，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理35min，静置2h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为83℃，压力为大气压的75％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为110g/L，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理15min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为3:1，低温球磨的温度为15℃，球磨压力为0.5MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理25min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4:1，球磨温度为40℃，压力为0.3MPa；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理15min，静置2h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为7:1，所述超声处理的温度为55℃，超声频率为50kHz，静置温度为45℃；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的8％，搅拌的速度为100-200r/min，所述造粒压制的造粒温度为85℃，压制的压力为0.6MPa；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡25min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为15℃，烘干温度为45℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为83℃，超声频率为110kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的32％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的180％；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为65℃，压力为大气压的70％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为5℃。

上述步骤内的第一活性炭、第二活性炭和静电系多孔活性炭在实施例3反复吸附-洗脱使用10次。

本实施例制备的γ-氨基丁酸呈白色粉末，经检测，结晶前的结晶液透光率为86％，结晶后的γ-氨基丁酸的纯度为95.6％。

实施例5

一种γ-氨基丁酸的结晶方法，包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液，所述减压浓缩的温度为83℃，压力为大气压的75％所述浓缩液的体积是提取液体积的30％；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理3h，静置处理2h，得到吸附的第一活性炭，所述第一活性炭在浓缩液中的浓度为200g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为50kHz，温度为50℃，所述静置处理的温度为40℃，所述第一活性炭的制备方法，包括：a1，将活性炭细粉和氯化钠放入乙醇中湿法研磨混合，得到混合浆料，所述活性炭细粉与氯化钠的质量比为3:1，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为5:1，所述湿法研磨的温度为25℃，研磨压力为3MPa；a2，将乙基纤维素加入至浆料内，超声处理30min，然后造粒压制得到预制颗粒；所述乙基纤维素在浆料内的加入量是20g/L，超声处理的温度为40℃，超声频率为60kHz，造粒压制的温度为105℃，压力为0.4MPa；a3，将预制颗粒放入模具中，且模具内填满氯化钠固体，经恒温压制炭化处理，取出后洗涤浸泡得到多孔活性炭颗粒，所述恒温压制的温度为805℃，压力为0.3MPa；a4，经多孔活性炭颗粒放入盐酸溶液中超声处理3h，取出后烘干得到酸化处理的多孔活性炭颗粒，所述盐酸溶液的pH为5，超声处理的温度为60℃，超声频率为60kHz，烘干温度为130℃；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理35min，静置3h，得到吸附的第二活性炭；第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的95％，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理35min，静置2h，得到吸附的静电系多孔活性炭，所述洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为83℃，压力为大气压的75％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为110g/L，所述超声的超声频率为50kHz，温度为50℃，静置的温度为45℃；所述静电系多孔活性炭的制备方法，包括：b1，将电气石颗粒放入乙醚中低温球磨处理15min，得到电气石浆料，所述电气石颗粒与乙醚的质量比为3:1，低温球磨的温度为15℃，球磨压力为0.5MPa；b2，将活性炭细粉放入乙醇中球磨处理25min，得到细粉浆料，所述活性炭细粉与乙醇的质量比为4:1，球磨温度为40℃，压力为0.3MPa；b3，将细粉浆料加入至电气石浆料中超声处理15min，静置2h，得到混合浆料，所述细粉浆料中的活性炭细粉与电气石浆料中的电气石颗粒的质量比为7:1，所述超声处理的温度为55℃，超声频率为50kHz，静置温度为45℃；b4，将乙基纤维素加入至混合浆料内搅拌均匀，然后造粒压制得到预制颗粒，所述乙基纤维素的加入量是活性炭质量的8％，搅拌的速度为100-200r/min，所述造粒压制的造粒温度为85℃，压制的压力为0.6MPa；b5，将预制颗粒放入乙醚中浸泡25min，取出后烘干，得到静电系多孔活性炭，所述浸泡的温度为15℃，烘干温度为45℃；所述乙醚为b3超声取出的乙醚蒸汽回收获得；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液，所述超声洗脱的温度为85℃，超声频率为110kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的32％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的180％；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体，所述浓缩采用减压浓缩，温度为63℃，压力为大气压的75％，该温度利用乙醇的沸点，去除乙醇杂质；所述冷却结晶的温度为5℃。

上述步骤内的第一活性炭、第二活性炭和静电系多孔活性炭在实施例3反复吸附-洗脱使用30次。

本实施例制备的γ-氨基丁酸呈白色粉末，经检测，结晶前的结晶液透光率为86％，结晶后的γ-氨基丁酸的纯度为95.5％。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，将γ-氨基丁酸提取液进行减压浓缩，得到浓缩液；

步骤2，将第一活性炭放入至浓缩液，超声处理2-4h，静置处理1-3h，得到吸附的第一活性炭；

步骤3，将吸附的第一活性炭采用蒸馏水洗脱至中性，然后在洗脱液中加入第二活性炭超声处理30-40min，静置2-3h，得到吸附的第二活性炭，

步骤4，将吸附的第二活性炭洗脱至中性，得到第二洗脱液，然后将第二洗脱液浓缩，将静电系多孔活性炭放入浓缩后的第二洗脱液内，超声处理30-40min，静置2-3h，得到吸附的静电系多孔活性炭；

步骤5，将吸附的静电系多孔活性炭放入蒸馏水中进行超声洗脱处理，经浓缩得到第三洗脱液，然后加入乙醇共沉淀，经过滤后得到滤液；

步骤6，将滤液浓缩去除乙醇，然后冷却结晶，得到γ-氨基丁酸固体。

2.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤1中的减压浓缩的温度为80-85℃，压力为大气压的70-80％，所述浓缩液的体积是提取液体积的20-40％。

3.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤2中的第一活性炭在浓缩液中的浓度为100-300g/L，所述第一活性炭为酸化的多孔活性炭，所述超声处理的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，所述静置处理的温度为30-50℃。

4.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤3中的第二活性炭为碱性的多孔活性炭，且所述第二活性炭的加入量是第一活性炭质量的90-100％，所述超声的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，静置的温度为40-50℃。

5.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤4中的洗脱采用蒸馏水洗脱，且浓缩采用减压浓缩，浓缩温度为80-85℃，压力为大气压的70-80％，所述静电系多孔活性炭采用静电系多孔活性炭，且其在浓缩后的第二洗脱液中的浓度为100-120g/L，所述超声的超声频率为40-60kHz，温度为40-60℃，静置的温度为40-50℃。

6.根据权利要求5所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述静电系多孔活性炭以电气石为静电源，活性炭为传导体系，形成包裹结构的静电-传递吸附体。

7.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤5中的超声洗脱的温度为80-85℃，超声频率为100-120kHz，第三洗脱液浓缩后的体积是浓缩前体积的30-35％，所述乙醇的加入量是第三洗脱液体积的150-200％。

8.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤6中的所述浓缩采用减压浓缩，温度为60-65℃，压力为大气压的70-80％；所述冷却结晶的温度为4-6℃。

9.根据权利要求1所述的γ-氨基丁酸的结晶方法，其特征在于：所述第一活性炭、第二活性炭和静电系多孔活性炭洗脱后反复使用。