L-精氨酸硝酸鹽的製備方法
2024-03-04 22:18:15
專利名稱：L-精氨酸硝酸鹽的製備方法
技術領域：
本發明屬於胍衍生物的製備方法，具體是一種產品質量好、收率高、成本低的 L-精氨酸硝酸鹽的製備方法。
背景技術：
胺基酸是構成動物營養所需蛋白質的基本物質。一般人們自身生成或通過食物能 獲得滿足身體需要的各種胺基酸。但在特殊的情況下如生病、受傷或大運動量鍛鍊的情況 下，為了恢復體內各種代謝的平衡，增強免疫力和運動員儘快恢復體力，增加肌肉力量，就 需要額外補充各種胺基酸。L-精氨酸是胺基酸的一種，化學名稱是L-2-氨基-5-胍基戊酸，對成人為是一種 半必須的二元胺基酸。但體內生成速度較慢，對嬰幼兒為必需胺基酸。L-精氨酸是身體功 能和傷口癒合的基本要素。可以幫助改善免疫系統，抵禦疾病。L-精氨酸對成人來說雖然 不是必需胺基酸，但在有些情況如機體發育不成熟或在嚴重應激條件下，如果缺乏精氨酸， 機體便不能維持正氮平衡與正常的生理功能。病人若缺乏精氨酸會導致血氨過高，甚至昏 迷。嬰兒若先天性缺乏尿素循環的某些酶，精氨酸對其也是必需的，否則不能維持其正常的 生長與發育。L-精氨酸是精子蛋白的主要成分，有促使精子生成，提高精子運動能量的作用。L-精氨酸有利於肌肉生長和組織修復。當人們體力消耗很大時，補充L-精氨酸能 使體力得到恢復，減輕疲勞現象。研究表明，L-精氨酸可以在治療心血管疾病方面發揮作用。它可以幫助身體降低 血壓和壞膽固醇(LDL)水平。它可以通過恢復一氧化氮生產阻止或減少心血管疾病的發 生。產生一氧化氮可以增強血流量，增強血流量可以減少心臟和血管疾病的症狀。L-精氨酸醫藥方面主要用於胺基酸輸液、製造免疫抗生素、在血腦屏障、肝昏迷、 慢性肝硬化、胃功能衰竭的治療，對敗血症、糖尿病、外科創傷癒合、腫瘤患者營養支持都有 應用。同時也用於食品添加劑、營養增補劑方面。是合成或配製醫藥、保健品、化妝品、食品、 香料的重要原料。由於L-精氨酸鹽類在體內經氧化酶等轉化最後轉變成L-精氨酸，容易被身體吸 收，所以L-精氨酸都做成L-精氨酸鹽類服用，如L-精氨酸鹽酸鹽、L-精氨酸甲酯二鹽酸 鹽國內都有廠家生產。最近美國有關方面研究發現，胺基酸的硝酸鹽更有利於胺基酸在體 內的吸收，因此將L-精氨酸製作成L-精氨酸硝酸鹽服用，將更容易轉化成L-精氨酸，被身 體吸收。其使用時劑量會更小，口服吸收效率會更高。但是目前世界上還沒有工業化生產 L-精氨酸硝酸鹽產品的廠家。
發明內容
本發明為了解決L-精氨酸硝酸鹽規模化生產的問題，而提供一種能夠工業化生 產並且收率高，產品純度高、成本低的L-精氨酸硝酸鹽的製備方法。
本發明為了解決上述問題所採取的技術方案是一種L-精氨酸硝酸鹽 的製備方 法①常溫下將L-精氨酸加入純化水中，攪拌均勻，再緩緩加入硝酸；L-精氨酸與硝酸的摩 爾比為1 1 1. 1，L-精氨酸與純化水的重量比為1 2 ；反應溫度在40°C 70°C，用硝 酸調節溶液PH為1 2，溶液澄清後冷卻至10°C 25°C，將析出的結晶進行固液分離；結 晶物衝洗後於60°C 85°C乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品；固液分離後的液體為母液繼續反 復循環使用；②常溫下將L-精氨酸加入母液中，攪拌均勻，加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩 爾比為1 1 1. 1，L-精氨酸與母液的重量比為1 2 ；反應溫度在40°C 70°C，溶液逐 漸澄清，用硝酸調節溶液PH為1 2。溶液澄清後冷卻至10°C 25°C，將析出的結晶進行 固液分離；結晶物衝洗後於60°C 85°C乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品，分離後的液體為母液 繼續反覆循環使用。 所述L-精氨酸硝酸鹽的製備方法步驟如下①常溫下將L-精氨酸加入母液中，攪 拌均勻，再緩緩加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-精氨酸與純化水的重量比 為1 2;反應溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為2，溶液澄清後冷卻 至20°C 士2°C，將析出的結晶進行固液分離；結晶物衝洗後於80°C乾燥得L-精氨酸硝酸鹽 成品；固液分離後的液體為母液繼續反覆循環使用；②常溫下將L-精氨酸加入母液中，攪 拌均勻，再加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-氨酸與母液的重量比為1 2; 反應溫度為55°C 士5°C，用硝酸調節溶液pH為2，溶液澄清後冷卻至20°C 士2°C，將析出的 結晶進行固液分離，溶液逐漸澄清，結晶物衝洗後於80°C乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品；固 液分離後剩餘的液體為母液繼續反覆循環使用。本發明具有的優點和積極效果是本發明採用L-精氨酸和硝酸在常壓下進行反 應，反應條件溫和。本發明採用的原料是食品級的L-精氨酸和化學試劑級的硝酸，所以生 產出來的L-精氨酸硝酸鹽產品雜質少，質量好，不用重結晶純度就達到99%以上，既保證 了質量，又節省了工序和生產時間，提高了生產效率。本發明利用母液循環反覆使用，提高 了收率，使產品的收率達98%以上，降低了成本。本發明的製備方法工藝合理、簡單，適合工 業化大生產。
具體實施例方式本發明為了保證L-精氨酸硝酸鹽的質量，採用了高品質的食品級的L-精氨酸與 化學試劑級的硝酸，原料中所含雜質極少，保證生產出來的L-精氨酸硝酸鹽產品質量好， 不用重結晶純度就達到99%以上。本發明中L-精氨酸水中的溶解度較小，反應時需加入一定量的水，水為去離子的 純化水。以保證產品的質量。L-精氨酸與水的重量比為1 2。本發明中L-精氨酸與硝酸的摩爾比應該為1 1，但為了使L-精氨酸反應完全， 硝酸用量應比L-精氨酸略大些。範圍在1 1. 1摩爾，本發明採用的硝酸濃度為65 68%，為了保證與1摩爾L-精氨酸的比基本在1至1. 1摩爾之間，所以硝酸的加入量隨濃 度不同會有一定變化。L-精氨酸與硝酸的反應是放熱反應，所以開始反應時溫度為常溫，不加溫，同時控 制硝酸加入到L-精氨酸時的速度，不能太快，如果速度太快，反應劇烈，散熱不及時，易發 生劇烈分解。所以加硝酸時，始終控制溫度，避免溫度過高。但低溫影響反應速度，因此在加完硝酸後開始提高反應溫度，一般溫度在70°C以下，60°C以下更好，既能保證反應速度， 又能保證產品的質量。但是也可以在剛開始滴加硝酸時控制低溫，隨後控制滴加速度及溫 度，利用反應產生的熱量加熱反應溶液的溫度，加快反應速度。反應溫度不能超過70°C，否 則L-精氨酸會受到破壞，影響最後產品的收率。隨著溫度升高，反應速度加快，溶液越來越 澄清，在此過程中始終進行攪拌，使反應物分布均勻，反應加快。當溶液完全澄清時反應結 束開始降溫。本發明產品L-精氨酸硝酸鹽呈酸性，pH應該為2。一般在反應結束前測pH，如果 酸度小，滴加硝酸，用硝酸控制溶液的pH在2，因為生產時硝酸的摩爾比略大於L-精氨酸， 所以如果PH在2至1之間是允許的，不會影響產品質量。本發明對反應結束後使L-精氨酸硝酸鹽固體析出方法沒有限制，凡是適合L-精 氨酸硝酸鹽析出的方法都可以使用。從工業化生產成本考慮，實施例中採用冷卻方法，冷卻 溫度為10°c 25°C。一般冷卻溫度在20°C 士2°C為宜。本發明方法中固液分離、甩幹、衝洗的方法都是本行業中現有技術，適合L-精氨 酸硝酸鹽製備的方法都可以使用。本發明衝洗用的溶劑為乙醇，其濃度在95%以上，實施例中採用的是無水乙醇衝 洗結晶物。本發明對乾燥的方法沒有限制，凡是適合L-精氨酸硝酸鹽乾燥的方法都可以使 用，如乾燥器、噴霧法乾燥。無論哪種方法乾燥，溫度一般為60°C 85°C，溫度低於60°C以 下，產品易結塊。超過85°C，L-精氨酸硝酸鹽會分解，質量受到影響。本實施例中採用80°C 溫度乾燥。結晶物分離後的液體為母液，其中還溶解有許多L-精氨酸硝酸鹽。當首次使用純 化水生產時收率只有40%左右，但以後利用母液產生時收率可達到近100%。同時由於母 液中含有較多的水，所以使用母液生產時，硝酸加入速度可適當加快，縮短了生產時間，提 高了生產效率。為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如 下實施例1向反應容器中倒入16千克純化水，然後加入8千克L-精氨酸，攪拌均勻後緩 緩加入65 %的硝酸5. 4千克，邊加硝酸邊攪拌，使之混合均勻。加完硝酸後溶液加熱至 55°C 士5°C，溶液隨著溫度升高逐漸澄清。反應結束前測pH，用硝酸調節溶液pH為2。溶 液完全澄清後冷卻至20°C 士2°C結晶，採用離心機將L-精氨酸硝酸鹽結晶物與母液分離， 結晶物甩幹，用甩幹後結晶物重量10 20%的無水乙醇衝洗結晶物，甩幹後於80°C乾燥得 L-精氨酸硝酸鹽成品。收率40%左右。母液繼續反覆循環使用。實施例2向實施例1產生的大約16千克母液中加入8千克L-精氨酸，攪拌均勻後加入65 % 的硝酸5. 4千克，邊加硝酸邊攪拌，使之混合均勻。加完硝酸後溶液加熱至45°C 士5°C，溶 液隨著溫度升高逐漸澄清。反應結束前測PH，用硝酸調節溶液pH為2。溶液完全澄清後， 冷卻至15°C 士2°C結晶，採用離心機將L-精氨酸硝酸鹽結晶物與母液分離，結晶物甩幹；用 甩幹後結晶物重量10 20%的無水乙醇衝洗結晶物，甩幹後於80°C乾燥得L-精氨酸硝酸
5鹽成品。收率近100%。母液繼續反覆循環使用。實施例3向實施例2生產中產生的大約16千克的母液中加入8千克精氨酸，攪拌均勻後加 入65%的硝酸5. 4千克，邊加硝酸邊攪拌，使之混合均勻。控制硝酸加入速度，使溶液溫度 逐漸達到40°C，不需外部加溫，隨著攪拌溶液逐漸澄清。反應結束前測pH，用硝酸調節溶液 PH為2。溶液完全澄清後冷卻至12°C 士2°C結晶，採用離心機將L-精氨酸硝酸鹽結晶物 與母液分離、結晶物甩幹；用甩幹後結晶物重量10 20%的無水乙醇衝洗結晶物，甩幹後 80°C乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品。收率近100%。母液繼續反覆循環使用。
權利要求
一種L-精氨酸硝酸鹽的製備方法，其特徵在於①常溫下將L-精氨酸加入純化水中，攪拌均勻，再緩緩加入硝酸；L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1，L-精氨酸與水的重量比為1∶2；反應溫度在40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1～2，溶液澄清後冷卻至10℃～25℃，將析出的結晶進行固液分離；結晶物衝洗後於60℃～85℃乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品；固液分離後的液體為母液繼續循環使用；②常溫下將L-精氨酸加入母液中，攪拌均勻，加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1，L-精氨酸與母液的重量比為1∶2；反應溫度在40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1～2，溶液澄清後冷卻至10℃～25℃，將析出的結晶進行固液分離；結晶物衝洗後於60℃～85℃乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品，固液分離後的液體為母液繼續反覆循環使用。
2.根據權利要求1所述的L-精氨酸硝酸鹽的製備方法，其特徵在於①常溫下將L-精 氨酸加入純化水中，攪拌均勻，再緩緩加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-精 氨酸與水的重量比為1 2;反應溫度在55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為 2，溶液澄清後冷卻至20°C 士2°C，將析出的結晶進行固液分離；結晶物衝洗後於80°C乾燥 得L-精氨酸硝酸鹽成品；固液分離後的液體為母液繼續循環使用；②常溫下將L-精氨酸 加入母液中，攪拌均勻，再加入硝酸，L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1 1，L-精氨酸與母液 的重量比為1 2;反應溫度在55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為2，溶液澄 清後冷卻至20°C 士2°C，將析出的結晶進行固液分離，結晶物衝洗後於80°C乾燥得L-精氨 酸硝酸鹽成品；固液分離後的液體為母液繼續反覆循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種L-精氨酸硝酸鹽的製備方法，步驟如下常溫下將L-精氨酸加入純化水中，攪拌均勻，再緩緩加入硝酸；L-精氨酸與硝酸的摩爾比為1∶1-1.1，L-精氨酸與純化水的重量比為1∶2；反應溫度在40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1～2，溶液澄清後冷卻至10℃～25℃，將析出的結晶進行固液分離；結晶物衝洗後於60℃～85℃乾燥得L-精氨酸硝酸鹽成品；固液分離後的液體為母液繼續循環使用。本發明採用L-精氨酸和硝酸在常壓下進行反應，反應條件溫和。生產工藝合理簡單，能夠工業化大生產。本發明生產的L-精氨酸硝酸鹽產品質量好，純度達99％以上，而且在生產中產生的母液可繼續循環使用，產品的收率達98％以上。
文檔編號C07C277/08GK101811991SQ20101017037
公開日2010年8月25日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者張國基 申請人:天津天成製藥有限公司