注射用醋酸賴氨酸的生產方法
2023-05-12 00:38:06 2
專利名稱：注射用醋酸賴氨酸的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種注射用賴氨酸的製造方法，尤其注射用醋酸賴氨酸的生產方法。
背景技術：
L-賴氨酸是人體必須胺基酸之一，由於其不僅是一種保障人體健康的基本營養物質，而且在疾病治療方面具有消炎鎮痛、保護肝細胞以及增強免疫力、抗腫瘤等方面的功效。醫用複方胺基酸注射液不但可以為患者提供必需的營養元素，同時在治療燒傷、肝病、 腎病、腦病等方面也有良好的功效。賴氨酸是配製複方胺基酸注射液的主要原料之一。由於賴氨酸化學穩定性差，早期多將其製成賴氨酸鹽酸鹽來應用，賴氨酸鹽酸鹽配製的複方胺基酸輸液氯離子含量高，部分患者不適應。因此，目前更多使用醋酸賴氨酸配製胺基酸輸液。目前國內只有少數廠家生產此產品。醋酸賴氨酸的關鍵技術在於高純賴氨酸的生產。現有提純賴氨酸的方法是離子交換與活性炭淨化結合法，具體方法包括通過離子交換樹脂將鹽酸賴氨酸吸附，純水洗掉氯離子，用氨水洗脫出賴氨酸，真空濃縮趕氨，數次活性炭脫色，得到精製的賴氨酸水溶液。在整個過程中，洗脫賴氨酸用到大量的氨水，其後的加熱真空濃縮趕氨能耗較高，並且大量氨氣的揮發也不夠環保；除色素、細菌內毒素雜質時要使用大量活性炭，並需要多次處理，工藝相對複雜，汙染較大，同時活性炭也吸附帶走較多賴氨酸，使收率降低。賴氨酸發酵生產過程中容易產生胺基酸同類物和細菌內毒素。作為藥品，胺基酸同類物(即雜酸)和細菌內毒素(即產生的熱原物質)有嚴格的限制，但已有離子交換和活性炭淨化工藝提純的賴氨酸中，胺基酸雜酸不能得到有效去除，細菌內毒素很難達到注射用標準。工業鹽酸賴氨酸的胺基酸雜酸中通常會含有少量中性胺基酸和組氨酸等鹼性胺基酸，因組氨酸與賴氨酸的等電點很接近，雖有混合胺基酸分離的相關報導，但是鹼性胺基酸中組氨酸與賴氨酸的分離效果並不理想。
發明內容
本發明的目的是改進現有技術中的不足，提供一種具有較高生產效率和高純注射用醋酸賴氨酸的生產方法。本發明的生產方法包括如下步驟
A.將工業鹽酸賴氨酸配製成水溶液，通過均孔強酸性陽離子交換樹脂吸附飽和後，純水洗滌離子交換樹脂去掉氯離子；
B.洗滌後的離子交換樹脂用0.0廣0.05mol/L的氨水洗脫中性胺基酸雜酸，再用 0. 5^1mol/L的氨水洗脫組氨酸，最後用1. 5飛mol/L的氨水洗脫賴氨酸，得到賴氨酸氨水洗脫液；
C.賴氨酸氨水洗脫液經過截留分子量>3000的超濾膜過濾，然後在0. 9^1. 5MPa的壓力下經截留分子量> 80的納濾膜過濾濃縮；
D.濃縮液真空趕餘氨後加入醋酸反應轉化為醋酸賴氨酸，後經濃縮、冷卻結晶得到注射用醋酸賴氨酸。上述步驟A中，均孔強酸性陽離子交換樹脂是在苯乙烯和二乙烯苯共聚交聯結構的高分子基礎上加載磺酸基(-SO3H)功能團的離子交換樹脂，採用二次聚合方法得到的強酸性陽離子交換樹脂孔徑較小且比較均勻，因此稱為均孔強酸性陽離子交換樹脂，有效粒徑優選0. 4(T0. 95mm,更優選是0. 40-0. 60mm。市售的安徽三星樹脂科技有限公司生產的 JK008、SA-2、安徽皖東化工有限公司生產的WA-2型號的陽離子交換樹脂可以被選用。工業鹽酸賴氨酸配製成重量百分比濃度為1(Γ25%的水溶液，賴氨酸溶液通過強酸性陽離子交換樹脂柱的流速為每升樹脂每小時廣10升，純水洗滌離子交換樹脂柱至流出液氯離子含量彡0. 0 可以停止洗滌。步驟B中，工業鹽酸賴氨酸主要含胺基酸雜酸、細菌內毒素、色素、蛋白等雜質。胺基酸雜酸主要為丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等中性胺基酸(PI=5. 9飛.2)和組氨酸等鹼性胺基酸。對於強酸性離子交換樹脂，胺基酸的等電點值(PI)越大，與樹脂的交換吸附能力越強，因而對屬於鹼性胺基酸的賴氨酸(PI=9. 74)吸附性能最好，組氨酸(PI=7. 59)次之。洗脫胺基酸時，先低濃度氨水洗脫，丙氨酸等胺基酸雜酸先被洗脫分離除去，再用稍高一點濃度的氨水洗脫組氨酸，最後用相對較高濃度氨水洗脫主體賴氨酸，從而有效解決了胺基酸雜酸不易分離的問題，而色素、蛋白等雜質則被吸附留在樹脂柱內。步驟B中，洗脫中性胺基酸雜酸的氨水濃度優選為0. 02、. (Mmol/L。洗脫組氨酸的氨水濃度優選為0. 6^0. 8mol/L。洗脫賴氨酸的氨水濃度優選為2 3. 5mol/L,更優選是 2. 5 3mol/L。氨水洗脫液流速為每升樹脂每小時廣10升，優選為每升樹脂每小時5、升。步驟C中，賴氨酸氨水洗脫液經過截留分子量> 3000的超濾膜過濾，然後在 0.纊1. 5MPa的壓力下經截留分子量> 80的納濾膜過濾濃縮。市售的截留分子量> 3000 的超濾膜有如杭州凱潔膜分離技術有限公司生產的KJ-UF4040W-PS，KJ-UF6040W-PS超濾膜型號。市售的截留分子量> 80的納濾膜有如南京凱米科技有限公司生產的K0CH8040、 K0CH4040、K0CH2540型號的納濾膜。用截留除去分子量> 3000的超濾膜過濾，鹽酸賴氨酸、水可以通過濾膜，細菌內毒素等大分子雜質則可被濾除。用截留分子量>80的納濾膜納濾濃縮，一定操作壓力下，氨、水及鹼金屬離子可以透過濾膜，賴氨酸則被截留，賴氨酸氨水洗脫液濃縮倍數可達 2(Γ25倍，95%以上氨水滲透出去，收集用於重新洗脫賴氨酸，循環利用。步驟D中，濃縮液優選在4(T70°C真空下除氨，待溶液中氨含量< 0.02%時停止除氨，加入的醋酸摩爾數為賴氨酸的廣1.2倍，醋酸賴氨酸溶液於4(T70°C下真空濃縮，待溶液密度d = 1. 14 1. 20g/ml時停止濃縮。本發明有如下效果
1.生產效率高本發明在較高的氨水濃度和流動速度下進行胺基酸的分離，獲得了較好的分離效果和生產效率。2.產品純度高產品中胺基酸雜酸、細菌內毒素的含量極低，溶液的透光率得到大大改善，產品純度達到99. 8%以上，質量超過中國藥典注射用標準。3.回收率高賴氨酸的綜合收率達90%以上，環保、適合規模化生產注射用醋酸賴氨酸的方法。4.能耗低納濾濃縮較加熱真空濃縮節能90%以上，避免活性炭的使用消除了固體汙染，氨水回收使工藝更加環保。
具體實施例方式實施例1。取182. 5Kg工業鹽酸賴氨酸溶於1000L水，溶液加入安徽三星樹脂科技有限公司生產的JK008，有效粒徑0. 40-0. 60mm的均孔強酸陽離子交換樹脂柱，控制流速5L/L樹脂·小時，茚三酮檢驗有賴氨酸流出時停止加液，回收柱內流出的剩餘溶液循環利用。向樹脂柱加300L純水洗滌樹脂柱，直至流出液中氯離子含量< 0. 02%。再加入 0. 03mol/L的氨水洗脫，控制流速5L/L樹脂·小時。茚三酮檢驗有胺基酸流出時開始收集胺基酸雜酸，茚三酮檢驗無胺基酸流出時停止收集胺基酸雜酸，約收集到60L胺基酸雜酸料液。再加入0. 6mol/L的氨水洗脫，控制流速5L/L樹脂·小時，收集組氨酸，無組氨酸流出時(Pauty反應檢測)，約收集到30L胺基酸雜酸料液。最後加入2. 5mol/L的氨水洗脫， 控制流速5L/L樹脂·小時，收集主體賴氨酸，茚三酮檢驗無賴氨酸流出時，停止洗脫，此時約7500L料液，用純水300L洗滌樹脂柱。7500L賴氨酸洗脫液先經KJ-UF4040W-PS超濾膜過濾，然後在1. OMpa操作壓力下經K0CH8040型納濾膜過濾濃縮，待濃縮倍數達到2(Γ25時停止濃縮，滲透液氨水循環套用洗脫賴氨酸。納濾濃縮液於50°C真空趕餘氨，待溶液內氨含量<0.02%時停止趕氨。再加入賴氨酸的摩爾數的1. 1倍的分析純醋酸。反應完全後，60°C真空濃縮，待醋酸賴氨酸溶液 d =1. 19g/ml時，放入槽中冷卻結晶。離心機甩出母液，轉鼓真空乾燥，得到醋酸賴氨酸產品 194Kg，賴氨酸總收率94%。 下表列出實施例1原料和產品部分理化指標(檢驗方法按中國藥典中醋酸賴氨酸、其它胺基酸、細菌內毒素的檢驗方法)
理化指標原料中國藥典2010版- ε 口廣口口純度97%鹽酸賴氨酸S 98. 5%醋酸賴氨酸99. 8%醋酸賴氨酸透光率(C=10，H20)80%彡98%99%總胺基酸雜酸含量1. 3~1. 6%sS 0. 2%< 0. 1%其中組氨酸0. 85%< 0. 01%丙氨酸0. 13%< 0. 01%亮氨酸0. 12%< 0. 01%異亮氨酸0. 10%< 0. 01%細菌內毒素約 1000EU/g< 10EU/g< 10EU/g
從表中可見，產品純度明顯優於現有(中國藥典2010版)注射用醋酸賴氨酸的純度。
實施例2。 取182Kg工業鹽酸賴氨酸溶於1000L水，進行與實施例1相同的操作，洗脫賴氨酸的氨水濃度改用3. Omol/L，流動速度改為8L/L樹脂·小時，得到醋酸賴氨酸產品196Kg，賴氨酸總收率96%。 下表列出實施例1原料和產品部分理化指標
理化指標原料中國藥典2010版- ε 口廣口口純度97%鹽酸賴氨酸S 98. 5%醋酸賴氨酸99. 8%醋酸賴氨酸透光率(C=10，H20)80%彡98%99%總胺基酸雜酸含量1. 3~1. 6%sS 0. 2%< 0. 1%其中組氨酸0. 85%< 0. 01%
權利要求
1.一種注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟將工業鹽酸賴氨酸配製成水溶液，通過均孔強酸性陽離子交換樹脂吸附飽和後，純水洗滌離子交換樹脂去掉氯離子；洗滌後的離子交換樹脂用0.0廣0. 05mol/L的氨水洗脫中性胺基酸雜酸，再用 0. 5^1mol/L的氨水洗脫組氨酸，最後用1. 5飛mol/L的氨水洗脫賴氨酸，得到賴氨酸氨水洗脫液；賴氨酸氨水洗脫液經過截留分子量> 3000的超濾膜過濾，然後在0. 9^1. 5MPa的壓力下經截留分子量> 80的納濾膜過濾濃縮；濃縮液真空除氨後加入醋酸反應轉化為醋酸賴氨酸，後經真空濃縮、冷卻結晶得到注射用醋酸賴氨酸。
2.根據權利要求1所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟A中，均孔強酸性陽離子交換樹脂有效粒徑為0. 4(T0. 60mm。
3.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟A中，工業鹽酸賴氨酸配製成濃度為1(Γ25%的水溶液。
4.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟A中，賴氨酸溶液通過強酸性陽離子交換樹脂柱的流速為每升樹脂每小時5、升。
5.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟A中，純水洗滌樹脂柱至流出液氯離子含量< 0. 02%時停止洗滌。
6.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟B中，洗脫胺基酸雜酸的氨水濃度為0. 02、. 04mol/L。
7.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟B中，洗脫組氨酸的氨水濃度為0. 6^0. 8mol/L。
8.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟B中，洗脫賴氨酸的氨水濃度為2 3. 5mol/L。
9.根據權利要求1或2所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟D中，濃縮液4(T70°C真空下除氨，待溶液中氨含量< 0. 02%時停止除氨。
10.根據權利要求1所述注射用醋酸賴氨酸的生產方法，其特徵在於，步驟D中，加入的醋酸摩爾數為賴氨酸的廣1. 2倍。
全文摘要
本發明公開注射用醋酸賴氨酸的生產方法，將工業鹽酸賴氨酸配製成水溶液，通過均孔強酸性陽離子交換樹脂吸附飽和後，用0.01~0.05mol/L的氨水洗脫中性胺基酸雜酸，再用0.5~1mol/L的氨水洗脫組氨酸，最後用1.5~5mol/L的氨水洗脫賴氨酸，經超濾膜過濾，納濾膜過濾，濃縮，結晶得到注射用醋酸賴氨酸，獲得了較好的分離效果和生產效率，產品中胺基酸雜酸、細菌內毒素的含量極低，溶液的透光率得到大大改善，產品純度達到99.8%以上，質量超過中國藥典注射用標準。
文檔編號C07C227/18GK102229540SQ20111012115
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者張楚揚, 袁愛國, 邢珣斐, 陳德苞 申請人:汕頭市紫光古漢胺基酸有限公司