L-肉鹼硝酸鹽的製備方法

2024-03-04 22:14:15

專利名稱：L-肉鹼硝酸鹽的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種胺基酸硝酸鹽的製備方法，具體是一種質量好、收率高、成本低的 L-肉鹼硝酸鹽的製備方法。
背景技術：
L-肉鹼(L-carnitine)又稱左旋肉鹼。別稱L-肉毒鹼、維生素BT。化學名稱是 β-羥基Y-三甲銨丁酸。是一種促使脂肪轉化為能量的類胺基酸。對人體無毒副作用。 L-肉鹼在肌肉中作為鹼性成份而廣泛存在，通常可從豬、小牛、馬等的肉中提取出來。現有文獻表明，L-肉鹼對於動物的生長發育、繁殖、健康是極其重要的。它具有促 進脂肪酸的氧化，降低血清膽固醇及甘油三酯的含量，提高機體耐受力等重要生理功 能。
L-肉鹼的分泌量隨運動強度而變。在高強度訓練時，它能保證機體免受高氨血症 的不利影響。因此它可加入飲水中，供運動員飲用，使運動員在高強度訓練時，保持體內各 新陳代謝平衡，避免身體受到傷害。L-肉鹼可以幫助減肥，雖然單獨使用肉鹼時，可能無助於脂肪的減少，但它可以影 響機體的脂肪代謝，使其消耗丟失的速度與比例大於肌肉的流失速度，並使人節食階段的 耐受力提高。特別適合人們配合做有氧運動來減脂。效果比較明顯。隨著畜牧業的發展，合成方便安全、高效的促生長劑，一直是藥物和營養學研究的 熱點。在飼料中添加高銅、抗生素、興奮劑和注射生長激素等，存在環境汙染、藥物殘留、 食品安全和操作煩瑣等缺點，難以在生產中推廣使用。L-肉鹼由於其使用方便，在一定條件 下能夠起到提高母豬繁殖性能、提高仔豬成活率、降低背膘厚、提高肉與蛋的品質等效果而作 為一種新型的飼料添加劑日益受到重視，並且在醫藥和食品行業也進行了相應的研究利用。實驗表明L-肉鹼是一種必需營養素，1985年在芝加哥召開的國際營養學術會議 上，將L-肉鹼指定為「多功能營養品」。目前L-肉鹼已應用於醫藥、保健和食品等領域，並已被瑞士、法國、美國和世界衛 生組織規定為法定的多用途營養劑。我國食品添加劑衛生標準GB2960-1996規定了左旋肉 鹼酒石酸鹽為食品營養強化劑，可應用於咀嚼片、飲液、膠囊、乳粉及乳飲料等方面。由於L-肉鹼鹽類在體內經氧化酶等轉化最後變成L-肉鹼，容易被身體吸收。所以 現在L-肉鹼都做成L-肉鹼鹽類服用，如上述提到的左旋肉鹼酒石酸鹽及L-肉鹼鹽酸鹽等 產品國內都有廠家生產。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-肉鹼製作成L-肉鹼硝酸鹽，將更容易轉化成L-肉鹼，被身體吸收。 因此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-肉 鹼硝酸鹽產品的廠家。

發明內容
本發明為了解決L-肉鹼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，產品純度高的L-肉鹼硝酸鹽的製備方法。本發明採取的技術方案是一種L-肉鹼硝酸鹽的製備方法在10°C 25°C溫度下攪拌中將硝酸滴加到L-肉鹼中，L-肉鹼與硝酸的摩爾比是1 1 1. 1。反應溫度在 40°C 70°C，溶逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1 2 ；溶液澄清後繼續攪拌保溫15 30 分鐘後減壓脫水，脫水後的產物於50°C 70°C攪拌風乾，再75°C 85°C乾燥後得L-肉鹼 硝酸鹽成品。一種L-肉鹼硝酸鹽的製備方法在200C 士2°C溫度下攪拌中將硝酸滴加到L-肉 鹼中，L-肉鹼與硝酸的摩爾比為1 1 ；反應溫度60°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調節 溶液PH為2 ；溶液澄清後攪拌保溫20分鐘後減壓脫水，脫水後的產物於60°C 士5°C攪拌風 幹，再80°C乾燥後得L-肉鹼硝酸鹽成品。上述製備過程中減壓脫水的條件是溫度為50°C 65°C，真空度在500毫米汞柱 以上。本發明具有的優點和積極效果是本發明採用L-肉鹼與硝酸在常壓下進行反應， 反應條件溫和。本發明採用高品質的食品級L-肉鹼和化學試劑級的硝酸，所以生產出來的 L-肉鹼硝酸鹽產品雜質少，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，降低了成本。本發明的製備工藝路線合理、簡單，適 合工業化大生產，收率達98%以上。
具體實施例方式本發明採用食品級的L-肉鹼和化學試劑級的硝酸在常壓下反應，反應條件溫和。 L-肉鹼與硝酸的摩爾比是1 1，但為了使L-肉鹼反應完全，硝酸的加入量要比L-肉鹼略 大些。本發明採用的硝酸濃度為65 68%。由於硝酸濃度不同，所以加入量會有一定變 化，但是與1摩爾L-肉鹼的比都在1至1. 1摩爾之間。本發明L-肉鹼在水中的溶解度大，硝酸中的水就能將L-肉鹼全溶，因此不用加 水。但L-肉鹼與硝酸的反應是放熱反應，為了避免反應劇烈，升溫過快，散熱不及時引起分 解，開始反應時溫度必須低，在10°C至25°C之間。一般維持在20°C 士2°C，並且控制硝酸加 入的速度，採取滴加的方法。由於低溫影響反應速度，因此在硝酸滴畢後提高反應溫度。一 般溫度在70°C以下，最好在60°C 士5°C。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-肉鹼會受到破壞，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。此時還需繼續攪拌保溫15 30分鐘。本發明產品L-肉鹼硝酸鹽呈酸性，pH應該為2。一般在反應結束前測pH，如果酸 度小於2，滴加硝酸，用硝酸控制溶液pH為2。因為生產時硝酸的摩爾比略大於L-肉鹼，所 以如果PH在2與1之間是允許的，不會影響產品質量。本發明中L-肉鹼硝酸鹽在反應溶液中的溶解度大，反應結束後容器中都是L-肉 鹼硝酸鹽的結晶物和水，無法分離，因此採用減壓方法脫水。減壓方法為本行業常用技術。 減壓脫水的真空度在500毫米汞柱以上，溫度為50°C 65°C。由於脫水後產品呈粘稠狀， 無法用甩幹法進一步去除水分，所以將脫水後的反應物進行風乾，風乾方法也為本行業常用技術，風乾時在50°C 70°C範圍內不間斷地攪拌，以加快空氣流動，帶走水分。本發明對乾燥的方法沒有限制，凡是適合L-肉鹼硝酸鹽乾燥的方法都可以使用， 如乾燥器、噴霧法乾燥等方法。乾燥的溫度為75°C 85°C，溫度過低，產品會結團。溫度超 過85°C，L-肉鹼硝酸鹽會分解，質量受到影響。本實施例採用在80°C乾燥。為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲列舉以下實施例，詳細說明如 下
實施例1在20°C 士2°C溫度下邊攪拌邊將68%硝酸94千克滴加到162千克L-肉鹼中，滴 畢隨後加熱至60°C 士5°C，隨著溫度升高溶液逐漸澄清。在反應結束前測pH值，用硝酸調 節溶液PH為2。溶液澄清後繼續攪拌保溫20分鐘。然後保持60°C 士5°C溫度減壓脫水，真 空度保持在500毫米汞柱以上。將脫水得到的反應物於55°C 士5°C攪拌風乾，再於80°C烘 幹，即得L-肉鹼硝酸鹽成品。實施例2在20°C 士2°C溫度攪拌下將94千克68%硝酸滴加到162千克L-肉鹼中，控制硝 酸滴加速度及升溫速度，滴畢已達50°C，不需外不加溫。隨著溫度升高溶液逐漸澄清。在 反應結束前測PH值，用硝酸調節溶液pH為2。溶液澄清後繼續攪拌保溫25分鐘。然後 保持50°C 士5°C溫度減壓脫水，真空度保持在500毫米汞柱以上。將脫水得到的反應物在 650C 士5°C範圍內攪拌風乾，繼續於80°C烘乾，得L-肉鹼硝酸鹽成品。
權利要求
一種L-肉鹼硝酸鹽的製備方法，其特徵在於在10℃～25℃溫度下攪拌中將硝酸滴加到L-肉鹼中，L-肉鹼與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1；反應溫度在40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1～2；溶液澄清後繼續攪拌保溫15～30分鐘後減壓脫水，脫水後的產物於50℃～70℃攪拌風乾，再75℃～85℃乾燥後得L-肉鹼硝酸鹽成品。
2 根據權利要求1所述的L-肉鹼硝酸鹽的製備方法，其特徵在於在20°C士2°C 溫度下攪拌中將硝酸滴加到L-肉鹼中，L-肉鹼與硝酸的摩爾比為1 1;反應溫度為 60°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為2，溶液澄清後繼續攪拌保溫20分鐘後減 壓脫水，脫水後的產物於60°C 士5°C攪拌風乾，再80°C乾燥後得L-肉鹼硝酸鹽成品。
3.根據權利要求1或2所述的L-肉鹼硝酸鹽的製備方法，其特徵在於上述減壓脫水 的條件是溫度為50°C 65°C，真空度在500毫米汞柱以上。
全文摘要
本發明公開了一種L-肉鹼硝酸鹽的製備方法，步驟如下在10℃～25℃溫度下攪拌中將硝酸滴加到L-肉鹼中，L-肉鹼與硝酸的摩爾比為1∶1～1.1；，反應溫度在40℃～70℃，溶液逐漸澄清，用硝酸調節溶液pH為1～2；溶液澄清後繼續攪拌保溫15～30分鐘後減壓脫水，50℃～70℃攪拌風乾，75℃～85℃乾燥後得L-肉鹼硝酸鹽成品。本發明採用L-肉鹼與硝酸常壓進行反應，反應條件溫和，本發明製備方法採用的原料是食品級的L-精氨酸和高純度的硝酸，所以生產出來的L-肉鹼硝酸鹽產品質量好，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。提高了生產效率。收率高，達到98％以上。本發明的製備方法工藝合理簡單，能夠工業化大生產。
文檔編號C07C229/22GK101817759SQ20101017034
公開日2010年9月1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