專利名稱：L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種氨基酸硝酸鹽的制備方法，具體是一種產(chǎn)品質(zhì)量好、收率高、成本低的L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法。
背景技術(shù)：
氨基酸是構(gòu)成動(dòng)物營養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)。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氨基酸。但在特殊的情況下如生病、受傷或大運(yùn)動(dòng)量鍛煉的情況 下，為了恢復(fù)體內(nèi)各種代謝的平衡，增強(qiáng)免疫力和運(yùn)動(dòng)員增加肌肉力量及盡快恢復(fù)體力，就 需要額外補(bǔ)充各種氨基酸。L-谷氨酰胺(glutamine)別名L_谷氨酸_5_酰胺；L-谷酰胺。是L-谷氨酸的 5_位酰胺。天然存在的谷氨酰胺為L型，是中性無毒物質(zhì)，容易透過細(xì)胞膜。生物體內(nèi)代謝 過程產(chǎn)生有毒害性的氨一般通過谷氨酰胺合成酶催化與谷氨酸結(jié)合形成谷氨酰胺，以谷氨 酰胺形式由血液運(yùn)送到肝臟，經(jīng)酶催化分解成谷氨酸和氨，再經(jīng)尿素循環(huán)，使氨轉(zhuǎn)化為無毒 的尿素排出體外，因此是生物體內(nèi)氨的主要運(yùn)輸形式。L-谷氨酰胺是人體內(nèi)含量最豐富的氨基酸，占骨骼肌全部自由氨基酸的60%，占 全身的20%。通常L-谷氨酰胺主要在肌肉、肝臟中合成，而腸細(xì)胞、腎細(xì)胞、免疫細(xì)胞的正 常功能需要靠消耗L-谷氨酰胺來維持。補(bǔ)充L-谷氨酰胺可提高人體內(nèi)的自然生長激素水 平，抑制肌肉蛋白分解有助于減輕肌肉酸痛和修復(fù)肌肉損傷進(jìn)一步增強(qiáng)肌肉的合成作用。 同時(shí)，由于保證了免疫細(xì)胞L-谷氨酰胺的供給，從而保證了免疫細(xì)胞的功能，提高人體運(yùn) 動(dòng)能力和免疫功能，減少感染性疾病的發(fā)生率。另外，運(yùn)動(dòng)后即刻聯(lián)合補(bǔ)充L-谷氨酰胺與 碳水化合物有利于肌糖原的恢復(fù)。L-谷氨酰胺不是必需氨基酸，它在人體內(nèi)可由L-谷氨酸、L-纈氨酸、L-異亮氨酸 合成。在傷病、營養(yǎng)狀態(tài)不佳或高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)等應(yīng)激狀態(tài)下，機(jī)體對谷氨酰胺的需求量增加， 以致自身合成不能滿足需要，需要外部補(bǔ)充。L-谷氨酰胺是消化道粘膜蛋白的構(gòu)成成分之一。是治療腸胃潰瘍的有效藥物。 L-丙氨酰L-谷氨酰是治療胃潰瘍及十二指腸潰瘍的首選藥。它能通過血腦屏障促進(jìn)代謝， 提高腦機(jī)能，是腦代謝重要營養(yǎng)劑。常用于胃腸道潰瘍修復(fù)，兒童智力發(fā)育不良、酒精中毒、 癲癇病、人腦功能恢復(fù)等方面。最近美國有關(guān)方面研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸的硝酸鹽更有利于氨基酸在體內(nèi)的吸收，因 此將L-谷氨酰胺制作成L-谷氨酰胺硝酸鹽，將更容易轉(zhuǎn)化成L-谷氨酰胺，被身體吸收。因 此其使用時(shí)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(yè)化生產(chǎn)L-谷氨 酰胺硝酸鹽產(chǎn)品的廠家。

發(fā)明內(nèi)容
為解決L-谷氨酰胺硝酸鹽規(guī)?；a(chǎn)的問題，本發(fā)明提供一種能夠工業(yè)化生產(chǎn) 并且收率高，產(chǎn)品純度高的谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是①在10°C 25°C溫度下攪拌中將硝酸加入到L-谷 氨酰胺中，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1 1 1. 1;反應(yīng)溫度在40°C 65°C，溶液逐漸 澄清；用硝酸調(diào)節(jié)溶液PH為1 2 ；隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇，L-谷氨酰胺與 乙醇的重量比為1 1;攪拌均勻，逐步降溫至10°C 25°C，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離； 結(jié)晶物60°C 70°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使 用；②在10°C 25°C溫度下攪拌中將L-谷氨酰胺加入到步驟①產(chǎn)生的母液中，攪拌均勻， 加入硝酸，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1 1 1. 1;反應(yīng)溫度在40°C 65°C，溶液逐漸 澄清；用硝酸調(diào)節(jié)溶液PH為1 2 ；隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇，L-谷氨酰胺與 乙醇的重量比為1 1;攪拌均勻，逐漸降溫至10°C 25°C，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離； 結(jié)晶物60°C 70°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使 用。所述L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法①在20°C 士2°C時(shí)將硝酸加入到L-谷氨酰 胺中，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1 1 ；反應(yīng)溫度在55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝 酸調(diào)節(jié)溶液PH為2 ；隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇，L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為 1 1 ；攪拌均勻，逐漸降溫至20°c 士2°C，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60°C 70°C 干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品。固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用。②在20°C 士2°C 溫度下攪拌中將L-谷氨酰胺加入到步驟①產(chǎn)生的母液中，攪 拌均勻，加入硝酸，L-谷氨酰 胺與硝酸的摩爾比是1 1 ；反應(yīng)溫度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為 2;隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇，L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1 1;攪拌均勻， 逐漸降溫至20°C 士2°C，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60°C 70°C干燥，得L-谷氨 酰胺硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用。上述步驟①中減壓脫水量為硝酸中所含的水分，步驟②中減壓脫水量為母液的重量。減壓的溫度為65°C以下，壓力在500毫米汞柱以上。步驟①和②中加入乙醇的濃度在95%以上。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明采用L-谷氨酰胺和硝酸在常壓下反應(yīng)， 反應(yīng)條件溫和。本發(fā)明采用的原料是食品級的L-谷氨酰胺和高純度的硝酸，所以生產(chǎn)出來 的產(chǎn)品質(zhì)量好，雜質(zhì)少，不用重結(jié)晶純度就達(dá)到99%以上，既保證了質(zhì)量，又節(jié)省了工序和 生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明利用首次生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的母液反復(fù)循環(huán)使用，提高了產(chǎn)品 的收率，達(dá)到98%以上。降低了成本。本發(fā)明的制備工藝路線合理、簡單，適合工業(yè)化大生 產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為了保證L-谷氨酰胺硝酸鹽的質(zhì)量采用了高品質(zhì)的原料，即食品級的 L-谷氨酰胺與化學(xué)試劑級的硝酸，原料中所含雜質(zhì)極少，保證生產(chǎn)出來的L-谷氨酰胺硝酸 鹽產(chǎn)品質(zhì)量好，不用重結(jié)晶純度就達(dá)到99%以上。本發(fā)明的制備方法中L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比為1 1，但為了使L-谷氨酰胺 反應(yīng)完全，硝酸的投入量可比L-谷氨酰胺略大些。范圍在1 1.1。本發(fā)明采用的硝酸濃 度為65 68%，為了保證與1摩爾L-谷氨酰胺的摩爾比基本在1至1. 1摩爾之間，硝酸的加入量隨著濃度不同會有一定變化。由于L-谷氨酰胺在水中的溶解度大，硝酸中的水就能將L-谷氨酰胺全溶，因此 反應(yīng)不用加水。L-谷氨酰胺與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，為了讓避免反應(yīng)劇烈，升溫過快，散 熱不及時(shí)引起失火，應(yīng)該控制硝酸加入的速度，并且反應(yīng)開始時(shí)溫度必須在10°C 25°C之 間，最好是20°C 士2°C。由于低溫影響反應(yīng)速度，為了加快反應(yīng)，在硝酸加入完畢后升高反 應(yīng)溶液的溫度，一般溫度在65°C以下，最好在55°C 士5°C。反應(yīng)溫度不能超過65°C，否則 L-谷氨酰胺會受到破壞，影響最后產(chǎn)品的收率。隨著溫度升高，反應(yīng)速度加快，溶液越來越 澄清，在此過程中始終進(jìn)行攪拌，使反應(yīng)物分布均勻，反應(yīng)加快。當(dāng)溶液完全澄清時(shí)反應(yīng)結(jié) 束。隨著溫度升高，反應(yīng)速度加快，溶液越來越澄清，至溶液完全澄清。此時(shí)反應(yīng)結(jié)束。本發(fā)明產(chǎn)品L-谷氨酰胺硝酸鹽呈酸性，pH應(yīng)該為2。一般在反應(yīng)結(jié)束前測pH，如果酸度小，滴加硝酸，用硝酸控制溶液PH為2，因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)硝酸的摩爾比略大于L-谷氨酰 胺，所以如果PH在2與1之間是允許的，不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。由于L-谷氨酰胺在乙醇中的溶解度很小，所以利用醇析將L-谷氨酰胺硝酸鹽分 離出來。由產(chǎn)品性質(zhì)及工業(yè)生產(chǎn)成本所決定，本發(fā)明醇析采用的是95%以上的乙醇，最好為 無水乙醇。L-谷氨酰胺與乙醇的重量比是1 1。為了加快結(jié)晶析出，采用降低溫度的方 法，冷卻溫度為10°C 25°C。本實(shí)施例冷卻溫度在20°C 士2°C。為了保證乙醇濃度，需要在反應(yīng)結(jié)束后將水分(母液)除去，在首次生產(chǎn)時(shí)是將硝 酸中的水分去除，以后生產(chǎn)是將加入的母液去除。本發(fā)明脫水的方法不限，實(shí)施例采用減壓 法將水與母液分離出去。減壓脫水的溫度為50°C 65°C，真空度為500毫米汞柱以上。本發(fā)明對分離方法沒有限制，凡是適合L-谷氨酰胺硝酸鹽分離的方法都可以使 用，本發(fā)明采用離心方法進(jìn)行固液分離。本發(fā)明對干燥的方法沒有限制，凡是適合L-谷氨酰胺硝酸鹽干燥的方法都可以 使用，干燥的溫度不能超過70°C，否則L-谷氨酰胺硝酸鹽會分解，質(zhì)量受到影響。本發(fā)明由于L-谷氨酰胺硝酸鹽在反應(yīng)溶液中的溶解度大，在結(jié)晶物分離后剩余 的母液中還含有許多L-谷氨酰胺硝酸鹽，因此母液可以繼續(xù)循環(huán)使用，這樣首次生產(chǎn)時(shí)收 率只有30%多，但以后利用母液產(chǎn)生時(shí)收率可達(dá)到近100%。極大地提高了生產(chǎn)率。為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明如 下實(shí)施例1向容器中倒入100千克L-谷氨酰胺，在20°C 士2°C時(shí)邊攪拌邊加入66千克66% 的硝酸，混合均勻。加完硝酸后逐步加溫至55°C 士5°C，溶液隨著溫度升高逐漸澄清。檢測 PH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2。溶液澄清后在50°C減壓脫水，真空度為500毫米汞柱以上。向 脫水后的溶液中加入100千克無水乙醇，攪拌均勻。逐漸將溫度降到21°C 士2°C，出現(xiàn)結(jié)晶 物，將結(jié)晶物與液體離心分離。分離出的結(jié)晶物70°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品。液 體作為母液繼續(xù)循環(huán)使用。實(shí)施例2在20°C 士2°C條件下向?qū)嵤├?中產(chǎn)生的約100千克母液中加入100千克L-谷氨 酰胺，攪拌均勻后加入66千克66%的硝酸，混合均勻。加完硝酸后逐步加溫至45°C 士 5°C， 溶液隨著溫度升高逐漸澄清，檢測PH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH為2。溶液澄清后在60°C減壓脫水100千克，真空度為500毫米汞柱以上。向脫水后的溶液中加入100克無水乙醇。攪拌均勻，逐漸將溫度降到18°C 士2°C，出現(xiàn)結(jié)晶物，將結(jié)晶物與液體離心分離，分離出的結(jié) 晶物65°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品。液體作為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用，實(shí)施例3在20°C 士2°C條件下向?qū)嵤├?中產(chǎn)生的約100千克母液中加入100千克L-谷 氨酰胺，攪拌均勻后加入66千克66%的硝酸，混合均勻?？刂葡跛峒尤胨俣燃胺磻?yīng)溫度，使 反應(yīng)溫度逐漸達(dá)到40°C，不用外部加溫，溶液隨著攪拌逐漸澄清，檢測pH，用硝酸調(diào)節(jié)溶液 的PH為2。溶液澄清后在55°C減壓脫水100千克，真空度為500毫米汞柱以上。向脫水后 的溶液中加入100克無水乙醇。攪拌均勻，后將溫度降到13°C 士2°C，逐漸出現(xiàn)結(jié)晶物，將 結(jié)晶物與液體離心分離，分離出的L-谷氨酰胺硝酸鹽濕品60°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽 成品。液體作為母液繼續(xù)反復(fù)循環(huán)使用。
權(quán)利要求
一種L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，其特征在于①在10℃～25℃溫度下攪拌中將硝酸加入到L-谷氨酰胺中，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1∶1～1.1；反應(yīng)溫度在40℃～60℃，溶液逐漸澄清；用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；，隨后向減壓脫水后的反應(yīng)物中加入乙醇，L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1∶1；攪拌均勻，逐漸降溫至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60℃～70℃干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品；固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②在10℃～25℃溫度下攪拌中將L-谷氨酰胺加入到步驟①產(chǎn)生的母液中，攪拌均勻，加入硝酸，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1∶1～1.1；反應(yīng)溫度在40℃～60℃，溶液逐漸澄清；用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇，L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1∶1；攪拌均勻，逐漸降溫至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60℃～70℃干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，其特征在于①在 20°C 士2°C時(shí)將硝酸加入到L-谷氨酰胺中，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1 1;反應(yīng)溫 度為55°C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2 ；反應(yīng)結(jié)束后在攪拌中加入乙醇， L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1 1 ；攪拌均勻，逐漸降溫至20°C 士2°C，出現(xiàn)結(jié)晶，將析 出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60°C 70°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品，固液分離 后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；②在20°C 士2°C溫度下攪拌中將L-谷氨酰胺加入到步驟 ①產(chǎn)生的母液中，攪拌均勻，加入硝酸，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1 1;反應(yīng)溫度在 550C 士5°C，溶液逐漸澄清，用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為2 ；隨后向減壓脫水后的溶液中加入乙醇， L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1 1 ；攪拌均勻，逐漸降溫至20°C 士2°C，將析出的結(jié)晶進(jìn) 行固液分離；結(jié)晶物60°C 70°C干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品，固液分離后的液體為母 液繼續(xù)循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，其特征在于步 驟①中減壓脫水量為硝酸中所含的水分；步驟②中減壓脫水量為母液的重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，其特征在于減壓脫水的溫度 為50°C 60°C，真空度在500毫米汞柱以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，其特征在于步 驟①和②中加入乙醇的濃度在95%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種L-谷氨酰胺硝酸鹽的制備方法，步驟如下在10℃～25℃溫度下攪拌中將硝酸加入到L-谷氨酰胺中，L-谷氨酰胺與硝酸的摩爾比是1∶1～1.1；反應(yīng)溫度在40℃～60℃，溶液逐漸澄清；用硝酸調(diào)節(jié)溶液pH為1～2；，隨后向減壓脫水后的反應(yīng)物中加入乙醇，L-谷氨酰胺與乙醇的重量比為1∶1；攪拌均勻，逐漸降溫至10℃～25℃，將析出的結(jié)晶進(jìn)行固液分離；結(jié)晶物60℃～70℃干燥，得L-谷氨酰胺硝酸鹽成品；固液分離后的液體為母液繼續(xù)循環(huán)使用；本發(fā)明采用食品級L-谷氨酰胺和化學(xué)試劑級硝酸在常壓下反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和。工藝合理簡單，能夠工業(yè)化大生產(chǎn)。本發(fā)明制備出來的產(chǎn)品質(zhì)量好，純度達(dá)到99％以上。收率高，達(dá)到95％以上。
文檔編號C07C231/12GK101817762SQ20101017238
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者張國基 申請人:天津天成制藥有限公司