[发明专利]一种制备无水L-苯丙氨酸的溶析结晶方法

说明书

技术领域

本发明涉及无水L-苯丙氨酸的制备，更具体地说，本发明涉及经离子交换、脱色、浓缩后的L-苯丙氨酸溶液，经过溶析结晶生产晶习好、粒度大、纯度高的无水L-苯丙氨酸的新方法，属于化合物分离纯化技术领域。

背景技术

L-苯丙氨酸是人体8大必需氨基酸之一，在食品、医药和化工行业中有着广泛的应用。在食品行业中，以L-苯丙氨酸和L-天门冬氨酸为原料合成食品甜味剂阿斯巴甜(Aspartame)，成为L-苯丙氨酸近十几年来重要的用途之一。作为医用原料，L-苯丙氨酸一直是临床氨基酸输液的必需成分，并还用于合成一些消炎、抑菌、抗癌药物的原料或中间体。在生物功能方面，L-苯丙氨酸在体内经过苯丙氨酸羟化酶的作用，转变为酪氨酸，后者是机体合成神经激素—儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺）以及黑色素的主要原料。

L-苯丙氨酸存在两种不同的固体形态：无水物型（斜方晶系，片状）及一水合物型（单斜晶系，针状），二者属于互变的假多晶型体系。

目前，L-苯丙氨酸的分离纯化方法有等电点法、盐析法、反应结晶法及溶析结晶法等。CN102093238A公开了一种等电点结晶法，即向pH值为10.0~12.0的碱性L-苯丙氨酸溶液中缓慢流加盐酸以降低溶液的pH值，待溶液pH值降至5.0~6.0时，将溶液冷却、抽滤、洗涤、干燥，得到L-苯丙氨酸晶体。JP03344655公开了一种用硫酸铵盐析结晶的方法得到L-苯丙氨酸晶体，该方法通过控制氨水的滴加速度和搅拌速率，使L-苯丙氨酸从溶液中以晶体状态析出。US44173795A公开了一种从甲基硫酸钠和L-苯丙氨酸混合溶液中回收L-苯丙氨酸的方法，该方法通过硫酸调节pH值，升温至70℃，滴加氨水，使L-苯丙氨酸晶体析出。以上仅有的有关L-苯丙氨酸结晶分离纯化专利，都采用酸、碱，对环境不友好。此外，这些专利均未考虑无水L-苯丙氨酸向其一水合物的晶型转变，均未检测产品中一水合物的含量。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有无水L-苯丙氨酸结晶工艺的不足，如未分析产品的晶型纯度、产品粒度小且分布不均匀、环境不友好。本发明提供了一种制备高纯度无水L-苯丙氨酸的结晶新方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)、准确称取一定量的L-苯丙氨酸加入混合溶剂中，L-苯丙氨酸︰混合溶剂的质量比控制在1︰36～38，升温至53℃，搅拌直至完全溶解，溶液趁热过滤，所得滤液转移至相同温度的另一洁净的结晶器中；

采用的混合溶剂为丙酮和水，丙酮/水质量比为44/56；

(2)、以0.5℃/min的速率，将步骤（1）的溶液，降温至45℃；

(3)、在恒温45℃下，将晶种加入步骤（2）的溶液中，晶种加入量控制为L-苯丙氨酸质量的3%，晶种粒度范围为63~75 μm，养晶30 min；

(4)、以0.1~0.2 mL/min的滴加速率，往步骤（3）的溶液中滴加一定量的溶析剂丙酮，进行加晶种的溶析结晶过程，L-苯丙氨酸︰丙酮加入量以g/mL计为1︰54～62；

(5)、溶析剂滴加完毕，45℃下养晶10 min；

(6)、将步骤（5）所得固液混合物真空抽滤，用溶析剂洗涤产品2~3次；

(7)、将步骤（6）所得产品真空干燥（真空度50 mbar，温度37～45℃）8 h，得到无水L-苯丙氨酸产品。

上述混合溶剂为丙酮和水（质量比为44 / 56）。

上述溶析结晶用的溶析剂为丙酮，其滴加速率为0.1~0.2 mL/min。

上述溶析结晶的结晶温度为45℃。

上述溶析结晶的晶种粒度范围为63~75 μm，加入量为3%。

上述产品干燥温度应高于无水L-苯丙氨酸的转晶温度37℃。

本发明的有益效果：本发明采用溶析结晶法，在45℃下（高于无水L-苯丙氨酸向其一水合物转变的转晶温度37℃），从丙酮-水混合溶剂中分离出无水L-苯丙氨酸。与现有技术相比，本发明具有以下特点：无水L-苯丙氨酸晶体产品的晶型纯度高，粒度大，晶习好；工艺简单高效，节能、环境友好，不需要另增设备，操作简单，可控性强，可立即在大规模工业化生产装置上实施，具有明显的经济效益。

附图说明

图1本发明方法实例1无水L-苯丙氨酸产品的显微镜照片。

图2本发明方法实例1无水L-苯丙氨酸产品的筛分结果。