[发明专利]用色谱法纯化2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸

说明书

本发明涉及用色谱法纯化2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的方法，具体而言涉及一种将包含盐和2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物在树脂上处理后被分离成富含2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的馏分和富含盐的馏分。本发明的方法为环境友好的分离HMBA和盐的方法，能够降低纯化成本并增加HMBA的回收率。

技术领域

本发明涉及纯化2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸(HMTBA)(也称为2-羟基 -4-(甲硫基)丁酸(HMBA))的方法，具体而言涉及一种用色谱法将2-羟基 -4-(甲基硫代)丁酸脱盐的方法。

背景技术

HMBA结构由下面的式1表示，CAS No.为583-91-5，分子量为150.2 g/mol，是一种用作动物饲料添加剂的有机酸。由于与氨基酸蛋氨酸的相似性，HMBA对于动物蛋白的产生是必需的。HMBA是天然产生的蛋氨酸前体，已经发现存在于酵母、植物、雏鸡和其他生物体中。当HMBA进入动物组织中后，其快速转化为L-蛋氨酸并显示与包括完整蛋白的任何其他来源的 L-蛋氨酸相同的代谢。HMBA还可以通过化学合成制备(WO2008006977、 WO9323372、EP0330527、WO2010058129)。

一种合成HMBA的路线如下面的反应式1中所示：

在化学合成后，加入氨水以中和过量的硫酸。除了HMBA以外，在合成过程中产生的主要副产物为硫酸铵和硫酸氢铵。

合成HMBA的其他路线，如WO2008022953和WO2012081712中所述，产生例如氯化钠的其他盐。

为了除去这些盐，化学公司使用常规的化学工艺用于工业生产，例如，溶剂萃取(WO9428717)、蒸发并加入有机溶剂结晶(CN103497131)、蒸馏 (CN103664717)和活性炭吸附(US20060287543)。通过溶剂萃取可以很好地除去大部分盐，但是需要使用大量的溶剂(例如丙酮)，这导致操作成本高，并且由于使用溶剂导致高爆炸风险和毒性。蒸发和结晶得到的盐在后续的过滤过程中有大量的产品损失，因为产品黏度非常高，过滤困难从而导致产品损失。

还有人研究了采用电渗析(US4419198)来除去盐。电渗析工艺的主要缺点包括能耗高，在进料中需要高浓度的盐以实现优化处理。

令人惊讶的是，仅在WO2010094630中描述了色谱工艺，但是用于分离有机溶剂和HMBA，而不是用于HMBA脱盐。

发明内容

本发明涉及一种将包含盐和2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物经过树脂处理后被分离成富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分和富含盐的馏分。所述盐是由合成路线产生的，并且可以由阳离子和阴离子组成。这些离子可以是单原子离子(例如Cl^-)或多原子离子(例如 SO₄^2-)，单电荷离子或多电荷离子。所述离子可以为有机离子(例如CH₃COO^-) 或无机离子(也称为矿物离子，例如NH₄⁺)。本发明涉及2-羟基-4-(甲基硫代) 丁酸与盐相比在色谱柱上的不同保留或洗脱体积。

2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸可能主要倾向于富集在萃取液相而盐可能主要倾向于富集在萃余液。因此，下文中，有时将富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分称为萃取液，而将富含盐的馏分称为萃余液。

本发明方法包含将所述混合物负载在树脂上的步骤和洗脱的步骤。洗脱过程中的流速优选大于1m/h，还优选大于2m/h，更优选4m/h，再优选大于5m/h。