[发明专利]制备甲硫氨酸的方法

说明书

本发明涉及一种制备甲硫氨酸的方法，包括在碱性处理液中水解5‑(2‑甲基巯基乙基)乙内酰脲(甲硫氨酸乙内酰脲)，其中通过处理液的电渗析除去包含甲酸根和含有1至5个碳原子有机酸的其它阴离子的副产物。

技术领域

本发明涉及一种制备甲硫氨酸的方法，包括在碱性处理液中水解5-(2- 甲基巯基乙基)乙内酰脲(甲硫氨酸乙内酰脲)，其中通过电渗析从处理液中 除去包含甲酸根和含有1至5个碳原子有机酸的其它阴离子的副产物。

背景技术

氨基酸甲硫氨酸目前在世界范围内大量地工业化生产，并且具有相当 大的商业重要性。甲硫氨酸用于许多领域，诸如药物、健康和健康产品， 但是特别是作为用于各种牲畜的许多饲料中的饲料添加剂。在工业规模上， 经由Bucherer-Bergs反应以化学方式生产甲硫氨酸，该反应是Strecker合成 的变体。在此，使起始物质3-甲基巯基丙醛(由2-丙烯醛和甲硫醇制备)、 氢氰酸(氰化氢)、氨和二氧化碳反应，以得到5-(2-甲基巯基乙基)乙内酰脲(甲硫氨酸乙内酰脲)，并且随后使用碱金属氢氧化物和/或碱金属碳酸盐 和碱金属碳酸氢盐(例如氢氧化钾和/或碳酸钾和碳酸氢钾)通过碱将其水 解成碱金属甲硫氨酸盐(例如甲硫氨酸钾)。最终通过二氧化碳处理将甲硫 氨酸从其碱金属盐优选其钾盐释放出来，其可以作为沉淀物从含有碱金属 碳酸盐和碱金属碳酸氢盐(例如碳酸钾和碳酸氢钾)的母液中滤出(US 5,770,769)。氨、碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐试剂(例如碳酸钾和碳酸 氢钾)以及二氧化碳通常在工业甲硫氨酸生产中再循环。迟早存在于处理 液中的碱金属盐(例如钾盐)以中性碱金属甲酸盐(例如甲酸钾)的形式 失活。碱金属甲酸盐(例如甲酸钾)由来自甲硫氨酸乙内酰脲溶液中存在 的乙内酰脲水解的氢氰酸和碱金属盐的残余形成(WO2013030068A2)。另 外的副产物尤其是二肽甲硫氨酰基甲硫氨酸(dipeptidemethionylmethionine，“met-met”，EP1564208A1)、乙酸盐和2-羟基-4-甲基 巯基丁酸、甲硫氨酸的羟基类似物(MHA)。因此，需要用新鲜的碱金属氢 氧化物水溶液(例如氢氧化钾溶液)连续地交换该乙内酰脲水解回路的一 部分含水处理液。通常，必须避免乙内酰脲水解回路中的副产物的过度富 集，因为否则甲硫氨酸晶体形成的中断发生。

乙内酰脲水解回路中的典型处理液包含以下成分：约10-16重量％的碱 金属盐形式的碱金属、5-8重量％的甲硫氨酸、3-5重量％的甲硫氨酰基甲硫 氨酸、0.7-1.1重量％的甲酸盐以及0.2-0.3重量％的乙酸盐。典型的清洗溶 液包括以下成分：约2-6重量％的甲硫氨酸、4-8重量％的甲硫氨酰基甲硫 氨酸、6-14重量％的碱金属盐形式的碱金属、1-1.7重量％的甲酸盐和0.3 至0.5重量％的乙酸盐。

由于交换过的处理液(净化)(除了约3重量％失活的碱金属盐(例如 钾盐))仍包含约7-8重量％活性碱金属盐以及作为另外的重要材料的甲硫 氨酸，该工序从经济或从生态观点来看是不希望的。

电渗析是用于处理废水或用于使水脱盐的已知方法。电渗析被理解为 意指其中通过离子交换膜和电势差去除水溶液的离子成分的方法。电渗析 的另一个使用领域是例如在电渗析池中具有不同等电点的氨基酸的分离， 电渗析池的室在电场的影响下在不同pH值下通过阴离子和阳离子交换膜 彼此分离(H.Strathmann and H.Chmiel,Chem.Ing.Tech,56(1984)No.3, 214-220)。

Perry和Kedem(US 4,238,307和DE 29 07 450 A1)提出了电渗析方法， 通过该方法，L-氨基酸可以通过它们的不同等电点在水溶液中与其衍生的 D-对映异构体分离，例如来自N-乙酰基-D-甲硫氨酸的L-甲硫氨酸。 Koberstein和Lehmann(DE 36 03 986 A1)公开了一种在L-氨基酸环化酶(其 在除去酶之后保留)的存在下处理N-乙酰-D,L-氨基羧酸的外消旋体拆分的 溶液的电渗析方法。