[发明专利]高纯度肌酸及其一水合物的生产工艺

说明书

本发明涉及高纯度肌酸及其一水合物的生产工艺。

肌酸又称肌肉素，是血液、肌肉、鱼肉的组成成份，它具有修复细胞的功能，可用于药物制造，它还可用作人体能量的补充剂，加速人体蛋白的合成，适量补充肌酸可增加人体力量和忍耐性，推迟疲劳产生。肌酸又是合成香料的原料，用于香料生产。肌酸可作为食品添加剂，用于食品和饮料生产。在现有技术中，曾有报导用肌氨酸与氰胺反应合成肌酸，但由于肌氨酸价格昂贵以及肌酸的产率不理想，因此，该方法没能发展成经济上合算的肌酸生产工艺。

在欧洲专利EP0754679中公开了一种用肌酸钠水溶液和氰胺水溶液反应来制取肌酸的方法，其反应温度为20～150℃，pH为9～10，反应液的pH值用无机酸盐酸或有机酸肌氨酸、乙酸和甲酸来调节，反应产物肌酸用去氯离子水清洗和重结晶得到无水肌酸(含水量≤1％)或一水肌酸(含水量≤12％)。因该反应要在弱碱性(pH9～10)的条件下进行，而肌氨酸钠水溶液为强碱性，因此该反应的pH值要用加入无机酸盐酸或有机酸肌氨酸、乙酸或甲酸来调节。用无机酸或有机酸来调节pH，引入了相应的无机酸盐或有机酸盐杂质。并且，用肌氨酸来调节肌氨酸钠溶液的强碱性，是不可能实现的，因为肌氨酸溶液本身是弱碱性。另外，用肌氨酸钠和氰胺制取肌酸的生产成本较高。以氰胺为原料生产的肌酸，口感上有难以容忍的苦味，这是由于在反应生成肌酸的同时，也生成包括双氰胺在内的含氰根杂质所致，这种苦味不但令人难以接受，而且有毒，因此必须除去。用去氯离子水溶液室温洗涤，很难一次脱尽苦味，反复洗涤，必将导致产物肌酸大量溶解损失，使收率下降。用热水重结晶法脱苦，效果也差，并且，肌酸在水相受热情况下，有显著的脱氨现象以及脱水成肌酐等副反应，影响产品得率。

本发明的目的是提供一种用氯乙酸与甲胺在水相反应生成的肌氨酸水溶液直接和氰胺水溶液反应制取高纯度肌酸及其一水合物的生产工艺，它省去了上述背景技术中将肌氨酸或肌氨酸钠提纯后再与氰胺反应的步骤，节省了生产成本。本发明制得的粗制一水合物肌酸用硫代硫酸钠等脱苦味剂的水溶液来精制脱苦，可得高纯度可口服的肌酸产品。

本发明的化学反应方程式如下：

1、

本发明是这样实现的，这种高纯度肌酸及其一水合物的生产工艺过程包括(以下的水溶液浓度都为重量百分比)：

a.在10～30℃，用氯乙酸水溶液和甲胺水溶液反应生成肌氨酸溶液，反应时间为8～12小时；

b.在50～95℃，加热1～3小时，赶出反应液中的甲胺；

c.加入氢氧化钠溶液，中和分解反应液中的副产物氯化甲胺；

d.在105～110℃，减压浓缩1～2小时，得浓度为30～40％肌酸水溶液；

e.过滤除去杂质(沉淀)，得到的肌氨酸水溶液，将氰胺水溶液加入上述肌氨酸水溶液中，搅拌下，通氨调节反应溶液pH9～12，在70～80℃，搅拌反应0.5～1.0小时，生成白色乳状物肌酸；

f.反应液冷却至5～15℃，搅拌1～7小时生成肌酸结晶，离心甩滤，滤饼用去离子水淋洗，甩干得纯度为98.5％含水量18％的粗制一水合肌酸；

g.将粗制一水合肌酸用脱苦味剂的去离子水溶液悬浮搅拌洗涤处理或重结晶处理，制得纯度为99.5％以上的无苦味的一水合肌酸(含水量≤12％)，脱苦味剂可从硫代硫酸盐、亚硫酸盐、次卤酸盐、次亚磷酸盐中任意选择一种或几种混配。

本发明中甲胺溶液的浓度为35～40％，氯乙酸与甲胺的摩尔比为1∶8～1∶12，以1∶9～1∶10较佳。

本发明中氢氧化钠溶液的浓度为30％，氢氧化钠与氯乙酸的摩尔比为1.0∶1～1.1∶1。

本发明中肌氨酸水溶液和氰胺水溶液的混合液中通氨调节溶液的pH值以9为好。

本发明中氰胺水溶液浓度为25～35％。

本发明中氰胺与氯乙酸的摩尔比为0.7∶1～1.2∶1，以0.8∶1～1.1∶1较佳。

本发明中所述的脱苦味剂水溶液浓度为5～15％。

本发明中所述的粗制一水合肌酸用脱苦味剂水溶液悬浮搅拌洗涤处理是将粗制一水合肌酸悬浮于脱苦味剂水溶液中搅拌2～4小时后，离心甩滤，滤饼用去离子水洗去残留脱苦味剂，烘干制得。