介紹

L-鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽的化學(xué)式為C5H12N2O2·HCl，外觀(guān)為白色結(jié)晶性粉末。

L-鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽

合成

現(xiàn)有合成的缺點(diǎn)

CN104830922B公開(kāi)了一種L?鳥(niǎo)氨酸酶法轉(zhuǎn)化制備方法，以精氨酸為底物配制酶轉(zhuǎn)化液，加入具有精氨酸酶活性的菌體細(xì)胞或粗酶液催化水解，利用等電點(diǎn)結(jié)晶和離子交換相結(jié)合的方法分離制備轉(zhuǎn)化產(chǎn)物L(fēng)?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽。其中，使用了乙醇析晶，并且需要使用氨水或無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)p H值，造成耗酸堿量和有機(jī)溶劑量大的問(wèn)題，產(chǎn)生廢鹽，污染大。

目前制備L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽方面，主要面臨的問(wèn)題是：1)現(xiàn)有的制備方法中大多使用乙醇溶劑或者是酸堿試劑，而乙醇易燃，存在較大的安全隱患；2)L?鳥(niǎo)氨酸鹽與尿素不易分離，導(dǎo)致分離效果較差，產(chǎn)物收率低。

新合成方法

蘇海霞[1]克服現(xiàn)有技術(shù)的制備方法污染嚴(yán)重、存在安全隱患以及分離效率低的缺陷而提供一種L?鳥(niǎo)氨酸鹽的制備方法。

(1)在反應(yīng)釜中加入2000L反滲透水，投入70kg精氨酸，配成0.2mol/L的底物溶液，加入鹽酸調(diào)節(jié)p H值8.0，向精氨酸底物溶液中加入1.4kg精氨酸酶，反應(yīng)釜升溫至38℃開(kāi)始酶解轉(zhuǎn)化，反應(yīng)4h后取樣，利用薄板層析法(其中薄板層析法所用的展層劑配比為，正丁醇：丙酮：濃氨水：水＝10：10：5：2)檢測(cè)剩余的精氨酸，當(dāng)剩余的精氨酸與投料量中精氨酸質(zhì)量比小于0.2％時(shí)，停止反應(yīng)；轉(zhuǎn)化液經(jīng)酶過(guò)濾器過(guò)濾精氨酸酶，過(guò)濾精氨酸酶后的轉(zhuǎn)化液繼續(xù)加入鹽酸調(diào)節(jié)p H值5.0，所得溶液即為0.2mol/L的L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽與0.2mol/L的尿素的混合溶液，加入0.35kg活性炭脫色30min，板框過(guò)濾至濾液清亮。

(2)安裝如圖1所示的均相膜電滲析裝置，膜堆排列方式為：陽(yáng)電極?陽(yáng)極室?陽(yáng)極膜?[濃室?陰離子交換膜?淡化室?陽(yáng)離子交換膜]100?濃室?陰極膜?陰極室?陰電極，其中100為重復(fù)單元數(shù)。陰、陽(yáng)電極為耐腐蝕的Ti、Pt和Ir的合金材料，膜與膜間的隔室墊有對(duì)應(yīng)流道的格網(wǎng)及密封墊，所有濃室或淡化室通過(guò)相同的流道串聯(lián)起來(lái)。將膜堆安裝到電滲析設(shè)備中，將陽(yáng)極極板連接正極電源，陰極極板連接負(fù)極電源，將各隔室及循環(huán)泵連接起來(lái)，啟動(dòng)循環(huán)泵10min排除氣泡后，設(shè)置流速200L/h，檢查膜堆無(wú)滲漏即膜堆安裝完成。

(3)將步驟(1)中的濾液加入到淡化室中，將100L的反滲透水加入濃室中，將濃度為1％的氫氧化鈉溶液和硫酸1000L分別加入到陰、陽(yáng)極室中，啟動(dòng)各對(duì)應(yīng)的循環(huán)泵，使各料液在對(duì)應(yīng)的隔室之間循環(huán)流動(dòng)起來(lái)，循環(huán)流動(dòng)10min排除氣泡后，調(diào)整各隔室流速，使隔室壓力相當(dāng)；待隔室液體在電滲析膜堆內(nèi)循環(huán)流動(dòng)10min后，啟動(dòng)膜堆電源，設(shè)置膜堆電壓為220V，電流上限設(shè)置為200A。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)控淡化室液面及電導(dǎo)率，若淡化室液面下降，則補(bǔ)充100L的反滲透水使液面與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始持平；若淡化室電導(dǎo)率降至0.1ms/cm以下，且電流降低至0.2A以下時(shí)實(shí)驗(yàn)停止。此時(shí)，淡化室的尿素溶液中L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽的體積含量降至0 .1％以下，濃室體積為400L，L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽濃度達(dá)到1mol/L，尿素的體積含量低于0.3％，尿素分離率達(dá)到95％。效果數(shù)據(jù)1：淡化室的尿素溶液中L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽的體積含量降至0.1％以下；濃室的L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽濃度達(dá)到1mol/L，尿素的體積含量低于0.3％；尿素分離率達(dá)到95％。

(4)將淡化室的尿素溶液和濃室的L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽溶液放出，淡化室的尿素溶液減壓濃縮后得到尿素肥料，濃室的L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽溶液在0 .08Mpa以上的真空下濃縮至84.48kg(大量晶體析出，水分占20％)。將結(jié)晶混合物降溫至0℃，離心甩料，烘干即得L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽成品45.5kg；將甩料之后的母液再收集，加入0.35kg活性炭脫色30min，板框過(guò)濾至濾液清亮，濾液在0.08Mpa以上的真空下濃縮至30kg(大量晶體析出，水分占30％)。將結(jié)晶混合物降溫至0℃，離心甩料，烘干即得第二批L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽17 .86kg，合并兩次產(chǎn)品，產(chǎn)品總收率為94.29％。效果數(shù)據(jù)2：L?鳥(niǎo)氨酸鹽酸鹽的總收率為94.29％。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇海霞,熊宗華,朱程軍,等.一種L-鳥(niǎo)氨酸鹽的制備方法[P].湖北省:CN201911346576.2,2022-12-06.