一種制備藥用級l-色氨酸的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種制備藥用級氨基酸的制備方法，具體涉及一種L-色氨酸的精制 方法，制備成藥用級L-色氨酸。
【背景技術】
[0002] 色氨酸化學名為β -吲哚基丙氨酸，1902年從酪蛋白中分離獲得。色氨酸有3中 異構體，分別為L型、D型和消旋體DL型。色氨酸是一種重要的營養必需氨基酸，只能有微 生物或植物合成。其中的L-色氨酸是人體必需的8種氨基酸之一，人和動物無法自身合 成，只能從食物中攝取。D-色氨酸在人體內幾乎不發生代謝，也無毒性，因此人體不需補充。 L-色氨酸作為一種必需的氨基酸，目前被廣泛應用于醫藥、食品及飼料等方面。L-色氨酸 結構式為：
[0003]
[0004] L-色氨酸在醫學上有重要應用。在生物體內，L-色氨酸代謝轉化可生產5-羥色 胺、吲哚乙酸、尼克酸、褪黑素、色素、生物堿、輔酶、植物激素等生理活性物質，且色氨酸代 謝失調會引起糖尿病或神經錯亂。L-色氨酸在醫學上已廣泛應用于治療癩皮病治療、精神 分裂癥治療、營養氨基酸片等。因此藥用級L-色氨酸的需求正與日倶增。
[0005] L-色氨酸屬于熱敏性物質，長時間加熱或光照易著色，易分解變質，所以在提取工 藝研究中常用蛋白質水解法、化學合成法、酶法催化或直接進行發酵生產L-色氨酸。通常 這些方法制得的L-色氨酸由于顏色深（常為灰黃色），且含有部分其他氨基酸雜質和其他 水溶性蛋白等，透光率、含量和比旋度難以達到藥典標準，僅能達飼料級氨基酸標準。一些 文獻報道了 L-色氨酸的精制方法，但存在明顯缺點，或者精制過程使用溶媒過多，無法規 模化生產，或精制后的L-色氨酸無法達到藥典標準。
[0006] L-色氨酸的精制方法，相關報道如下：
[0007] CN200810019958. Χ(公開號為CN101531626A)公開了生物發酵法工業化生產L-色 氨酸的精制方法，包括以下步驟：在攪拌下將粗品加入20倍重量的60°C純水中，升溫至 75°C溶解，按粗品重量0. 1 %加入明礬；按粗品重量的30%加入303#活性炭，75°C脫色15 分鐘；脫色液降溫至5-15Γ，按體積比15%加入濃度80%工業醋酸，攪拌保溫5±3°C結晶 4小時；結晶液離心機分離，冰水淋洗，80°C下真空干燥4-6小時得精品。本方法最大的缺 點是使用溶媒量太大。由于L-色氨酸在純水中的溶解度非常小，因此使用20倍重量的水 在高溫下使L-色氨酸溶清，即L-色氨酸的精制濃度不到5 %，本技術凸顯了 L-色氨酸精制 品難以大批量生產的缺點。
[0008] CN201010560069. 1(公開號為CN102030698A)公開了利用有機膜分離提取發酵 L-色氨酸的方法，先將發酵液的pH調節至一定值，然后進行微濾-超濾系統料罐進行膜過 濾，再次調節pH值，濃縮，醇結晶，即得。此發明提供了從發酵液提取L-色氨酸粗品的方法， 并未提供L-色氨酸的精制方法，制備的L-色氨酸難以達到藥用級L-色氨酸的質量標準。
[0009] CN 200910065010. 2(公開號為CN101565396A)公開了一種L-色氨酸的精制工 藝。具體方法是以水和丙醇混合溶劑為溶媒，將L-色氨酸粗品溶解，在50-80°C溶解后反應 100-120min，過濾后的澄清液結晶得到L-色氨酸精制品。以重量比計，其中溶媒的用量為 溶媒：粗品=100:20-30。制得的L-色氨酸透光率多90%，旋光度為-30. 0-32. 5度，收率 約85%。該發明中溶媒使用了水與醇的混合溶劑，增加了 L-色氨酸的溶解度，但溶媒使用 量依然較大，溶媒使用量是L-色氨酸粗品重量的4-5倍，而且產品透光率難以達到藥典標 準規定的多95. 0%，也說明在醇與水的混合溶媒中L-色氨酸的脫色效果不太理想。此技術 發明并不能穩定地生產出藥用級L-色氨酸。
[0010]目前為止，還未有相關文獻報道以進一步解決使用更少量的溶媒精制L-色氨酸， 并達到藥用級標準的技術發明。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的是提供一種有效的精制方法，將飼料級L-色氨酸精制成藥用級 L-色氨酸。同時解決L-色氨酸精制過程中消耗溶媒過大，結晶濃度較低，無法實現規模化 工業化生產的缺點。
[0012] 本發明提供的一種制備藥用級L-色氨酸的方法，該方法包括以下步驟：
[0013] 1)溶解：將飼料級L-色氨酸粗品溶解在溶媒中，以重量比計，溶媒：粗品為 100:50-60 ；
[0014] 2)脫色：將上述L-色氨酸的溶清液加入活性炭脫色，過濾，得到無色澄清濾液；
[0015] 3)調節pH :將脫色后的濾液調節pH至5. 4-6. 4,得到L-色氨酸晶體；
[0016] 4)過濾水洗：將L-色氨酸晶體離心分離后，潮品再用水洗，離心分離出晶體；
[0017] 5)烘干：將L-色氨酸晶體真空烘干，即得。
[0018] 上述精制方法中：
[0019] 步驟1)中：
[0020] 所述飼料級L-色氨酸中L-色氨酸的含量在應不低于95%。
[0021 ] 所述溶媒為碳酸鈉水溶液或氫氧化鈉水溶液，其濃度為5-8 %，優選5 % -8 %的氫 氧化鈉水溶液；
[0022] 溶解溫度控制在50-60 °C ;
[0023] 步驟2)中：
[0024] 活性炭的用量是L-色氨酸粗品重量的5% ;
[0025] 脫色時間為0.5-lh;
[0026] 步驟3)中：
[0027] 濾液調pH值溫度控制在40-50 °C ;
[0028] pH調節劑為濃度為10%的鹽酸；
[0029] 步驟4)中：
[0030] 離心分離時，轉速為1500-2000rpm，時間為15_30min，優選地，轉速為1700rpm，時 間為20min ;
[0031] 步驟5)中：
[0032] 真空干燥溫度和時間分別為50-70°C、10h，真空度為-0. 09MPa-0.1 MPa。
[0033] 優選地，所述方法包括以下步驟：
[0034] 1)溶解：
[0035] 將飼料級L-色氨酸粗品溶解在溶媒中，其中溶媒為5% -8%的碳酸鈉或氫氧化鈉 水溶液，溶解溫度為50_60°C，以重量比計，溶媒：粗品為10:5-6 ;
[0036] 2)脫色：
[0037] 將上述L-色氨酸的溶清液保溫下加入L-色氨酸粗品重量5 %的活性炭脫色 〇. 5h，趁熱過濾后，得到無色澄清濾液；
[0038] 3)調節 pH :
[0039] 將脫色后的濾液40-50°C下，然后用鹽酸調節pH = 5. 4-6. 4,得到L-色氨酸晶體；
[0040] 4)過濾水洗：
[0041] 將含L-色氨酸晶體的溶液離心分離，得到L-色氨酸潮品，再用水洗2遍后，離心 分離出晶體；
[0042] 5)烘干：
[0043] L-色氨酸晶體50-70°C下真空烘干IOh后，真空度為-0. 09MPa~-0.1 MPa，真空包 裝密閉保存。
[0044] 本發明提供的精制方法具有以下優點：
[0045] 1、使用溶媒少，本發明使用的溶媒相比于專利CN101565396A和CN101531626A，溶 媒用量顯著減少，相同的設備可以生產出更多的藥用級L-色氨酸。由于溶媒用量少，也減 少了加熱過程消耗的能耗，節省了成本。
[0046] 2、專利CN 101565396A公開的方法，其使用的混合溶媒無法回收再利用，而本發 明可以聯產氯化鈉副產品。
[0047] 3、本發明經調堿和加熱步驟可以有效除去其他蛋白質等雜質并增加 L-色氨酸在 水中的溶解度，通過脫色工序可以有效提高透光率，通過減少溶媒用量可以實現高收率，利 用真空包裝可以有效避免L-色氨酸在空氣中被氧化。因此本發明可以高產率制備出藥用 級L-色氨酸。
[0048] 4、本發明采用的技術方案是將在水中溶解度很小的飼料級L-色氨酸在堿性水溶 液中溶解，生產溶解度較大的L-色氨酸的鈉鹽。再通過藥用炭脫色，