[發(fā)明專利]一種牛磺酸的提取純化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310458668.6
• 申請日: 2013-10-05
• 公開（公告）號: CN104513181A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王興路;范興山;余洪智;劉增;方金印;劉福明;王靜
• 申請（專利權(quán)）人: 山東方明藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C07C309/14
• 分類號: C07C309/14;C07C303/44
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。尤其是一種食品添加劑及醫(yī)藥原料牛磺酸的提取純化工藝。

背景技術(shù)

牛磺酸又名2-氨基乙磺酸，英文名稱Taurine。是一種含硫的非蛋白氨基酸，最早由牛磺中分離出來，故而得名。本品在體內(nèi)以游離狀態(tài)存在，不參與體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關(guān)。人體合成牛磺酸的半胱氨酸亞硫酸羧酶（CSAD）活性較低，主要依靠攝取食物中的牛磺酸來滿足機(jī)體需要。牛磺酸可以提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺機(jī)能、防止心血管病、影響脂類的吸收、改善內(nèi)分泌狀態(tài)，增強(qiáng)人體免疫、影響糖代謝、抑制白內(nèi)障的發(fā)生發(fā)展、改善記憶的功能、維持正常生殖功能；另外牛磺酸對防治缺鐵性貧血有明顯效果，它不僅可以促進(jìn)腸道對鐵的吸收，還可增加紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性；牛磺酸還是人體腸道內(nèi)雙歧菌的促生因子，優(yōu)化腸道內(nèi)細(xì)菌群結(jié)構(gòu)；還具有抗氧化、延緩衰老作用；能夠促進(jìn)急性肝炎恢復(fù)正常；對四氯化碳中毒有保護(hù)作用，并能抑制由此所引起的血清谷丙專氨酶的升高。對腎毒性有保護(hù)作用，牛磺酸對順鉑所致的兔原代腎小管上皮細(xì)胞改變有保護(hù)作用?，牛磺酸可鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和消炎，對凍傷、KCN中毒及偏頭疼也有防治作用。又有強(qiáng)肝利膽作用、解熱與抗炎作用、降壓作用、強(qiáng)心和抗心律失常作用、降血糖作用、牛磺酸有松弛骨骼肌和拮抗肌強(qiáng)直的作用、保護(hù)視網(wǎng)膜、保護(hù)心肌作用、抗氧化作用、促進(jìn)免疫功能、具有賦活肌膚細(xì)胞的能力。

牛磺酸純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，味微酸，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。

過去對牛磺酸的合成工藝報道較多，如：乙醇胺酯化還原法、乙醇胺氯化磺化法、乙撐亞胺法、環(huán)氧乙烷法等。環(huán)氧乙烷法原料易得、反應(yīng)步驟少、收率高、成本較低，雖然在氨化時需要高溫高壓，但是均為堿性條件，設(shè)備腐蝕輕微，只要耐壓條件符合要求，并無大的安全問題，在國內(nèi)已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)。其過程為將環(huán)氧乙烷通入亞硫酸鈉氫鈉水溶液里，得到羥乙基磺酸鈉，然后加入氨水，連續(xù)進(jìn)入高壓反應(yīng)器進(jìn)行氨化反應(yīng)，閃蒸除去無機(jī)氨后得到牛磺酸鈉的水溶液，再加入硫酸中和，便得到牛磺酸和硫酸鈉的混合水溶液，再通過反復(fù)的降溫結(jié)晶-濃縮除鹽，便分別得到牛磺酸和無水硫酸鈉，牛磺酸總收率70~80%。

反應(yīng)方程式如下：

但是所以現(xiàn)有技術(shù)中，加入硫酸中和，反復(fù)地降溫結(jié)晶離心得到牛磺酸和濃縮熱過濾得到無水硫酸鈉，在這個過程中，得到的牛磺酸夾雜硫酸鈉影響牛磺酸質(zhì)量、得到的硫酸鈉夾雜牛磺酸影響收率；在較高溫度下濃縮，長時間受熱，牛磺酸有分解；反復(fù)的濃縮離心，效率較低，能耗較大，成本提高；最后生成的含鹽廢液較多，極難處理，造成環(huán)境污染。含鹽廢水中含有的牛磺酸難于提取，含有的羥乙基磺酸鈉也難于回收，不利于總收率的提高。在專利?CN?101508658A、CN101486669A中都有詳細(xì)描述。

在中國專利CN?1626511A?中以乙醇胺工藝制備的牛磺酸和硫酸鈉、亞硫酸鈉的混合物水溶液，采用反饋式離子膜電滲析技術(shù)，將混合物分離為牛磺酸水溶液和硫酸鈉、亞硫酸鈉水溶液，牛磺酸水溶液濃縮后制得牛磺酸結(jié)晶，硫酸鈉、亞硫酸鈉水溶液因為含有過量的亞硫酸鈉，作為還原劑可以套用幾次，但是最終轉(zhuǎn)換為硫酸鈉形成廢鹽液，這是離子膜電滲析技術(shù)在牛磺酸生產(chǎn)中的應(yīng)用，該技術(shù)必須使用陰離子交換膜和陽離子交換膜。余立新等于2002年已經(jīng)開始應(yīng)用雙極性膜電滲析技術(shù)處理牛磺酸鈉溶液，同時副產(chǎn)氫氧化鈉水溶液，電流效率在50%左右，每公斤牛磺酸約耗電2KW/h，然而雙極膜價格較貴，難于大規(guī)模應(yīng)用。

在中國專利CN?1626511A?中以乙醇胺工藝制備的牛磺酸和硫酸鈉、亞硫酸鈉的混合物水溶液，采用反饋式離子膜電滲析技術(shù)，將混合物分離為牛磺酸水溶液和硫酸鈉、亞硫酸鈉水溶液，牛磺酸水溶液濃縮后制得牛磺酸結(jié)晶，硫酸鈉、亞硫酸鈉水溶液因為含有過量的亞硫酸鈉，作為還原劑可以套用幾次，但是最終轉(zhuǎn)換為硫酸鈉形成廢鹽液，這是離子膜電滲析技術(shù)在牛磺酸生產(chǎn)中的應(yīng)用，該技術(shù)必須使用陰離子交換膜和陽離子交換膜。余立新等于2002年已經(jīng)開始應(yīng)用雙極性膜電滲析技術(shù)處理牛磺酸鈉溶液，同時副產(chǎn)氫氧化鈉水溶液，電流效率在50%左右，每公斤牛磺酸約耗電2KW/h，然而雙極膜價格較貴，難于大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的就是為了提供一種適合于環(huán)氧乙烷法合成牛磺酸過程中的牛磺酸鈉水溶液的一種閉合的低能耗、低成本、清潔化提取純化方法。