[發明專利]從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離氨基酸和亞氨基二羧酸的方法

有效

• 申請號: 201410234675.2
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104003830A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 韋異勇;耿明剛;徐洪;覃玉芳;鄭皓;吳傳隆;金海琴;劉丹;劉楨
• 申請（專利權）人: 重慶紫光化工股份有限公司
• 主分類號: C07B63/00
• 分類號: C07B63/00;C07C229/08;C07C227/40;C07C229/16;C07C227/18;C01D5/16
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 黎昌莉

技術領域

本發明涉及廣泛用作食品添加劑、醫藥、農藥等原料的氨基酸的提純方法，具體涉及一種從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離氨基酸和亞氨基二羧酸的方法。

背景技術

甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸等氨基酸的制備方法采用施特雷克(Strecker)法，在Strecker方法中，獲得堿金屬鹽形式的氨基酸，如甘氨腈水解得到甘氨酸鈉水溶液。

由所得的氨基酸的堿金屬鹽的水溶液制備氨基酸的方法(脫鹽)，大多是采用酸中和氨基酸的堿金屬鹽的水溶液，之后再通過結晶方法回收氨基酸。如中國專利CN1962611B公開了一種羥基乙腈法制備甘氨酸的工藝，將羥基乙腈、氨水混合反應，得到氨基乙腈的氨水溶液，向得到的氨化液中直接加入無機堿，得到含甘氨酸鹽的堿解液，再將堿解液脫氨后用無機酸中和、脫色，脫色液經過濃縮分步結晶和重結晶得到甘氨酸和無機鹽。此方法的缺點是：如在中和甘氨酸的鈉鹽過程中，中和產生的諸如硫酸鈉和氯化鈉等無機鹽的溶解度與甘氨酸非常相似，不能通過一級結晶充分回收甘氨酸，而需要通過反復調節pH值來進行逐步結晶，或者調節溫度來進行逐步結晶。然而，這些方法的操作都非常煩雜，不易把握，而且生產效率低下，并且工業實施很困難。

目前，有文獻提出，采用陽離子交換樹脂對氨基酸的堿金屬鹽水溶液中的堿金屬離子進行陽離子交換(脫鹽)，從而得到氨基酸水溶液，陽離子交換樹脂可以采用強酸性和弱酸性的，優選弱酸性。

另一方面，在利用Strecker法制備氨基酸時，要求以高純度同時分離并回收作為副產物的亞氨基二羧酸和作為產物的氨基酸。但在上述傳統技術中，利用結晶法提純氨基酸并不能同時得到亞氨基二羧酸。

另外，在申請號為200580014618.2的發明專利中公開了一種從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中提純氨基酸的方法，包括用含有陽離子交換樹脂的移動床式連續離子交換裝置對氨基酸的堿金屬鹽的水溶液進行脫鹽提純處理，以得到粗氨基酸的水溶液，再利用弱堿性陰離子交換樹脂從所得的粗氨基酸的水溶液中吸附除去作為共存的副產物的亞氨基二羧酸，上述所用的陽離子交換樹脂可以是強酸性也可以是弱酸性，但優選弱酸性；所述的氨基酸優選為甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸。

但是本申請的發明人在實際生產過程中發現，無論是采用強酸性陽離子交換樹脂還是弱酸性陽離子交換樹脂的移動床式連續離子交換裝置對氨基酸的堿金屬鹽的水溶液進行脫鹽提純處理，最終分離得到的氨基酸均會產生包晶現象，以甘氨酸為例，因甘氨酸與亞氨基二乙酸一鈉鹽溶解度非常接近，且其溶解度隨溫度變化情況也很相似，當甘氨酸濃縮到大于20％以后，亞氨基二乙酸一鈉鹽會隨著甘氨酸一起結晶出來，出現包晶現象(包晶現象是在物質結晶過程中，晶體中包夾著其它晶體，這樣從而導致結晶出來的物質純度不高)。

另外，本申請的發明人還發現，當采用弱酸性陽離子交換樹脂的移動床式連續離子交換裝置對氨基酸的堿金屬鹽的水溶液進行脫鹽提純處理，得到粗氨基酸水溶液，粗氨基酸水溶液然后采用弱堿性陰離子交換樹脂從所得的粗氨基酸的水溶液中吸附除去作為共存的副產物的亞氨基二羧酸的方法并不能實現，因為弱酸性陽離子連續交換后，得到的粗氨基酸水溶液中含有的是副產物亞氨基二羧酸的酸式鹽(如亞氨基二乙酸氫鈉)，并不是亞氨基二羧酸。因為，工業上常用的弱酸性陽離子的pH值為3-6，甘氨酸的等電點為5.97，丙氨酸的等電點為6.0，蛋氨酸的等電點為5.74，而亞氨基二羧酸的等電點為1.9-2.3，如采用弱酸性陽離子交換樹脂進行連續離子交換得到含有氨基酸和亞氨基二羧酸的粗氨基酸水溶液，即實現了弱酸制強酸，違背了“強酸制弱酸”的化學規律。

基于上述原因和現有技術，本發明提供了一種氨基酸的提純方法，從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離氨基酸和亞氨基二羧酸。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離提純氨基酸和亞氨基二羧酸的方法，該方法避免了“包晶現象”的產生，提高了氨基酸的收率，同時高純度分離提純氨基酸和作為副產物的亞氨基二羧酸。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種從氨基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離氨基酸和亞氨基二羧酸的方法，所述氨基酸為甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸中的一種或多種，包括如下進行的步驟：

(1)陽離子交換步驟：含有氨基酸堿金屬鹽的水溶液，采用陽離子交換樹脂進行連續離子交換，以得到粗氨基酸的水溶液；所述粗氨基酸的水溶液還包含作為共存的副產物亞氨基二羧酸的堿金屬酸式鹽；