专利名称：L－瓜氨酸－苹果酸的制备方法
技术领域：
本发明涉及L-苹果酸和氨基酸的结晶方法，具体涉及L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法。
背景技术：
L-瓜氨酸-苹果酸盐是目前国际市场上销售量日益增大的一种氨基酸盐类保健品，主要用于减肥产品。随着国际市场需求量的日益增长，对L-瓜氨酸盐类的结晶方法的研究成为人们关注的重点，特别是对L-瓜氨酸-L-苹果酸的成盐结晶的方法的研究。
日本公开54-143603、54-42378、US4420432、US4438044等专利已系列报导了L-苹果酸和多种氨基酸反应成盐结晶方法。其中L-苹果酸和其他氨基酸成盐结晶方法，如L-精氨酸-DL-苹果酸盐(2∶1)的成盐反应式如下 L-精氨酸-DL-苹果酸(2∶1)反应步骤如下DL-苹果酸缓慢加入至L-精氨酸水溶液中(按照摩尔比)，减压浓缩至饱和状态(室温下过夜不会有晶体析出)；然后加入晶种，加入甲醇沉析过夜，过滤，滤饼用甲醇洗涤，干燥，可得成品。其他氨基酸成盐时，不加晶种的情况下，有机溶剂分批加入，一次沉淀性结晶得产品。
但关于苹果酸与L-瓜氨酸反应成盐结晶方法，只有CA摘要V82P144952c，简要提供了一种结晶方法，此种方法是运用冷冻干燥技术，需要机械设备的要求，而且配制溶液的溶剂量大，使得制备成本高，不适宜于工业化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法。该方法步骤简单，产品纯度高，收率高，适应于工业化生产。
本发明的反应式如下 其中n＝1，2本发明的反应步骤如下1.配制20％～30％L-瓜氨酸的水溶液，缓慢将苹果酸加入L-瓜氨酸溶液中，L-瓜氨酸∶苹果酸摩尔比1∶1或2∶1；2.待完全溶解后，在50～80℃的温度下，减压浓缩，除去相当于20～60％的水量，冷却至20～30℃；3缓慢加入亲水性有机溶剂至少量结晶析出，搅拌10～15分钟，继续缓慢加入有机溶剂，加入总量相当于除去水的体积量的3～4倍，加入时间在2～2.5小时；或者一次性缓慢加入极性亲水性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂，加入时间在30～40分钟，加入总量同前；4降温后结晶，过滤洗涤，60℃真空干燥得到成品。
减压浓缩水浴温度最好是55℃，除去相当于总体积30～40％的水最合适于结晶的浓度，最佳的结晶温度为22～25℃。
亲水性有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和异丁醇，极性亲水性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂包括甲醇∶石油醚、甲醇∶正己烷、乙醇∶石油醚、乙醇∶正己烷、丙醇∶石油醚、丙醇∶正己烷、异丙醇∶石油醚、异丙醇∶正己烷、正丁醇∶石油醚、正丁醇∶正己烷、异丁醇∶石油醚和异丁醇∶正己烷。
本方法的特点是用自制的L-瓜氨酸水溶液中加等克分子或0.5克分子的苹果酸(L，DL)，在室温条件下，反应成盐，然后在50～80℃的温度条件下，减压浓缩除去相当于总体积20～60％的水，再加入亲水性有机溶剂或混合溶剂，在20～30℃结晶得到产品。
本方法比分批加入溶剂一次性结晶所得的产品晶型好，不易结块，便于运输和使用，方法简单易行，产品纯度高(≥98％)，收率高(80～86％)，适应于工业化生产。
本发明含有对人体有效的上述L-瓜氨酸-苹果酸，以及含有一种或多种保健食品上可接受的载体。
上述保健食品可接受的载体是指常规的保健食品载体，例如稀释剂、赋形剂等。其制剂形式包括各种固体剂型及液体剂型。另外还可以加入其它辅剂和香味剂、甜味剂等。
本发明的L-瓜氨酸-苹果酸通过口服施用于需要这种营养食品的人群。用于口服时，可将其制成常规的固体制剂如片剂、粉剂、颗粒剂、胶囊等，制成液体制剂如水或油性悬浮剂等或其它液体制剂如糖浆等；优选的形式是片剂、包衣片剂、胶囊等。
本发明各种剂型可以按照保健食品领域常规的生产方法制备，例如使L-瓜氨酸-苹果酸活性成份与一种或多种载体混合。
L-瓜氨酸的制备方法如下1于500ml的反应瓶中加入L-精氨酸75g，蒸馏水300ml，室温下搅拌，用浓HCl调pH9.45～9.55左右，搅拌30mins后复测pH，如pH值升高，用浓HCl调至9.50左右。加入酶粉2g，醋酸锰0.3g，升温至50～52℃，搅拌反应16hr。用TLC监测至无精氨酸斑点，反应完毕。加入50％H2SO4调pH5.0～6.0，加入2g活性炭，升温至90℃，搅拌30mins，过滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤。合并滤液，减压浓缩，除去一半体积后，冷却，得到无色或浅黄色溶液。
2上述反应液中，加入118g五水硫酸铜，103g尿素，搅拌，用10％NaOH调pH6.5～7.0，升温，常压浓缩，油浴温度控制在110～120℃左右。此时反应液颜色逐渐由深蓝色变成浅蓝色，并有大量蓝色固体析出。反应至经TLC监测无鸟氨酸斑点，终止反应，时间约为6hr。
3上述反应液过滤，用蒸馏水洗涤滤饼，得到L-瓜氨酸铜盐。将L-瓜氨酸铜盐置于三颈瓶中，加入5倍量的蒸馏水(V/W)，边搅拌，边通入H2S气体，至无CuS产生，停止通入H2S，改通入空气驱除反应液中残存的H2S气体。然后在反应液中加入3g活性炭，室温下搅拌30mins，过滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤，合并滤液，调pH6.5～7.0，加压浓缩，水浴温度60℃。约蒸出一半体积的水，控制溶液L-瓜氨酸浓度在20～30％左右，停止浓缩，得到淡黄色的L-瓜氨酸溶液，放置冰箱备用。
其中的TLC监测取实验中需监测的溶液样品，另取相对应的对照品溶液(如L-精氨酸，L-鸟氨酸标样)，吸取上述两种溶液，分别点于同一硅胶G薄层板上，以正丙醇∶浓氨水(67∶33)为展开剂，展开后，晾干，在90℃干燥10mins，喷以茚三酮溶液(1→50)，再在90℃干燥10mins，立即检视。所测样品溶液如显杂质斑点的颜色，与对照品溶液的主斑点比较，不得更深。
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
具体实施例方式
实施例1500ml反应瓶中，加入140ml含量为25％的L-瓜氨酸溶液(相当于0.2mol)，搅拌，缓慢加入13.4g(0.1mol)L-苹果酸，在室温反应10mins，然后减压浓缩，水浴温度55℃，浓缩反应液总体积至95ml左右，冷却温度至23℃，边搅拌边缓慢滴加95％乙醇至有少量结晶析出时，搅拌10mins，然后继续滴加95％乙醇，乙醇总量为180ml左右，滴加时间为2hr。然后将结晶液温度降至5～10℃，放置30mins，使晶体结晶完全，过滤，晶体用95％乙醇洗涤，并在60℃真空干燥得到白色片状结晶型L-瓜氨酸-L-苹果酸盐(2∶1)(39.4g，收率81.4％)。
D+19.5(c＝4，6N HCl)元素分析(C6H13N3O3)2·C4H6O5计算值C 39.67％ H 6.61％ N 17.36％测试值C 39.78％ H 6.73％ N 17.24％含量99.8％(用NaOH溶液滴定苹果酸，再由此推算出产品含量)实施例2500ml反应瓶中，加入70ml含量为25％的L-瓜氨酸溶液(相当于0.1mol)，搅拌，缓慢加入13.4g(0.1mol)DL-苹果酸，在室温反应10mins，然后减压浓缩，水浴温度55℃，浓缩反应液总体积至44ml左右，冷却温度至23℃，边搅拌边缓慢滴加无水甲醇至有少量结晶析出时，搅拌10mins，然后继续滴加无水甲醇，甲醇总量为90ml左右，滴加时间为2hr。然后将结晶液温度降至5～10℃，放置30mins，使晶体结晶完全，过滤，晶体用无水甲醇洗涤，并在60℃真空干燥得到白色片状结晶型L-瓜氨酸-DL-苹果酸盐(1∶1)(24.8g，收率80.4％)。
D+15.6°(c＝4，6N HCl)元素分析C6H13N3O3·C4H6O5计算值C 38.83％ H 6.15％ N 13.59％测试值C 38.89％ H 6.13％ N 13.51％含量99.5％(用NaOH溶液滴定苹果酸，再由此推算出产品含量)实施例3500ml反应瓶中，加入70ml含量为25％的L-瓜氨酸溶液(相当于0.1mol)，搅拌，缓慢加入13.4g(0.1mol)L-苹果酸，在室温反应10mins，然后减压浓缩，水浴温度55℃，浓缩反应液总体积至45ml左右，冷却温度至23℃，边搅拌边缓慢滴加异丁醇至有少量结晶析出时，搅拌10mins，然后继续滴加异丁醇，异丁醇总量为100ml左右，滴加时间为2hr。然后将结晶液温度降至5～10℃，放置30mins，使晶体结晶完全，过滤，晶体用异丁醇洗涤，并在60℃真空干燥得到白色片状结晶型L-瓜氨酸-L-苹果酸盐(1∶1)(25.6g，收率82.8％)。
D+16.0°(c＝4，6N HCl)元素分析C6H13N3O3·C4H6O5计算值C 38.83％ H 6.15％ N 13.59％测试值C 38.62％ H 6.33％ N 13.44％含量98.6％(用NaOH溶液滴定苹果酸，再由此推算出产品含量)实施例4500ml反应瓶中，加入140ml含量为25％的L-瓜氨酸溶液(相当于0.2mol)，搅拌，缓慢加入13.4g(0.1mol)DL-苹果酸，在室温反应10mins，然后减压浓缩，水浴温度55℃，浓缩反应液总体积至90ml左右，冷却温度至23℃，边搅拌边缓慢滴加混合溶剂丙醇∶正己烷，总量为175ml左右，滴加时间为0.5hr。然后将结晶液温度降至5～10℃，放置30mins，使晶体结晶完全，过滤，晶体用混合溶剂洗涤，并在60℃真空干燥得到白色片状结晶型L-瓜氨酸-DL-苹果酸盐(2∶1)(41.6g，收率86.0％)。
D+18.5°(c＝4，6N HCl)元素分析(C6H13N3O3)2·C4H6O5计算值C 39.67％ H 6.61％ N 17.36％测试值C 39.58％ H 6.67％ N 17.25％含量98.0％(用NaOH溶液滴定苹果酸，再由此推算出产品含量)。
权利要求
1.一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于包括步骤如下(1)20％～30％L-瓜氨酸水溶液，缓慢将苹果酸加入，L-瓜氨酸∶苹果酸摩尔比1∶1或2∶1；(2)溶解后，在50～80℃的温度下，减压浓缩，除去相当于20～60％的水量，冷却至20～30℃；(3)缓慢加入有机溶剂或极性亲水性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂，总量相当于除去水的体积量的3～4倍，时间0.5～2.5小时；(4)降温结晶，过滤洗涤，真空干燥。
2.如权利要求1所述的一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于苹果酸是L-苹果酸或DL-苹果酸。
3.如权利要求1所述的一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于减压浓缩温度是55℃，除去相当于30～40％的水，结晶温度是22～25℃。
4.如权利要求1所述的一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或异丁醇的一种。
5.如权利要求1所述的一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于混合溶剂是石油醚、甲醇或正己烷、乙醇或石油醚、乙醇或正己烷、丙醇或石油醚、丙醇或正己烷、异丙醇或石油醚、异丙醇或正己烷、正丁醇或石油醚、正丁醇或正己烷、异丁醇或石油醚、异丁醇。
6.如权利要求1所述的一种L-瓜氨酸-苹果酸的制备方法，其特征在于结晶包括L-瓜氨酸-L苹果酸1∶1，L-瓜氨酸-L苹果酸2∶1，L-瓜氨酸-DL苹果酸1∶1，或L-瓜氨酸-DL苹果酸2∶1。
全文摘要
本发明涉及一种L－瓜氨酸－苹果酸的制备方法，步骤包括将20％～30％L－瓜氨酸水溶液，缓慢加入苹果酸，摩尔比1∶1或2∶1；在50～80℃下，减压浓缩，冷却至20～30℃；缓慢加入有机溶剂或极性亲水性溶剂和非极性溶剂的混合溶剂，降温结晶，过滤洗涤，真空干燥得到成品。该方法步骤简单，产品纯度高，收率高，不易结块，便于运输和使用，适应于工业化生产。
文档编号C07C59/245GK101037400SQ20061002994
公开日2007年9月19日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者苏建勇, 郑南华, 苏迎春 申请人:上海汉飞生化科技有限公司