专利名称：一种功能性氨基酸的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种功能性氨基酸的制备方法，具体地说是一种功能性氨基酸-N-甲基-天冬氨酸(NMA)的制备方法。
技术背景氨基酸是动物维持生命和生长不可缺少的营养素之一，是组成动物体蛋白的 主要成分。目前在词料、食品中使用氨基酸是蛋白质氨基酸，如赖氨酸、蛋氨 酸、色氨酸等，也称第一代氨基酸。此类氨基酸通常作为动物体蛋白组成元素， 己成为动物日粮配制的重要组成成分。目前饲料中添加的氨基酸仍以此类为主。 功能性氨基酸是指在营养物质代谢过程中起重要作用的活性氨基酸，由非蛋白 氨基酸和氨基酸衍生物组成，在动物机体内含量低，所起功效特殊，被称为第 二代氨基酸。功能性氨基酸-N-甲基-天冬氨酸(NMA)是动物机体中存在的一种天然氨 基酸衍生物，对神经和内分泌具有重要的调控作用。其分子式为C5H9N04，结 构式为H IHOOC- H2C-(j-COOH NHCH3大量研究表明，使用外源生长激素(GH)能显著促进生长，提高词料利用 效率，改善胴体品质。生长激素是由l卯个氨基酸残基组成的多肽，不能被动 物直接吸收，在消化道易被消化酶分解而失效，只能注射或埋植才能奏效，操 作上难度很大，并且应用外源生长激素易引起消费者顾虑，难于大规模推广应 用。功能性氨基酸一N-甲基-天冬氨酸(NMA)可在肠道直接吸收，添加在饲料 中便能奏效，具有安全、高效、实用的优点。NMA可通过促进猪垂体生长激素 基因高效表达，显著提高机体内源性生长激素水平，达到与注射外源生长激素 相当的功效，从而产生促进生长、改善饲料利用效率和胴体组成的显著功效。 NMA在猪上的应用试验表明，它能显著促进猪生长，提高胴体瘦肉率，降低脂 肪沉积。NMA目前仅有试剂级产品，价格极为昂贵(约5万美元/公斤)。NMA的 制备方法仅见美国专利2，200,220(Walterreppe)，其制备过程如下将750 ml —甲胺、200 ml水、500ml97^的马来酸酐混合后在9(TC搅拌加热15个小时后， 向混合液中再加入1150 ml的氢氧化钠在9(TC下继续搅拌20个小时；反应液用 活性炭处理、过滤后真空浓縮，析出的结晶用乙醇和用浓盐酸刚果红配成的酸 溶液充分洗涤以除去氯化钠，并用乙醇进行重结晶。采用这种制备方法的缺点 是需要高温，设备要求高；反应剧烈难以控制，操作条件恶劣；生产成本高。 发明内容本发明的目的是提供一种功能性氨基酸-N-甲基-天冬氨酸的制备方法。 它是在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入 重量比2 4倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 2 3的比例加 入氢氧化钠，反应2 5小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1丄5 3 的比例缓缓滴加重量百分比浓度为30%的一甲胺水溶液，控制反应温度不超过 40°C，加料完毕后，于40。C下保温3 5小时；用盐酸酸化，使pH达到2 3; 蒸发浓縮，冷却后，晶体析出，过滤，滤饼在80 110 "C温度下，常压或真空 干燥即可。本发明之NMA合成方法，由于采用溴代丁二酸和一甲胺的取代反应，可降 低反应温度，縮短反应时间，使反应容易控制；该反应在常温常压下即可进行， 对设备要求不高，节省了设备投资，因而具有操作条件温和、工艺流程短、能 耗低、投资少、成本低等优点。本发明之功能性氨基酸NMA，添加在饲料中便能奏效，使用方便，有效的 解决了外源GH不能口服、必须定期注射或埋植应用的难题。本发明制备的NMA 能促进畜禽的生长，提高饲料利用率，显著改变猪的胴体组成，提高胴体瘦肉 率，降低脂肪比率。
具体实施方式
本发明结合以下实例作进一步的说明。 实施例1在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比2倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 2的比例加入氢氧化钠,反应2小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1:1.5的比例缓缓滴加30% 一甲胺水溶液，控制体系的温度不超过4(TC，加料完毕后，于4(TC下保温3小 时后用盐酸酸化，使pH=2。反应液蒸发浓縮至近干，冷却后，NMA成晶体析 出，过滤，滤饼在80。C真空干燥即得纯度97。/。以上的NMA。 实施例2在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量 比4倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 2的比例加入氢氧化钠，反应5小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1: 3的比例缓缓滴加30% 一甲胺水溶液，控制体系的温度不超过4CTC，加料完毕后，于4(TC下保温5小 时后用盐酸酸化，使pH:3。反应液蒸发浓縮至近干，冷却后，NMA成晶体析 出，过滤，滤饼在11(TC常压干燥即得纯度97。/。以上的NMA。 实施例3在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量 比3倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 2的比例加入氢氧化钠, 反应4小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1:2的比例缓缓滴加30% 一甲胺水溶液，控制体系的温度不超过4(TC，加料完毕后，于4(TC下保温4小 时后反应液用盐酸酸化，使pH-2.5。反应液蒸发浓縮至近干，冷却后，NMA成 晶体析出，过滤，滤饼在9(TC真空干燥即得纯度97。/。以上的NMA。 实施例4在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量 比2倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 2的比例加入氢氧化 钠，反应2小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为l丄5的比例缓缓滴加 重量百分比浓度为30%的一甲胺水溶液，控制反应温度不超过4(TC，加料完毕 后，于40。C下保温3小时；用盐酸酸化，使pH达到2;蒸发浓縮，冷却后，晶 体析出，过滤，滤饼在8(TC温度下，常压干燥即可。 实施例5在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量 比4倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1: 3的比例加入氢氧化 钠，反应5小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1: 3的比例缓缓滴加重 量百分比浓度为30%的一甲胺水溶液，控制反应温度不超过40"C，加料完毕后， 于4(TC下保温5小时；用盐酸酸化，使pH达到3;蒸发浓缩，冷却后，晶体析 出，过滤，滤饼在11(TC温度下，真空干燥即可。
权利要求
1.一种功能性氨基酸-N-甲基-天冬氨酸的制备方法，其特征在于在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比2～4倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1∶2～3的比例加入氢氧化钠，反应2～5小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1∶1.5～3的比例缓缓滴加重量百分比浓度为30％的一甲胺水溶液，控制反应温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温3～5小时；用盐酸酸化，使pH达到2～3；蒸发浓缩，冷却后，晶体析出，过滤，滤饼在80～110℃温度下，常压或真空干燥即可。
全文摘要
本发明公开了一种功能性氨基酸-N-甲基-天冬氨酸的制备方法。它是在室温下将溴代丁二酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比2～4倍水溶解，按溴代丁二酸与氢氧化钠的摩尔比为1∶2～3的比例加入氢氧化钠，反应2～5小时，然后按溴代丁二酸与一甲胺的摩尔比为1∶1.5～3的比例缓缓滴加重量百分比浓度为30％的一甲胺水溶液，控制反应温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温3～5小时；用盐酸酸化，使pH达到2～3；蒸发浓缩，冷却后，晶体析出，过滤，滤饼在80～110℃温度下，常压或真空干燥即可。本发明可降低反应温度，缩短反应时间，使反应容易控制；具有操作条件温和、工艺流程短、能耗低、投资少、成本低等优点。
文档编号C07C227/00GK101239924SQ20081006000
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者曹德瑞, 祝春雷, 胡彩虹, 董金格, 邹晓庭 申请人:浙江大学