一种制备药用级l-色氨酸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备药用级氨基酸的制备方法，具体涉及一种L-色氨酸的精制 方法，制备成药用级L-色氨酸。
【背景技术】
[0002] 色氨酸化学名为β -吲哚基丙氨酸，1902年从酪蛋白中分离获得。色氨酸有3中 异构体，分别为L型、D型和消旋体DL型。色氨酸是一种重要的营养必需氨基酸，只能有微 生物或植物合成。其中的L-色氨酸是人体必需的8种氨基酸之一，人和动物无法自身合 成，只能从食物中摄取。D-色氨酸在人体内几乎不发生代谢，也无毒性，因此人体不需补充。 L-色氨酸作为一种必需的氨基酸，目前被广泛应用于医药、食品及饲料等方面。L-色氨酸 结构式为：
[0003]
[0004] L-色氨酸在医学上有重要应用。在生物体内，L-色氨酸代谢转化可生产5-羟色 胺、吲哚乙酸、尼克酸、褪黑素、色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，且色氨酸代 谢失调会引起糖尿病或神经错乱。L-色氨酸在医学上已广泛应用于治疗癞皮病治疗、精神 分裂症治疗、营养氨基酸片等。因此药用级L-色氨酸的需求正与日倶增。
[0005] L-色氨酸属于热敏性物质，长时间加热或光照易着色，易分解变质，所以在提取工 艺研究中常用蛋白质水解法、化学合成法、酶法催化或直接进行发酵生产L-色氨酸。通常 这些方法制得的L-色氨酸由于颜色深（常为灰黄色），且含有部分其他氨基酸杂质和其他 水溶性蛋白等，透光率、含量和比旋度难以达到药典标准，仅能达饲料级氨基酸标准。一些 文献报道了 L-色氨酸的精制方法，但存在明显缺点，或者精制过程使用溶媒过多，无法规 模化生产，或精制后的L-色氨酸无法达到药典标准。
[0006] L-色氨酸的精制方法，相关报道如下：
[0007] CN200810019958. Χ(公开号为CN101531626A)公开了生物发酵法工业化生产L-色 氨酸的精制方法，包括以下步骤：在搅拌下将粗品加入20倍重量的60°C纯水中，升温至 75°C溶解，按粗品重量0. 1 %加入明矾；按粗品重量的30%加入303#活性炭，75°C脱色15 分钟；脱色液降温至5-15Γ，按体积比15%加入浓度80%工业醋酸，搅拌保温5±3°C结晶 4小时；结晶液离心机分离，冰水淋洗，80°C下真空干燥4-6小时得精品。本方法最大的缺 点是使用溶媒量太大。由于L-色氨酸在纯水中的溶解度非常小，因此使用20倍重量的水 在高温下使L-色氨酸溶清，即L-色氨酸的精制浓度不到5 %，本技术凸显了 L-色氨酸精制 品难以大批量生产的缺点。
[0008] CN201010560069. 1(公开号为CN102030698A)公开了利用有机膜分离提取发酵 L-色氨酸的方法，先将发酵液的pH调节至一定值，然后进行微滤-超滤系统料罐进行膜过 滤，再次调节pH值，浓缩，醇结晶，即得。此发明提供了从发酵液提取L-色氨酸粗品的方法， 并未提供L-色氨酸的精制方法，制备的L-色氨酸难以达到药用级L-色氨酸的质量标准。
[0009] CN 200910065010. 2(公开号为CN101565396A)公开了一种L-色氨酸的精制工 艺。具体方法是以水和丙醇混合溶剂为溶媒，将L-色氨酸粗品溶解，在50-80°C溶解后反应 100-120min，过滤后的澄清液结晶得到L-色氨酸精制品。以重量比计，其中溶媒的用量为 溶媒：粗品=100:20-30。制得的L-色氨酸透光率多90%，旋光度为-30. 0-32. 5度，收率 约85%。该发明中溶媒使用了水与醇的混合溶剂，增加了 L-色氨酸的溶解度，但溶媒使用 量依然较大，溶媒使用量是L-色氨酸粗品重量的4-5倍，而且产品透光率难以达到药典标 准规定的多95. 0%，也说明在醇与水的混合溶媒中L-色氨酸的脱色效果不太理想。此技术 发明并不能稳定地生产出药用级L-色氨酸。
[0010]目前为止，还未有相关文献报道以进一步解决使用更少量的溶媒精制L-色氨酸， 并达到药用级标准的技术发明。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是提供一种有效的精制方法，将饲料级L-色氨酸精制成药用级 L-色氨酸。同时解决L-色氨酸精制过程中消耗溶媒过大，结晶浓度较低，无法实现规模化 工业化生产的缺点。
[0012] 本发明提供的一种制备药用级L-色氨酸的方法，该方法包括以下步骤：
[0013] 1)溶解：将饲料级L-色氨酸粗品溶解在溶媒中，以重量比计，溶媒：粗品为 100:50-60 ；
[0014] 2)脱色：将上述L-色氨酸的溶清液加入活性炭脱色，过滤，得到无色澄清滤液；
[0015] 3)调节pH :将脱色后的滤液调节pH至5. 4-6. 4,得到L-色氨酸晶体；
[0016] 4)过滤水洗：将L-色氨酸晶体离心分离后，潮品再用水洗，离心分离出晶体；
[0017] 5)烘干：将L-色氨酸晶体真空烘干，即得。
[0018] 上述精制方法中：
[0019] 步骤1)中：
[0020] 所述饲料级L-色氨酸中L-色氨酸的含量在应不低于95%。
[0021 ] 所述溶媒为碳酸钠水溶液或氢氧化钠水溶液，其浓度为5-8 %，优选5 % -8 %的氢 氧化钠水溶液；
[0022] 溶解温度控制在50-60 °C ;
[0023] 步骤2)中：
[0024] 活性炭的用量是L-色氨酸粗品重量的5% ;
[0025] 脱色时间为0.5-lh;
[0026] 步骤3)中：
[0027] 滤液调pH值温度控制在40-50 °C ;
[0028] pH调节剂为浓度为10%的盐酸；
[0029] 步骤4)中：
[0030] 离心分离时，转速为1500-2000rpm，时间为15_30min，优选地，转速为1700rpm，时 间为20min ;
[0031] 步骤5)中：
[0032] 真空干燥温度和时间分别为50-70°C、10h，真空度为-0. 09MPa-0.1 MPa。
[0033] 优选地，所述方法包括以下步骤：
[0034] 1)溶解：
[0035] 将饲料级L-色氨酸粗品溶解在溶媒中，其中溶媒为5% -8%的碳酸钠或氢氧化钠 水溶液，溶解温度为50_60°C，以重量比计，溶媒：粗品为10:5-6 ;
[0036] 2)脱色：
[0037] 将上述L-色氨酸的溶清液保温下加入L-色氨酸粗品重量5 %的活性炭脱色 〇. 5h，趁热过滤后，得到无色澄清滤液；
[0038] 3)调节 pH :
[0039] 将脱色后的滤液40-50°C下，然后用盐酸调节pH = 5. 4-6. 4,得到L-色氨酸晶体；
[0040] 4)过滤水洗：
[0041] 将含L-色氨酸晶体的溶液离心分离，得到L-色氨酸潮品，再用水洗2遍后，离心 分离出晶体；
[0042] 5)烘干：
[0043] L-色氨酸晶体50-70°C下真空烘干IOh后，真空度为-0. 09MPa~-0.1 MPa，真空包 装密闭保存。
[0044] 本发明提供的精制方法具有以下优点：
[0045] 1、使用溶媒少，本发明使用的溶媒相比于专利CN101565396A和CN101531626A，溶 媒用量显著减少，相同的设备可以生产出更多的药用级L-色氨酸。由于溶媒用量少，也减 少了加热过程消耗的能耗，节省了成本。
[0046] 2、专利CN 101565396A公开的方法，其使用的混合溶媒无法回收再利用，而本发 明可以联产氯化钠副产品。
[0047] 3、本发明经调碱和加热步骤可以有效除去其他蛋白质等杂质并增加 L-色氨酸在 水中的溶解度，通过脱色工序可以有效提高透光率，通过减少溶媒用量可以实现高收率，利 用真空包装可以有效避免L-色氨酸在空气中被氧化。因此本发明可以高产率制备出药用 级L-色氨酸。
[0048] 4、本发明采用的技术方案是将在水中溶解度很小的饲料级L-色氨酸在碱性水溶 液中溶解，生产溶解度较大的L-色氨酸的钠盐。再通过药用炭脱色，