1.本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种高纯一水肌酸的制备方法。
背景技术：
2.一水肌酸可抑制肌肉疲劳因素的产生，减轻疲劳与紧张，恢复体能，可加速人体蛋白质合成，使肌肉更结实，增强肌肉弹性，降低胆固醇、血脂、血糖水平，改善中老年人肌肉萎缩症，延缓衰老。一水肌酸被誉为最具人气、最有效的营养补剂之一，其地位之高足以与蛋白质产品并驾齐驱。
3.现有肌酸的制备技术主要有以下几类：1)氨基氰与肌氨酸钠或肌氨酸钾水溶液反应制备肌酸；2)s-甲基异硫脲与肌氨酸钠或肌氨酸钾水溶液反应制备肌酸；3)以氯乙酸为原料，与甲胺水溶液和氰胺水溶液反应制备肌酸。其中，第二种方法，s-甲基异硫脲与肌氨酸钠或肌氨酸钾水溶液反应制备肌酸，该工艺会产生甲硫醇副产物，有难闻的怪味，也影响了肌酸的口感，并且具有神经毒性，尾气用碱液也难以完全吸收，容易造成大气污染。第三种方法，氯乙酸与甲胺和氰胺制备肌酸过程，其中氯乙酸和甲胺的摩尔比一般为1:8～1:12，反应中会产生大量的甲胺盐酸盐，这给后续的产品提纯带来了困难；且该方法生产的产品有苦味，需用硫代硫酸钠等脱苦味剂来处理，后处理工艺复杂，收率仅为50％左右。第一种方法，氨基氰与肌氨酸钠或肌氨酸钾水溶液反应来制备肌酸是目前国内生产肌酸的常用方法，现有工艺都是采用无机酸如盐酸或有机酸如醋酸来调节氨基氰与肌氨酸钠反应液的ph值，加热反应一定时间后，冷却、结晶，过滤得到晶体，晶体用去离子水洗涤，再干燥得到一水肌酸产品。但是现有的该工艺得到的一水肌酸纯度低，盐残留大，且反应过程中单氰胺聚合产生的双氰胺残留大，杂质肌肝残留也较多，影响了一水肌酸产品的质量。
4.因此，有必要对现有一水肌酸的生产工艺进行研究改进，以期开发一种可以提高一水肌酸质量的生产方法。
技术实现要素：
5.本发明主要解决的技术问题是提供一种高纯一水肌酸的制备方法，可以明显提高一水肌酸产品的纯度，并且制备方法简单易行。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，所述方法包括步骤：
7.(1)将肌氨酸钠水溶液用盐酸调节ph为8.5-9.0，之后升温到65-70℃，开始滴加单氰胺水溶液，滴加过程控制反应液温度65-70℃，滴加完毕后降温至28-30℃，用盐酸调反应液ph为7.5-8.0；该步骤涉及的反应式如下：
[0008][0009]
(2)将步骤(1)所得物料降温至20-25℃，分离出固体，得到一水肌酸湿粗品；
[0010]
(3)所述一水肌酸湿粗品加水后加热完全溶解，之后降温结晶，分离出固体，所得固体经干燥得到高纯一水肌酸产品。
[0011]
作为本发明一种优选的实施方案，所述肌氨酸钠水溶液的质量百分比浓度为37-40％，进一步优选为38％。
[0012]
作为本发明一种优选的实施方案，所述单氰胺水溶液的质量百分比浓度为28-33％，进一步优选为30％。
[0013]
作为本发明一种优选的实施方案，所述肌氨酸钠水溶液中肌氨酸钠与所述单氰胺水溶液中单氰胺的摩尔比为1：(1-1.1)，进一步优选为1：(1-1.05)。
[0014]
作为本发明一种优选的实施方案，所述单氰胺水溶液的滴加时间为10-14h。
[0015]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，所述一水肌酸湿粗品与水的质量配比为1：(7-8)。
[0016]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，加热溶解温度为80-90℃，一水肌酸湿粗品完全溶解于水。
[0017]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，所述水先调ph为7.5-8.0，再与所述一水肌酸湿粗品混合。
[0018]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，降温结晶的降温速率为4-6℃/h，进一步优选5℃/h。
[0019]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，温度降至10-15℃后停止降温，之后分离出固体。
[0020]
作为本发明一种优选的实施方案，步骤(3)中，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为40-60r/min。
[0021]
本发明还提供了采用本发明所述制备方法获得的高纯一水肌酸产品。
[0022]
本发明提供了一种高纯一水肌酸制备方法，以肌氨酸钠和单氰胺为原料，通过控制反应条件，先制备得到一水肌酸湿粗品，本发明反应条件下生成的副产物少，目标产物收率高，且便于后续的提纯；之后将一水肌酸湿粗品用纯水加热溶解，然后控制降温结晶，之后分离、干燥后得到高纯一水肌酸产品，母液浓缩提纯降温结晶可继续回收一水肌酸。
[0023]
原料肌氨酸钠水溶液中含有大量的杂质，通过控制反应条件可以减少副产物的产生，但是肌氨酸钠水溶液中所含杂质也会导致一水肌酸纯度低、且晶体有大有小，产品质量较差。本发明在制备得到一水肌酸粗品后再将其二次溶解，然后通过控制结晶温度与搅拌速度等条件，结晶得到了高纯度的一水肌酸产品，液相纯度可达99.5％以上，其中不含双氰胺和肌酐杂质，结晶后剩余母液可以循环套用，不影响总体产品的收率，本发明中一水肌酸总体收率在90％以上。
具体实施方式
[0024]
下面将结合具体实施方案对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。但是本领域技术人员应当理解，下文所述的实施方案仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的保护范围。基于本发明中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方案，例如修改、替换后得到的实施方案，都属于本发明保护的范围。
[0025]
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的原料、试剂、仪器等如无特殊说明，均可通过商业途径获得。
[0026]
下述实施例和对比例中的百分数如无特别说明时，均为质量百分数。
[0027]
实施例1
[0028]
本实施例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0029]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至8.7，之后开始升温，升温至68℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液500g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约12h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.8；
[0030]
(2)继续降温至21℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品496g；
[0031]
(3)将496g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.8的纯水混合，纯水用量3472g，升温至89℃完全溶解，然后开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至15℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共451g，液相色谱检测纯度为99.8％，收率88.2％。一水肌酸产品中未检出双氰胺和肌酐杂质。
[0032]
实施例2
[0033]
本实施例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0034]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至8.8，之后开始升温，升温至70℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液510g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约12h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.6；
[0035]
(2)继续降温至25℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品506g；
[0036]
(3)将506g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.8的纯水混合，纯水用量3680g，升温至85℃完全溶解，然后开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至12℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共459g，液相色谱检测纯度为99.9％，收率90％。一水肌酸产品中未检出双氰胺和肌酐杂质。
[0037]
对比例1
[0038]
本对比例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0039]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至9.5，之后开始升温，升温至65℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液500g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约12h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.7；
[0040]
(2)继续降温至22℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品466g；
[0041]
(3)将466g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.6的纯水混合，纯水用量3450g，升温至85℃完全溶解，然后开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至10℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共411g，液相色谱检测纯度为99.5％，收率80.5％。
[0042]
由于步骤(1)中，肌氨酸钠水溶液加盐酸调ph至9.5，ph升高，单氰胺不稳定，导致收率降低。得到的一水肌酸产品中未检出肌酐杂质，双氰胺残留0.36％。
[0043]
对比例2
[0044]
本对比例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0045]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至8.5，之后开始升温，升温至80℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液500g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约12h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.8；
[0046]
(2)继续降温至20℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品436g；
[0047]
(3)将436g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.6的纯水混合，纯水用量3070g，升温至85℃完全溶解，然后开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至10℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共401g，液相色谱检测纯度为99.3％，收率78.6％。
[0048]
由于步骤(1)中，加盐酸调ph至8.5，之后升温的温度提高，至80℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液，单氰胺不稳定，导致收率降低。得到的一水肌酸产品中未检出肌酐杂质，双氰胺残留0.60％。
[0049]
对比例3
[0050]
本对比例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0051]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至8.5，之后开始升温，升温至68℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液500g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约6h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.8；
[0052]
(2)继续降温至20℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品396g；
[0053]
(3)将396g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.6的纯水混合，纯水用量2800g，升温至85℃完全溶解，然后开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至10℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共363g，液相色谱检测纯度为96.9％，收率71.1％。
[0054]
由于步骤(1)中单氰胺水溶液的滴加速度快，单氰胺滴加后反应未来得及充分进行，容易聚合生成双氰胺，导致收率降低。得到的一水肌酸产品中未检出肌酐杂质，双氰胺残留2.19％。
[0055]
对比例4
[0056]
本对比例提供了一种高纯一水肌酸的制备方法，制备过程如下：
[0057]
(1)往反应器内加入38％的肌氨酸钠水溶液1000g，加盐酸调ph至8.8，之后开始升温，升温至70℃后开始滴加30％的单氰胺水溶液510g，滴加过程控制反应液温度在65-70℃之间，滴加约12h后滴加结束，然后开始降温，降温至30℃后滴加盐酸调ph为7.5；
[0058]
(2)继续降温至25℃后分离出固体，即得到一水肌酸湿粗品506g；液相色谱检测湿品纯度为99.3％，双氰胺残留0.46％，肌酐残留0.23％；
[0059]
(3)将506g一水肌酸湿粗品与预先调整ph为7.6的纯水混合，纯水用量3680g，升温至85℃但固体未完全溶解，即开始降温，控制每小时降温5℃，降温结晶过程进行搅拌，搅拌速度控制为50r/min，温度降至12℃后停止降温，进行固液分离，分离出的固体经干燥，得到一水肌酸产品，共461g，液相色谱检测纯度为99.6％，收率90.4％。得到的一水肌酸产品中双氰胺残留0.16％、肌酐残留0.11％。
[0060]
由于步骤(3)未完全溶解一水肌酸湿粗品时即开始降温结晶，得到的一水肌酸晶体不均匀，导致双氰胺和肌酐在晶体中有夹带，因此产品杂质残留较高。
[0061]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描
述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。