本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法。
背景技術(shù)：
：L-谷氨酸螯合鉀一水物，是一種醫(yī)藥中間體，可用作食品添加劑和生物化學(xué)研究制劑，在調(diào)節(jié)心肌功能及電生理和治療心腦血管疾病、低血鉀等各種心率失常、肝炎、肝功能不全等方面有顯著療效?，F(xiàn)有的生產(chǎn)工藝配料、濃縮完全一樣，差異之處主要是提取方法的差異。目前生產(chǎn)工藝中的提取L-谷氨酸螯合鉀一水物工藝為：采用有機溶劑改變?nèi)軇O性，從而使產(chǎn)品析出或者采用噴霧干燥的方法，直接獲得成品。第一種方法：使用有機溶劑，降低了生產(chǎn)環(huán)境的安全系數(shù)，且所獲得的產(chǎn)品中易殘留有機溶劑，同時使用有機溶劑提取會增加生產(chǎn)成本。同時由于使用有機溶劑在產(chǎn)品烘干過程中產(chǎn)品的外觀由于溶劑揮發(fā)帶走少量結(jié)晶水而導(dǎo)致無光澤、流動性差；第二種提取方法設(shè)備、場地投大、生產(chǎn)成本高；所獲得產(chǎn)品是粉末，毫無顆粒和流動性可言，水分含量不穩(wěn)定，不易控制。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法，包括以下步驟：步驟(1)、以碳酸鉀或氫氧化鉀、L-谷氨酸為原料，以溫度為70～80℃的水為溶劑進行反應(yīng)，溶液澄清后校正反應(yīng)液的pH值至7.5～8.5，繼續(xù)在80～85℃下反應(yīng)2～4小時，然后將反應(yīng)液脫色過濾、濃縮至婆美度為36～38°Bé，濃縮液冷卻至溫度15～20℃；步驟(2)、向降溫后的濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，維持溫度15～20℃，攪拌結(jié)晶36～48小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用5～10L去離子水漂洗，固體在80～85℃干燥6～10小時得到L-谷氨酸螯合鉀一水物產(chǎn)品。步驟(1)中，所述的L-谷氨酸的質(zhì)量為水的質(zhì)量的20～25％，優(yōu)選為20％；L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量之比為2：1～1.1，優(yōu)選為2：1.005；L-谷氨酸與氫氧化鉀的物質(zhì)的量之比為1：1～1.1，優(yōu)選為1：1.01。步驟(1)中，優(yōu)選以溫度為75℃的水為溶劑進行反應(yīng)。步驟(2)中，所述的晶種L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為1～5：100(g：mL或kg：L)，優(yōu)選為3：100。本發(fā)明對L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體沒有特別要求，只要是合格產(chǎn)品就可以作為晶種。步驟(2)中，每100kgL-谷氨酸螯合鉀粗品使用6～8L去離子水漂洗。作為制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的優(yōu)選方案，包括以下步驟：步驟(1)、以碳酸鉀或氫氧化鉀、L-谷氨酸為原料，以溫度為75℃的水為溶劑進行反應(yīng)，溶液澄清后校正反應(yīng)液的pH值至8.0-8.5，繼續(xù)在85℃下反應(yīng)2～4小時；然后將反應(yīng)液脫色過濾、濃縮至婆美度為36-38°Bé，濃縮液冷卻至溫度15-20℃。步驟(2)、濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為3：100，維持溫度16～18℃，攪拌結(jié)晶40小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用6～8L去離子水漂洗，固體普通箱式80～85℃干燥8小時左右得到L-谷氨酸螯合鉀一水物產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明方法制備L-谷氨酸螯合鉀一水物，螯合度達到了95％以上，很好的解決了客戶對于高螯合度L-谷氨酸鉀一水物的需求?？蛻魧θ軇埩舻囊笤絹碓礁撸皇褂萌軇┦谴髣菟?，本發(fā)明不使用有機溶劑，提高了生產(chǎn)環(huán)境的安全系數(shù)，同時不使用有機溶劑也可以大幅度降低原料成本，降低成本約6000元/噸；同時確保產(chǎn)品無溶劑殘留，水分易控制；且該方案的相對于噴霧干燥法，設(shè)備、場地投入比較小，可以降低約20％的設(shè)備投入。具體表現(xiàn)為：1)體系pH偏堿性，同時維持反應(yīng)3小時，使L-谷氨酸螯合鉀一水物的螯合度由65％～70％提高到了95％以上。2)投入1～5％的L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，誘導(dǎo)L-谷氨酸螯合鉀結(jié)晶。3)維持結(jié)晶溫度15～20℃，是確保L-谷氨酸螯合鉀盡可能多的結(jié)晶出來，同時維持36～48小時是確保產(chǎn)品結(jié)晶形態(tài)好，物料表面所含母液少，這樣可以直接采用普通烘箱烘干。4)固液離心分離時使用少量去離子水洗滌確保物料表面盡可能的少帶母液，烘干后產(chǎn)品外觀白亮、流動性好。具體實施方式下面通過具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。實施例1一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法，包括以下步驟：(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入碳酸鉀，碳酸鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量之比為2：1.005。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為8.0；繼續(xù)在85℃下反應(yīng)3小時；然后將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為37.6°Bé，濃縮液冷卻至溫度18℃。(2)、向降溫后的濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為3：100，維持溫度16～18℃，攪拌結(jié)晶40小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用8L去離子水漂洗，固體普通箱式80～85℃干燥8小時左右，水分合格后可以出料、裝袋、密封。實施例2一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法，包括以下步驟：(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入氫氧化鉀，氫氧化鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1：1.01。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為8.0；繼續(xù)在85℃下反應(yīng)3小時；然后將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為37.2°Bé，濃縮液冷卻至溫度18℃。(2)、向降溫后的濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為3：100，維持溫度16～18℃，攪拌結(jié)晶40小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用8L去離子水漂洗，固體普通箱式80～85℃干燥8小時左右，水分合格后可以出料、裝袋、密封。實施例3一種制備L-谷氨酸螯合鉀一水物的方法，包括以下步驟：(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入碳酸鉀，碳酸鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量比為2：1.005。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為8.2；繼續(xù)在85℃下反應(yīng)3小時；然后將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為37.6°Bé，濃縮液冷卻至溫度16℃。(2)、降溫后的濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為5：100，維持溫度16～18℃，攪拌結(jié)晶40小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用6L去離子水漂洗，固體普通箱式80～85℃干燥8小時左右，水分合格后可以出料、裝袋、密封。對比例1(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入碳酸鉀，碳酸鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量比為2：1.005。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為8.1；繼續(xù)在85℃下反應(yīng)3小時；然后將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為37.6°Bé，濃縮液冷卻至溫度16℃。(2)、向反應(yīng)釜中加入無水乙醇，濃縮液和無水乙醇的體積比為1：3，攪拌2日后逐步有L-谷氨酸螯合鉀晶體析出，10小時后進行離心分離，在50-60℃真空烘箱中烘干取得L-谷氨酸螯合鉀成品。對比例2(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入碳酸鉀，碳酸鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量比為2：1.005。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為8.0；繼續(xù)在85℃下反應(yīng)3小時，然后將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為37.6°Bé，濃縮液冷卻至溫度16℃，此時物料極為粘稠，但無結(jié)晶析出。(2)將上述粘稠物料在70-80℃直接進行噴霧干燥得L-谷氨酸螯合鉀固體粉末。對比例3(1)、反應(yīng)釜中加入水，配備電機攪拌，加熱至溫度75℃，維持攪拌，加入L-谷氨酸后，逐步加入碳酸鉀，碳酸鉀需緩慢加入，以防泡沫過多料液濺出；其中L-谷氨酸的質(zhì)量為水質(zhì)量的20％，L-谷氨酸與碳酸鉀的物質(zhì)的量比為2：1.005。溶液澄清后，取少量反應(yīng)液過濾去雜后測試pH，并校正反應(yīng)液pH為7.0；將反應(yīng)液脫色過濾，真空濃縮至婆美度為36-38°Bé，濃縮液冷卻至溫度18℃。(2)、降溫后的濃縮液中加入L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體作為晶種，L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體和濃縮液的重量體積比為3：100，維持溫度16-18℃，攪拌結(jié)晶40小時，放料離心得L-谷氨酸螯合鉀粗品，每100kg粗品使用8L去離子水漂洗，固體普通箱式80～85℃干燥8小時左右，水分合格后可以出料、裝袋、密封。表1實施例1-3和對比例1-3制得的L-谷氨酸螯合鉀的質(zhì)量檢測結(jié)果檢測項目實施例1實施例2實施例3對比例1對比例2對比例3外觀白色顆粒白色顆粒白色顆粒白色顆粒白色粉末白色顆粒旋光度23.8°23.7°23.8°23.5°23.6°23.4°透光率99％99％99％98.5％98.6％97％含水量6.5％6.4％6.5％7.8％6.0％7.9％螯合度97.6％98.4％96.7％95.4％96.2％68.5％溶劑殘留0000.06％00結(jié)論：實施例1-3制得的L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體符合日本味之素企業(yè)標(biāo)準AJI97，制備過程中不使用有機溶劑，降低了生產(chǎn)過程中的安全系數(shù)，且L-谷氨酸螯合鉀晶體中無有機溶劑殘留，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，晶體的含水量易于控制，實施例1-3制得的晶體的含水量穩(wěn)定。由于提取過程中不涉及有機溶劑及噴霧干燥的大型設(shè)備，占地小產(chǎn)品的成本有大幅降低。按照對比例1所述的方法制備L-谷氨酸螯合鉀一水物晶體有無水乙醇溶劑殘留，所制得的產(chǎn)品水分比較高，雖然合格，但是非常接近≤8.0％的上限指標(biāo)，同樣也影響了其透光指標(biāo)；對比例2制備的L-谷氨酸螯合鉀，不同批次的產(chǎn)品的含水量不同，而且差別比較大，不穩(wěn)定，且設(shè)備投入大，成本高，同樣由于噴霧干燥溫度較高，影響了成品的透光指標(biāo)；對比例3中待溶液澄清后即校正反應(yīng)液pH為7.0、脫色過濾，偏低的pH和缺少螯合時間不利于提高產(chǎn)品的螯合度。當(dāng)前第1頁1 2 3