一种L‑焦谷氨酸的制备方法技术

本发明专利技术公开一种L‑焦谷氨酸的制备方法，包括(1)向反应釜中加入谷氨酸或水解回收料并加热，控制温度在145～150℃，间歇搅拌，溶解完全得料液，向所述料液中加入纯化水，多次结晶并离心，合并结晶产物得固体A，合并母液得液体1；(2)将固体A在溶剂中升温至35～45℃，溶解完全后送入脱色罐，升温至65～75℃，再加入活性炭，保温吸附后，过滤得到脱色液，将所述脱色液冷却结晶后，离心得到湿产品，结晶母液多次套用后，浓缩再结晶，得固体B和液体2；(3)将湿产品进行真空干燥，所述真空干燥的温度为80～85℃，干燥完成后降温冷却，检测之后得到所述L‑焦谷氨酸。其生产工艺简单，反应条件温和，产品收率和纯度高，无污染废弃物排放，便于大规模连续生产。

A method for preparing L pyroglutamic acid

The invention discloses a preparation method of a L pyroglutamic acid (1), including the addition of glutamate or hydrolysis of recycled and heated to a reaction kettle, the temperature control in 145 ~ 150 DEG C, intermittent agitation, dissolved completely liquid, liquid added to the purified water, repeated crystallization and centrifugation combined crystallization of solid A, liquid liquor with 1; (2) the solid A in the solvent is heated to 35 to 45 DEG C, dissolved completely into the decolorization tank, heating to 65 to 75 DEG C, then adding activated carbon adsorption, thermal insulation, filtering to obtain the decoloring solution. The decolorization of liquid cooling crystallization after centrifugation, get wet, repeatedly applied after the concentrated crystallization solution, recrystallization, solid and liquid 2 B; (3) the wet products for the vacuum drying, vacuum drying temperature is 80 to 85 DEG C, cooling after the drying, after the detection of L Jiaogu Amino acid. The production process is simple, the reaction conditions are mild, the yield and purity of the product are high, and no pollution waste is discharged, so as to be convenient for large-scale continuous production.

【技术实现步骤摘要】
一种L-焦谷氨酸的制备方法
本专利技术涉及氨基酸生产
，具体涉及一种L-焦谷氨酸的制备方法。
技术介绍
L-焦谷氨酸是一种有机化合物，其化学式为C5H7NO3，分子量129.11，学名为L-2-吡咯烷酮-5-羧酸，外观性状为无色结晶，熔点152-162℃，比旋光度-11.9°(c＝2，H2O)，溶于水、醇、丙酮和冰醋酸，微溶于乙酸乙酯，不溶于醚。L-焦谷氨酸是皮肤天然保湿因子的主要组分之一，其保湿能力远超过甘油及丙二醇等，且无毒、无刺激，是现代护肤、护发化妆品的优良原料。L-焦谷氨酸还对酪氨酸氧化酶的活性有抑制作用，从而阻止“类黑素”物质在皮肤中沉积，对皮肤具有增白作用。对角质有软化作用，可用于指甲化妆品。除在化妆品中应用外，L-焦谷氨酸还可与其它一些有机化合物生成衍生物，在表面活性、透明光亮作用等方面具有特殊功效。此外也可用作表面活性剂、洗涤剂、化学试剂、用于外消旋胺的拆分、有机中间体等；也可用于食品、医药等行业。L-焦谷氨酸的生产方法有半合成法、酶转化法和全合成法。目前工业生产的主要方法是以谷氨酸为原料的半合成法，将42％谷氨酸水溶液在140℃加热3h，得到L-焦谷氨酸为主要成分的反应液，经减压浓缩、结晶、洗涤、干燥，即得L-焦谷氨酸。然而该方法能耗高，设备要求极高，在高温高压条件进行，反应时间长，需要处理大量废母液。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种L-焦谷氨酸的制备方法，其生产工艺简单，设备要求不高，反应条件温和，产品收率和纯度高，结晶母液合并收集循环利用，无污染废弃物排放，便于大规模连续生产。为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是一种L-焦谷氨酸的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)向反应釜中加入谷氨酸或水解回收料并加热，控制温度在145～150℃，间歇搅拌，溶解完全得料液，向所述料液中加入纯化水，多次结晶并离心，合并结晶产物得固体A，合并母液得液体1；(2)将步骤(1)所得固体A在溶剂中升温至35～45℃，溶解完全后送入脱色罐，升温至65～75℃，再加入活性炭，保温吸附后，过滤得到脱色液，将所述脱色液冷却结晶后，离心得到湿产品，结晶母液多次套用后，浓缩再结晶，得固体B和液体2；(3)将步骤(2)得到的湿产品进行真空干燥，所述真空干燥的温度为80～85℃，干燥完成后降温冷却，检测之后得到所述L-焦谷氨酸。通过以上技术方案，采用谷氨酸或水解回收料作为制备L-焦谷氨酸的原料，通过在145～150℃条件下加热搅拌，进行焦化反应，得到L-焦谷氨酸的粗产品，通过后续的结晶离心，对L-焦谷氨酸粗产品进行第一步提纯，得L-焦谷氨酸结晶，将结晶在65～75℃的条件下，通过活性炭进行脱色处理，对粗产品进行脱色，并进一步提纯净化，提纯净化后结晶再离心，可得到纯度较高的L-焦谷氨酸湿产品，将湿产品进行真空干燥，冷却得到L-焦谷氨酸产品。在以上技术方案中，步骤(1)采用多次结晶并离心处理，合并结晶产物进行下一步提纯操作，步骤(2)结晶母液多次套用后，再浓缩结晶得到结晶产物，作为下一生产周期中提纯操作的原料，且两次结晶母液合并进行循环利用。本申请技术方案生产工艺简单，设备要求不高，生产过程中最高温度在145～150℃，且无高温高压要求，反应条件温和，且生产过程经过多次结晶，产品收率和纯度高，结晶母液合并收集循环利用，无污染废弃物排放，便于大规模连续生产。其中，步骤(1)所述多次结晶并离心具体为：采用冷却结晶并离心，后续离心后的母液采用浓缩结晶并离心，合并每次结晶产物得固体A，所得离心母液为液体1。由于第一次结晶时母液中L-焦谷氨酸浓度较高，此时降低即可得到大量晶体，因此采用降温结晶方式，第一次结晶之后，母液中L-焦谷氨酸含量较低，再降低温度得到的L-焦谷氨酸晶体较少，因此采用浓缩结晶的方式，最大程度将母液中的L-焦谷氨酸结晶出来，提高L-焦谷氨酸的收率。其中，步骤(2)所述保温吸附具体为：在搅拌条件下保温吸附20～30min。在搅拌条件下进行保温吸附，能够提高吸附效率。其中，步骤(2)所述结晶母液套用的次数为20～25次。其中，步骤(2)所述固体B送至下一生产周期与固体A合并进行生产。通过母液套用，对母液进行循环利用，避免污染物排放；将固体B送至下一生产周期与固体A合并进行生产，也能够提高L-焦谷氨酸的收率。优选的，步骤(1)所述间歇搅拌具体为：每隔3～5min搅拌1次，搅拌时长30～50s。采用间歇式搅拌方式，能够保证谷氨酸或水解回收料溶解完全，同时保持焦化反应的稳定性。优选的，步骤(1)所述纯化水的加入量为所述料液体积的5～8％。优选的，步骤(1)所述谷氨酸的含量为98％以上。此处的含量为质量百分数含量。优选的，步骤(2)所述水解回收料的制备方法包括以下步骤：a、将步骤(1)所述的液体1和前一生产周期中步骤(2)所述的液体2合并，得回收液体，加入盐酸后混合均匀，保持混合溶液在90～110℃，且为沸腾状态4～5h；b、送入中和罐，保持液体温度在70～80℃，加入氨水调节pH值至3.0～3.2；c、将调节到值的液体冷却至30℃以下，离心处理后得到的固体即为所述水解回收料。其中，步骤c所述离心处理过程中，第一次离心后，用纯化水洗涤离心产物至少20min后，再进行第二次离心。将回收液体进行进一步处理，得到的固体作为步骤(1)焦化反应的原料，对废母液进行进一步循环利用，减少废母液的排放，同时提高L-焦谷氨酸的收率。更为优选的，步骤a所述回收液体与所述盐酸的体积比为(1～5)：1。更为优选的，步骤a所述回收液体与所述盐酸的体积比为2：1。其中，所述盐酸的浓度为31％。其中，所述氨水的浓度为10～12％。优选的，步骤(2)所述溶剂为纯化水、步骤(1)所述的液体1、步骤(2)所述的液体2中的至少一种。优选的，步骤(2)所述固体A与所述溶剂的体积比为1：(2～8)。更为优选的，步骤(2)所述固体A与所述溶剂的体积比为1：5。优选的，步骤(2)所述活性炭的加入量为固体A重量的0.2～0.5％。优选的，步骤(3)所述真空干燥的真空度为-0.06～-0.1MPa，所述真空干燥的时间为1.5～2.5h。优选的，所述制备方法还包括将多批次步骤(3)得到的L-焦谷氨酸进行混合后包装，混合的时间为50～80min。其中，各批次的L-焦谷氨酸在混合之前，采用药用低密度聚乙烯袋包装送检。与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果在于：生产工艺简单，设备要求不高，生产过程中最高温度在145～150℃，且无高温高压要求，反应条件温和，且生产过程经过多次结晶，产品收率和纯度高，结晶母液合并收集循环利用，无污染废弃物排放，便于大规模连续生产。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1本实施例所述的一种L-焦谷氨酸的制备方法，包括以下步骤：(1)向反应釜中加入含量为98％以上的谷氨酸或水解回收料并加热，控制温度在150℃，每隔4min搅拌1次，搅拌时长40s，溶解完全得料液，向所述料液中加入料液体积7％的纯化水，采用冷却结晶并离心，后续离心后的母液采用浓缩结晶并离心，合并每次结晶产物得固体A，离心母液为液体1；(2)将固体A在溶剂中升温至40℃，其中，溶剂为纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种L‑焦谷氨酸的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：(1)向反应釜中加入谷氨酸或水解回收料并加热，控制温度在145～150℃，间歇搅拌，溶解完全得料液，向所述料液中加入纯化水，多次结晶并离心，合并结晶产物得固体A，合并母液得液体1；(2)将步骤(1)所得固体A在溶剂中升温至35～45℃，溶解完全后送入脱色罐，升温至65～75℃，再加入活性炭，保温吸附后，过滤得到脱色液，将所述脱色液冷却结晶后，离心得到湿产品，结晶母液多次套用后，浓缩再结晶，得固体B和液体2；(3)将步骤(2)得到的湿产品进行真空干燥，所述真空干燥的温度为80～85℃，干燥完成后降温冷却，检测之后得到所述L‑焦谷氨酸。

【技术特征摘要】
1.一种L-焦谷氨酸的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：(1)向反应釜中加入谷氨酸或水解回收料并加热，控制温度在145～150℃，间歇搅拌，溶解完全得料液，向所述料液中加入纯化水，多次结晶并离心，合并结晶产物得固体A，合并母液得液体1；(2)将步骤(1)所得固体A在溶剂中升温至35～45℃，溶解完全后送入脱色罐，升温至65～75℃，再加入活性炭，保温吸附后，过滤得到脱色液，将所述脱色液冷却结晶后，离心得到湿产品，结晶母液多次套用后，浓缩再结晶，得固体B和液体2；(3)将步骤(2)得到的湿产品进行真空干燥，所述真空干燥的温度为80～85℃，干燥完成后降温冷却，检测之后得到所述L-焦谷氨酸。2.根据权利要求1所述的一种L-焦谷氨酸的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述间歇搅拌具体为：每隔3～5min搅拌1次，搅拌时长30～50s。3.根据权利要求1所述的一种L-焦谷氨酸的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述纯化水的加入量为所述料液体积的5～8％。4.根据权利要求1所述的一种L-焦谷氨酸的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述水解回收料的制备方法包括以下步骤：a、将步骤(1)所述的液体1和前一生产周期中步骤(2)所述的液体2合并，得回收液体，加入盐酸后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，
申请(专利权)人：峨眉山市龙腾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51