一种β‑丙氨酸的结晶方法技术

本发明专利技术涉及药物提纯技术领域，具体公开一种β‑丙氨酸的结晶方法。所述β‑丙氨酸的结晶方法，至少包括以下步骤：步骤1、将含有β‑丙氨酸的生物转化液或发酵液通过膜系统去除杂质；步骤2、将通过膜系统后的生物转化液或发酵液进行浓缩，浓缩至质量浓度为30‑50%，在15‑65℃下进行脱色，得到料液；步骤3、将所述料液通过微孔滤膜过滤，然后浓缩至质量浓度为60‑80%，采取降温析晶，过滤，纯化水洗涤，干燥即得所述β‑丙氨酸。本发明专利技术方法有效地利用β‑丙氨酸的溶解度大的特点，通过控制料液浓度进行降温析晶，大幅度提高β‑丙氨酸的结晶效果，对纯度和产品质量进行了控制，过程不用溶媒，降低成本，能达到较高的收率。

Crystallization method of beta alanine

The invention relates to a pharmaceutical purification technology field, specifically discloses a method of crystallization beta alanine. Method of crystallizing the beta alanine, at least comprises the following steps: 1, containing biotransformation liquid beta alanine or fermentation liquid by membrane system to remove impurities; step 2, will pass through the membrane system after biotransformation liquid or fermentation liquid was concentrated, concentrated to a concentration of 30 50%, decolorization in the 15 65 DEG C, get the material liquid; step 3, the liquid through the filter membrane, and then concentrated to a concentration of 60 80%, take the cooling crystallization, filtration, purification of water washing and drying to obtain the beta alanine. The method of the invention effectively using the characteristics of large solubility of beta alanine, lower temperature crystallization by controlling the feed concentration, greatly improve the crystallization effect of beta alanine on, purity and product quality control, process without solvent, reduce costs and achieve high yield.

【技术实现步骤摘要】
一种β-丙氨酸的结晶方法
本专利技术涉及药物提纯
，尤其涉及一种β-丙氨酸的结晶方法。
技术介绍
丙氨酸是构成蛋白质的基本单位，是组成人体蛋白质的20种氨基酸之一。它有α-丙氨酸和β-丙氨酸两种同分异构体，两种同分异构体在理化性质上差异很大，同时在制药领域的应用也有明显不同。β-丙氨酸称3-氨基丙酸，无色晶体，分子式是C3H7NO2，分子量为89.09，主要用于合成泛酸和泛酸钙、肌肽、帕米膦酸钠、巴柳氮等，在医药、饲料、食品等领域应用广泛，同时还用于电镀缓蚀剂和生化试剂。目前，关于β-丙氨酸主要采取化学合成法或生物合成法，采取化学合成法制备的β-丙氨酸含有大量杂质，而且对环境造成极大的污染，特别是采用含腈原料，对环境及生物体都有极大的毒性，其纯化方法操作繁琐，费用较高，收率不超过80%；采取生物合成法制备的β-丙氨酸，对环境污染小，但是转化率低，工艺条件复杂，生产周期长，副产物较多。因此必须寻找一种简单操作、低成本的纯化方法，以满足工厂生产的需要。
技术实现思路
针对现有操作复杂、转化率低等问题，本专利技术提供一种β-丙氨酸的结晶方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种β-丙氨酸的结晶方法，所述结晶方法至少包括以下步骤：步骤1、将含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液通过膜系统去除杂质；步骤2、将通过膜系统后的生物转化液或发酵液进行浓缩，浓缩至质量浓度为30-50%，在15-65℃下进行脱色，得到料液；步骤3、将所述料液通过微孔滤膜过滤，然后浓缩至质量浓度为60-80%，采取降温析晶，过滤，纯化水洗涤，干燥即得所述β-丙氨酸。上述步骤2中，浓缩至质量浓度为30-50%，现有高分子膜设备在最高条件下浓度能到50%，再高浓度无法达到了。同时采用膜系统浓缩至30-50%能够节省大量的能耗，每吨节约蒸汽6t，经济效益非常可观。在15-65℃下温度下进行脱色可以有效去除内毒素和色素，温度过高物料容易变成黄色。上述步骤3中，将料液浓缩至60-80%是为了保证收率，浓度低于60%收率明显降低，高于80%物料过于粘稠，流动性太差。相对于现有技术，本专利技术方法有效地利用β-丙氨酸的溶解度大的特点，通过控制料液浓度进行降温析晶，大幅度提高β-丙氨酸的结晶效果，对纯度和产品质量进行了控制，过程不用溶媒，降低成本，能达到较高的收率。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种β-丙氨酸的结晶方法，所述结晶方法至少包括以下步骤：步骤1、将含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液通过膜系统去除杂质；步骤2、将通过膜系统后的生物转化液或发酵液进行浓缩，浓缩至质量浓度为30-50%，在15-65℃下进行脱色，得到料液；步骤3、将所述料液通过微孔滤膜过滤，然后浓缩至质量浓度为60-80%，采取降温析晶，过滤，纯化水洗涤，干燥即得所述β-丙氨酸。本专利技术结晶方法有效地利用β-丙氨酸的溶解度大的特点，通过控制料液浓度进行降温析晶，大幅度提高β-丙氨酸的结晶效果，对纯度和产品质量进行了控制，过程不用溶媒，降低成本，能达到较高的收率。优选地，所述降温析晶从浓缩温度开始降温，降温梯度为每55-60min降温8-10℃，降温到20℃以下，反应结束。梯度降温是为了更好保证晶型，形成晶型单一的单晶体，选择其他方式降温将导致晶体不完善，同时容易产生多种晶体，红外检测匹配度较差。优选地，所述步骤2或步骤3中浓缩温度为70-85℃。浓缩温度高于85℃，温度过高，物料变色发黄；温度低于70℃，温度过低，浓缩速率较慢。优选地，所述膜系统包括陶滤系统、超滤系统和纳滤系统。所述含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液通过陶滤系统去除菌体残片，采取超滤系统和纳滤系统去除小分子杂质。优选地，所述步骤2中采用活性炭进行脱色。优选地，所述活性炭脱色时间为30-60min。脱色时间低于30min，脱色不完全；30-60min之间脱色基本完成，脱色时间高于60min，不符合实际生产过程中的经济效益。优选地，所述含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液的质量浓度为3-20%。原始浓度能够很好的控制物料的体积和后处理工时，浓度过高无法通过膜系统，浓度过低经济效益将较差。优选地，将所述降温析晶过滤所得母液与含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液混合，循环使用。优选地，所述纯化水温度为0-5℃。温度过高时，会导致物料溶解。优选地，所述料液经过1-3次微孔滤膜。微孔滤膜去除活性炭、微生物和内毒素，过滤次数为1-3次时基本能去除完毕。相对于现有技术，本专利技术方法有效地利用β-丙氨酸的溶解度大的特点，通过控制料液浓度进行降温析晶，大幅度提高β-丙氨酸的结晶效果，对纯度和产品质量进行了控制，过程不用溶媒，降低成本，能达到较高的收率。为了更好的说明本专利技术实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。实施例1本实施例提供一种β-丙氨酸的结晶方法，包括以下步骤：步骤1、取含有85.5Kg的β-丙氨酸的500L酶转化液，在室温条件下分别通过陶滤系统、超滤系统和纳滤系统；步骤2、在50℃条件下将通过膜系统的转化液浓缩至250L，然后加3Kg活性碳，脱色吸附1h；步骤3、将脱色后料液通过两次微孔滤膜，过滤，然后在70℃条件下真空浓缩至料液的质量浓度为75%，通过每60min降温10℃的速率开始降温析晶，缓慢降温搅拌5h，降温至20℃反应结束，可得湿粉，过滤，纯化水洗涤，干燥得干粉即β-丙氨酸。本实施例1提供的β-丙氨酸的结晶方法收率：80%，β-丙氨酸纯度：99.20%，β-丙氨酸含量：99.51%，降温析晶过滤所得母液体积65L。实施例2本实施例提供一种β-丙氨酸的结晶方法，包括以下步骤：步骤1、取含有150Kg的β-丙氨酸的3T发酵料液，在室温条件下分别通过陶滤系统、超滤系统和纳滤系统；步骤2、在50℃条件下将通过膜系统的发酵料液浓缩至400L，然后加入实施例1所得母液，加入5Kg的活性碳，脱色吸附1h；步骤3、将脱色后料液通过两次微孔滤膜，过滤，然后在80℃条件下真空浓缩至料液的质量浓度为80%，通过每60min降温10℃的速率开始降温析晶，缓慢降温搅拌5.5h，降温至25℃反应结束，可得湿粉，过滤，纯化水洗涤，干燥得干粉即β-丙氨酸。本实施例2提供的β-丙氨酸的结晶方法收率：81%，β-丙氨酸纯度：98.64%，β-丙氨酸含量：98.71%。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种β‑丙氨酸的结晶方法，其特征在于：所述结晶方法至少包括以下步骤：步骤1、将含有β‑丙氨酸的生物转化液或发酵液通过膜系统去除杂质；步骤2、将通过膜系统后的生物转化液或发酵液进行浓缩，浓缩至质量浓度为30‑50%，在15‑65℃下进行脱色，得到料液；步骤3、将所述料液通过微孔滤膜过滤，然后浓缩至质量浓度为60‑80%，采取降温析晶，过滤，纯化水洗涤，干燥即得所述β‑丙氨酸。

【技术特征摘要】
1.一种β-丙氨酸的结晶方法，其特征在于：所述结晶方法至少包括以下步骤：步骤1、将含有β-丙氨酸的生物转化液或发酵液通过膜系统去除杂质；步骤2、将通过膜系统后的生物转化液或发酵液进行浓缩，浓缩至质量浓度为30-50%，在15-65℃下进行脱色，得到料液；步骤3、将所述料液通过微孔滤膜过滤，然后浓缩至质量浓度为60-80%，采取降温析晶，过滤，纯化水洗涤，干燥即得所述β-丙氨酸。2.如权利要求1所述的β-丙氨酸的结晶方法，其特征在于：所述降温析晶从浓缩温度开始降温，降温梯度为每55-60min降温8-10℃，降温到20℃以下，反应结束。3.如权利要求1所述的β-丙氨酸的结晶方法，其特征在于：所述步骤2或步骤3中浓缩温度为70-85℃。4.如权利要求1所述的β-丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌水，何连顺，曹珊，
申请(专利权)人：精晶药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13