用色谱法纯化2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸制造技术

本发明专利技术涉及用色谱法纯化2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的方法，具体而言涉及一种将包含盐和2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物在树脂上处理后被分离成富含2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的馏分和富含盐的馏分。本发明专利技术的方法为环境友好的分离HMBA和盐的方法，能够降低纯化成本并增加HMBA的回收率。

Purification of 2- hydroxyl -4- (methyl thiobutyric acid) by chromatography

The present invention relates to a chromatographic method for purifying 2_hydroxy_4(methyl thio) butyric acid, in particular to a method for desalinating a mixture containing salt and 2_hydroxy 4(methyl thio) butyric acid, wherein the mixture is treated on a resin and separated into a fraction rich in 2_hydroxy 4(methyl thio) butyric acid. And salt rich fractions. The method of the invention is an environment-friendly method for separating HMBA and salt, which can reduce the purification cost and increase the recovery rate of HMBA.

【技术实现步骤摘要】
用色谱法纯化2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸
本专利技术涉及纯化2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸(HMTBA)(也称为2-羟基-4-(甲硫基)丁酸(HMBA))的方法，具体而言涉及一种用色谱法将2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸脱盐的方法。
技术介绍
HMBA结构由下面的式1表示，CASNo.为583-91-5，分子量为150.2g/mol，是一种用作动物饲料添加剂的有机酸。由于与氨基酸蛋氨酸的相似性，HMBA对于动物蛋白的产生是必需的。HMBA是天然产生的蛋氨酸前体，已经发现存在于酵母、植物、雏鸡和其他生物体中。当HMBA进入动物组织中后，其快速转化为L-蛋氨酸并显示与包括完整蛋白的任何其他来源的L-蛋氨酸相同的代谢。HMBA还可以通过化学合成制备(WO2008006977、WO9323372、EP0330527、WO2010058129)。一种合成HMBA的路线如下面的反应式1中所示：在化学合成后，加入氨水以中和过量的硫酸。除了HMBA以外，在合成过程中产生的主要副产物为硫酸铵和硫酸氢铵。合成HMBA的其他路线，如WO2008022953和WO2012081712中所述，产生例如氯化钠的其他盐。为了除去这些盐，化学公司使用常规的化学工艺用于工业生产，例如，溶剂萃取(WO9428717)、蒸发并加入有机溶剂结晶(CN103497131)、蒸馏(CN103664717)和活性炭吸附(US20060287543)。通过溶剂萃取可以很好地除去大部分盐，但是需要使用大量的溶剂(例如丙酮)，这导致操作成本高，并且由于使用溶剂导致高爆炸风险和毒性。蒸发和结晶得到的盐在后续的过滤过程中有大量的产品损失，因为产品黏度非常高，过滤困难从而导致产品损失。还有人研究了采用电渗析(US4419198)来除去盐。电渗析工艺的主要缺点包括能耗高，在进料中需要高浓度的盐以实现优化处理。令人惊讶的是，仅在WO2010094630中描述了色谱工艺，但是用于分离有机溶剂和HMBA，而不是用于HMBA脱盐。
技术实现思路
本专利技术涉及一种将包含盐和2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物经过树脂处理后被分离成富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分和富含盐的馏分。所述盐是由合成路线产生的，并且可以由阳离子和阴离子组成。这些离子可以是单原子离子(例如Cl-)或多原子离子(例如SO42-)，单电荷离子或多电荷离子。所述离子可以为有机离子(例如CH3COO-)或无机离子(也称为矿物离子，例如NH4+)。本专利技术涉及2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸与盐相比在色谱柱上的不同保留或洗脱体积。2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸可能主要倾向于富集在萃取液相而盐可能主要倾向于富集在萃余液。因此，下文中，有时将富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分称为萃取液，而将富含盐的馏分称为萃余液。本专利技术方法包含将所述混合物负载在树脂上的步骤和洗脱的步骤。洗脱过程中的流速优选大于1m/h，还优选大于2m/h，更优选4m/h，再优选大于5m/h。在本专利技术方法中，所述盐为有机或无机盐，优选为NH4HSO4、(NH4)2SO4、或NH4HSO4和(NH4)2SO4的混合物。在本专利技术方法中，在所述混合物中，2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸:盐的重量比为99:1至1:99，优选为95:5至5:95，更优选为90:10至10:90。在本专利技术方法中，基于所述混合物的总重量，在所述混合物中的干固体的含量为1至100wt％，优选为10至60wt％，更优选为20至50wt％。在本专利技术方法中，用于洗脱步骤的洗脱液为水、稀酸水溶液或稀碱水溶液。在本专利技术方法中，稀酸水溶液中的酸为盐酸或硫酸，优选硫酸。在本专利技术方法中，稀酸水溶液中的酸浓度为小于0.4mol/LH+，优选小于0.2mol/LH+，更优选小于0.1mol/LH+。在本专利技术方法中，稀碱水溶液中的碱为氨。在本专利技术方法中，稀碱水溶液中的碱浓度为小于0.4mol/LNH4+，优选小于0.2mol/LNH4+，更优选小于0.1mol/LNH4+。在本专利技术方法中，所述树脂可以为阳离子树脂或阴离子树脂。在本专利技术方法中，所述树脂可以为OH-型、Cl-型或SO42-型阴离子树脂，优选为SO42-型阴离子树脂。在本专利技术方法中，在流动相中存在多种阴离子的情况下，也可以调整阴离子树脂的阴离子形式。在本专利技术方法中，所述树脂可以为NH4+、H+、Na+、K+或Ca2+型阳离子树脂，优选为NH4+型阳离子树脂。在本专利技术方法中，在流动相中存在多种阳离子的情况下，也可以调整阳离子树脂的阳离子形式。在本专利技术方法中，所述树脂装填于单色谱柱或多色谱柱色谱装置中，所述多色谱柱色谱装置可以包括30根以下的色谱柱，优选20根以下的色谱柱，或12根以下的色谱柱，或8根以下的色谱柱，或6根以下的色谱柱。在本专利技术方法中，所述色谱装置优选为以连续方式进行处理的多色谱柱装置，也称为顺序式模拟移动床色谱装置(SSMB)。在本专利技术方法中，所述混合物来自于2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的化学合成，并且用选自离心、死端过滤、结晶、蒸发、切向流过滤、微滤和超滤中的一个或多个工艺预处理。本专利技术的方法还可以包含浓缩所述富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分或其部分的步骤，优选通过蒸发、膜浓缩进行。在浓缩后收集到富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的一相，和蒸发水相或含酸/碱蒸发水相，并且本专利技术的方法还可以包括循环使用蒸发水或含酸/碱蒸发水的步骤。本专利技术方法还可以包含浓缩所述富含盐的馏分或其部分的步骤，优选通过蒸发、膜浓缩或纳滤进行。在浓缩后收集到富含盐的一相和蒸发水相，并且本专利技术方法还可以包括循环使用蒸发水的步骤。在本专利技术方法中，所述蒸发可以在蒸发器中进行。所述蒸发器可以为机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发器。附图说明图1是显示根据本专利技术的实施例1的用水作为洗脱液在阳离子树脂上分离HMBA和(NH4)2SO4的曲线图。图2是显示根据本专利技术的实施例2的用稀酸水溶液作为洗脱液在阴离子树脂上分离HMBA和(NH4)2SO4的曲线图。图3是显示根据本专利技术的实施例3的用稀酸水溶液作为洗脱液在阳离子树脂上分离HMBA和(NH4)2SO4的曲线图。图4是显示根据本专利技术的实施例4的用水作为洗脱液在阴离子树脂上分离HMBA和(NH4)2SO4的曲线图。具体实施方式本专利技术的目的是开发一种环境友好的分离HMBA和盐的方法，以降低纯化成本并增加HMBA的回收率。本专利技术包括用水、稀酸或碱水溶液作为洗脱液分离盐和HMBA的色谱步骤。所述方法包括下列步骤：(1)将含有99:1至1:99重量比的HMBA和盐负载在0-100℃，优选20-80℃的色谱柱树脂上；和(2)用水、稀酸水溶液或稀碱水溶液淋洗树脂。在色谱柱的出口收集纯化后的HMBA的馏分和纯化后的盐的馏分。特别地，为了在洗脱步骤中回收HMBA，使用水或稀酸水溶液作为洗脱液。所述洗脱可以以等度淋洗模式进行，即，使用具有恒定组成的洗脱液进行洗脱，或者以梯度模式进行，即，使用组成随时间变化的洗脱液进行洗脱，例如顺序使用2或3种不同的洗脱液，或使用具有连续变化组成的洗脱液。根据本专利技术的色谱分离可以在具有单色谱柱的色谱装置中进行或者在具有几个色谱柱的色谱装置中进行。根据本专利技术的色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将包含盐和2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物经在树脂上处理后被分离成：‑富含2‑羟基‑4‑(甲基硫代)丁酸的馏分，和‑富含盐的馏分。

【技术特征摘要】
1.一种将包含盐和2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的混合物脱盐的方法，其中，所述混合物经在树脂上处理后被分离成：-富含2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸的馏分，和-富含盐的馏分。2.根据权利要求1的方法，其包含将所述混合物负载在树脂上的步骤和洗脱的步骤，优选流速大于1m/h，还优选大于2m/h，更优选大于4m/h，再优选大于5m/h。3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述盐为有机或无机盐，优选为NH4HSO4、(NH4)2SO4、或NH4HSO4和(NH4)2SO4的混合物。4.根据权利要求1的方法，其中，在所述混合物中，2-羟基-4-(甲基硫代)丁酸:盐的重量比为99:1至1:99，优选为95:5至5:95，更优选为90:10至10:90。5.根据权利要求1的方法，其中，基于所述混合物的总重量，在所述混合物中的干固体的含量为1至100wt％，优选为10至60wt％，更优选为20至50wt％。6.根据权利要求1的方法，其中，用于洗脱步骤的洗脱液为水、稀酸水溶液或稀碱水溶液。7.根据权利要求6的方法，其中，所述稀酸水溶液中的酸为盐酸或硫酸，优选硫酸；所述稀碱水溶液中的碱为氨。8.根据权利要求7的方法，其中，所述稀酸水溶液中的酸浓度为小于0.4mol/LH+，优选小于0.2mol/LH+，更优选小于0.1mol/LH+；所述稀碱水溶液中的碱浓度为小于0.4mol/LNH4+，优选小于0.2mol/LNH4+，更优选小于0.1mol/LNH4+。9.根据权利要求1的方法，其中，所述树脂为阳离子树脂或阴离子树脂。10.根据权利要求1的方法，其中，所述树...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈春娟，石凌超，
申请(专利权)人：诺华赛分离技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31