选择性离子替代电渗析制备L-门冬氨酸镁的方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于制药生产技术领域，特别涉及一种选择性离子替代电渗析制备L

【技术实现步骤摘要】
选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法、装置


[0001]本专利技术属于制药生产
，特别涉及一种选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法、装置。

技术介绍

[0002]L
‑
门冬氨酸镁现有的生产工艺是利用L
‑
门冬氨酸和含镁的无机物(如碳酸镁、氧化镁或氢氧化镁)为原料进行合成。L
‑
门冬氨酸作为合成L
‑
门冬氨酸镁的原料之一，现有工艺常用化学合成结合发酵法来制备，期刊《天津化工》2015年1月第29卷第1期13
‑
15页制备L
‑
门冬氨酸的方法是利用顺丁烯二酸为原料，在无机催化剂和强酸的条件下转化为富马酸，富马酸与氨水反应形成富马酸铵，在L
‑
门冬氨酸转氨酶的作用下转化生成L
‑
门冬氨酸铵，反应液加入硫酸使L
‑
门冬氨酸等电沉淀获得L
‑
门冬氨酸成品。利用L
‑
门冬氨酸制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，专利CN102875402A提出，以碳酸镁或氧化镁或氢氧化镁为原料，在温度为70
‑
80℃下，以水为溶剂进行反应，反应结束后校正反应液pH至6.0
‑
7.5，将反应液脱色过滤、浓缩至过饱和，得到饱和液，降温后的过饱和液利用真空冷冻干燥机干燥，获得成品。这类制备方法首先需要制备L
‑
门冬氨酸，再以其为原料反应制备L
‑
门冬氨酸镁。然而，L
‑
门冬氨酸的整个制备过程反应步骤长，操作繁琐，在加入强酸沉淀L
‑
门冬氨酸的同时也会对设备造成一定的腐蚀；其次，L
‑
门冬氨酸镁的生产中需要加热到70
‑
80℃，能耗较高，增加成本，不符合绿色生产的理念。
[0003]选择性离子替代电渗析是一种具有高效率、低能耗、对环境友好的反应分离技术，可以实现在常规条件下无法自发实现的离子置换反应。然而，目前尚没有将L
‑
门冬氨酸铵转化制备L
‑
门冬氨酸镁的报道。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，一方面本专利技术公开了一种选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，所述方法采用选择性离子替代电渗析装置，包括以下步骤：
[0005]按照设定的排列方式布置选择性离子替代电渗析装置中的膜堆排列；
[0006]基于所述膜堆排列，向进料室1或产物室1通入L
‑
门冬氨酸铵溶液，向进料室2通入硫酸镁溶液，向产物室2通入去离子水，向阳极室和阴极室通入硫酸钠溶液；
[0007]在所述选择性离子替代电渗析装置两端施加直流电按照设定模式进行反应，反应后在产物室1中得到目标产物L
‑
门冬氨酸镁。
[0008]进一步地，所述选择性离子替代电渗析装置中的膜堆排列方式依次设置为：阳极
‑
阳极室
‑
[阴离子交换膜
‑
进料室2
‑
阳离子交换膜1
‑
进料室1/产物室1
‑
阳离子交换膜2
‑
产物室2]n
‑
阴离子交换膜
‑
阴极室；
[0009]其中，n为重复单元数，n为1
‑
1000。
[0010]进一步地，产物还包括产物室2中得到的副产物硫酸铵。
[0011]进一步地，所述进料室1或产物室1中通入的L
‑
门冬氨酸铵溶液的浓度为0.1
‑
1.0mol/L。
[0012]进一步地，所述进料室2中通入的硫酸镁溶液浓度为0.1
‑
0.6mol/L。
[0013]进一步地，所述阳极室和阴极室通入的硫酸钠溶液的浓度为0.1
‑
0.6mol/L。
[0014]进一步地，选择性离子替代电渗析装置运行时，采用恒压操作模式，每重复单元的膜对电压为0.1
‑
3V。
[0015]进一步地，所述阴离子交换膜为AMX阴离子交换膜；
[0016]所述阳离子交换膜1为CMX阳离子交换膜；
[0017]所述阳离子交换膜2为CIMS阳离子交换膜。
[0018]另一方面，本专利技术还提出了一种选择性离子替代电渗析装置，用于制备所述的L
‑
门冬氨酸镁；
[0019]所述装置包括阳极板、阴极板和离子交换膜；
[0020]所述阳极板与相邻的离子交换膜之间形成阳极室，所述阴极板和阴离子交换膜之间形成阴极室，所述阳极室和阴极室串联；所述阳极室到阴极室之间依次设置阴离子交换膜
‑
进料室2
‑
阳离子交换膜1
‑
进料室1/产物室1
‑
阳离子交换膜2
‑
产物室2。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术利用选择性离子替代电渗析装置将工业化生产L
‑
门冬氨酸的中间产物L
‑
门冬氨酸铵转化制备L
‑
门冬氨酸镁，选择性离子替代电渗析装置包含一个进料室2、一个进料室1/产物室1和一个产品室，在直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性来实现两种不同的电解液中阳离子的替换，使离子进行重新组合生成L
‑
门冬氨酸镁，从而避免了现有工艺先制备L
‑
门冬氨酸再制备L
‑
门冬氨酸镁的不足，并且按照本方法制备的L
‑
门冬氨酸的纯度达到了97％以上，L
‑
门冬氨酸铵的转化率高达到97％以上，并且能耗较低，可以快速制备出纯度较高的L
‑
门冬氨酸镁产品，同时在产物室2中还可得到硫酸铵副产品，提升了工艺过程的经济效益，具有重要的工业应用价值。
[0023]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1示出了本专利技术实施例中提出的选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法流程图；
[0026]图2示出了本专利技术实施例中选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的原理示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，其特征在于，所述方法采用选择性离子替代电渗析装置，包括以下步骤：按照设定的排列方式布置选择性离子替代电渗析装置中的膜堆排列；基于所述膜堆排列，向进料室1或产物室1通入L
‑
门冬氨酸铵溶液，向进料室2通入硫酸镁溶液，向产物室2通入去离子水，向阳极室和阴极室通入硫酸钠溶液；在所述选择性离子替代电渗析装置两端施加直流电按照设定模式进行反应，反应后在产物室1中得到目标产物L
‑
门冬氨酸镁。2.根据权利要求1所述的选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，其特征在于，所述选择性离子替代电渗析装置中的膜堆排列方式依次设置为：阳极
‑
阳极室
‑
[阴离子交换膜
‑
进料室2
‑
阳离子交换膜1
‑
进料室1/产物室1
‑
阳离子交换膜2
‑
产物室2]
n
‑
阴离子交换膜
‑
阴极室；其中，n为重复单元数，n为1
‑
1000。3.根据权利要求1所述的选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，其特征在于，产物还包括产物室2中得到的副产物硫酸铵。4.根据权利要求1所述的选择性离子替代电渗析制备L
‑
门冬氨酸镁的方法，其特征在于，所述进料室1或产物室1中通入的L
‑
门冬氨酸铵溶液的浓度为0.1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜海洋，何金凤，刘文龙，李传润，彭成军，王虎传，吴波，郭燕燕，马晓东，周容，
申请(专利权)人：安徽中医药大学，
类型：发明
国别省市：