一种5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的结晶方法技术

本发明专利技术涉及一种５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的结晶方法。含杂质的质量浓度为３００～６００ｇ／Ｌ的５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液在搅拌条件下逐渐降温，原料液的初始温度为６０～７０℃，搅拌转速为５０～３００ｒｐｍ，结晶过程的降温速率控制在５～１５℃／ｈｒ，有较多晶核生成时停止搅拌，恒温养晶０．５～２ｈ，结晶终点温度为－１０～１５℃。将所得的晶体过滤分离，洗涤，干燥后得５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的针状结晶。本发明专利技术得到的５－氨基乙酰丙酸盐酸盐结晶纯度较高、稳定性较好，该方法结晶时间较短且结晶过程对环境友好，是一种低成本、高效的５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的结晶方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid， ALA)是生物体内四氢吡咯类化合物的共同前体，在微生物发酵领域可用于血红素酵、卟啉和维生素Bi2等化合物的制备。ALA在农业上可用做选择性高且对环境友好的光活化农药。在医学领域， 5-氨基乙酰丙酸作为新一代光动力学药物在脑瘤、皮肤癌等疾病的诊断和治疗方 面有着极大的应用价值。5-氨基乙酰丙酸的生产方法可分为化学合成法和微生物发酵法。化学合成 ALA有多种途径，可分别以马尿酸、琥珀酸、四氢糠胺及乙酰丙酸等为原料合 成ALA，但是化学合成ALA的步骤繁琐，产率低且副产物多。对于微生物发酵 法，通过构建基因工程菌来生产5-氨基乙酰丙酸是一种廉价且有效的方法。 CN101063105中公开了一种由基因工程菌Rosetta(DE3)-pET28a-A.R.hemA来发 酵生产ALA的方法，其中ALA的产量可达到6.5g/L。发酵液中ALA的分离提纯一般采用离子交换后浓縮结晶的工 艺。CN1942430中公开了一种5-氨基乙酰丙酸盐酸盐结晶的方法，其为将不良 溶剂加入到高浓度的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐水溶液中，从而使得5-氨基乙酰丙 酸盐酸盐晶体析出，所用的不良溶剂可以为醇、醚、酉旨、腈等，其中乙酸甲酯， Y-丁内酯，丙酮或者乙腈为优选的溶剂。CN101268036中公开的方法也是通过 向水溶液中混入不良溶剂来析出5-氨基乙酰丙酸盐酸盐晶体，其中乙醇、丙酮、 异丙醇为优选的溶剂。但是，上述结晶方法均需使用大量的有机溶剂，生产成 本较高，且对环境产生较大的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结晶纯度较高、稳定性较好、成本低并且过程 对环境友好的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐结晶的方法。本专利技术的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的结晶方法，包括以下步骤 将初始温度为60 7(TC、质量浓度为300 600g/L的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐 的水溶液在搅拌条件下，以5~15°C/hr的降温速率逐渐降温结晶，搅拌转速为 50 300rpm，当温度降至-l(M5。C时，有晶核生成，停止搅拌，在-10 15。C下恒 温养晶0.5 2h后，抽滤分离，用丙酮或者乙醚洗涤晶体，常温下真空干燥2 6h，得到5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的针状结晶。上述的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐水溶液中可以含有其他杂质，所说的杂质是氯离子、钠离子、铵离子、氨基酸、有机酸和色素中的一种或几种。5-氨基乙酰丙酸盐酸盐水溶液也可以是经过除菌或离子交换初步分离得到的粗溶液。为了提高结晶产率，可采取将抽滤分离后的母液用活性炭脱色，在60 7(TC 水浴下减压蒸发、浓縮后进行二次结晶。本专利技术提供的结晶方法是将高浓度的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液通过 降温来析晶。采用上述方法，得到的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐晶体的纯度可以达 到99.5%以上，二级结晶总收率达到78.7%。该方法的主要特点在于5-氨基乙酰 丙酸盐酸盐晶体直接从水溶液中析出。与现有技术相比，本专利技术避免了大量的 有机溶剂的使用，减少了实现结晶需要的步骤，节约了生产时间和成本，生产 过程对环境友好。具体实施方式以下结合实施例进一步说明此专利技术 实施例15-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液的来源去除了菌体的5-氨基乙酰丙酸的发酵液19.0L，其中ALA浓度为3.2g/L,经过离子交换分离后，洗脱液用100ml 5M 盐酸酸化处理，得到1320ml的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐(ALA'HCl)的粗水溶液， 其中ALA'HCl浓度为28.8g/L，用1%的活性炭脱色，搅拌20min后抽滤，滤饼 用少量去离子水洗涤，得到1325ml的滤液。脱色液在65-C水浴下减压旋转蒸发， 最后得到98ml的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液，其中ALA'HC1浓度为 380.6g/L，溶液中含有氯离子、钠离子、铵离子、氨基酸、有机酸和色素等杂质。 将上述5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液在150rpm转速下搅拌，以1(TC/hr 的降温速率逐渐降温结晶，有晶核生成时停止搅拌，分别在15"C， 10°C、 5°C、 (TC、 -5°C、 -l(TC的温度下恒温养晶lh，取上层饱和溶液，测定各不同温度下的 饱和溶解度。结果如表1所示，由表可见，随着结晶温度的降低，ALA，HC1的 结晶产率逐渐升高。表1不同温度下ALA*HC1的饱和溶解度温度fC)151050一5-10饱和溶解度 (g/100mlH20)326.1280.7256.1206.1178.0153.4在-10。C下恒温养晶2h后，抽滤得5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的晶体，用30ml 的丙酮洗涤晶体一次。真空干燥5h后得到ALA.HCl晶体19.4g。产物的纯度为 99.7%，收率为51.1%。实施例25-氨基乙酰丙酸盐酸盐的浓縮液经一次结晶后，剩余的母液250ml，其中 ALA'HC1浓度为270.4g/L。用2%的活性炭脱色，搅拌20min后抽滤，滤饼用少 量去离子水洗涤，得到的滤液在65"C水浴下减压旋转蒸发，最后得到113ml的 5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的浓縮液，其中ALA'HC1浓度为587.5g/L。在100rpm的 转速下搅拌，以1(TC/hr的降温速率逐渐降温结晶，有晶核生成，停止搅拌，温 度降到-10。C时恒温养晶2h后，抽滤得5-氨基乙酰丙酸盐酸盐晶体，用40ml丙 酮洗涤，干燥后得ALA，HCl晶体39.6g。晶体的纯度为99.5%， 二次结晶的收率 为58.6%。 实施例35-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液的来源:去除了菌体的5-氨基乙酰丙酸的发 酵液18.1L，其中ALA浓度为4.2g/L，经过离子交换分离后，洗脱液用5M盐 酸120ml酸化处理，得到1760ml的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的粗水溶液，其中 ALA.HC1浓度为34.5g/L，用1.5%的活性炭脱色，搅拌30min后抽滤，滤饼用 少量去离子水洗涤，得到的滤液在65X:水浴下减压旋转蒸发，最后得到118ml 5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的浓縮液。其中ALA-HC1的浓度为505.9g/L，溶液中含有 氯离子、钠离子、铵离子、氨基酸、有机酸和色素等杂质。将上述ALA，HC1浓縮液在150rpm转速下搅拌，以15°C/hr的降温速率逐渐 降温结晶，有晶核生成时停止搅拌，在0。C下恒温养晶30min。抽滤得5-氨基乙 酰丙酸盐酸盐晶体，用30ml的丙酮洗涤一次。真空干燥6h后得到ALA'HC1晶 体32.0g。对结晶母液用实施例2的方法进行二次结晶，母液的体积为102ml， ALA.HC1的浓度为208.7g/L。经脱色、旋转蒸发后得到5-氨基乙酰丙酸盐酸盐 的浓縮液39ml，其中ALA'HC1浓度为520.0g/L。 -l(TC时恒温养晶2h后，再次 抽滤得到5-氨基乙酰丙酸盐酸盐晶体，用20ml丙酮洗涤，干燥后得ALA'HC1 晶体15.8g。晶体的纯度为99.5%，两级结晶的总收率为80.1%。权利要求1.，其特征在于包括以下步骤将初始温度为60～70℃、质量浓度为300～600g/L的5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液在搅拌条件下，以5～15℃/hr的降温速率逐渐降温结晶，搅拌转速为50～300rpm，当温度降至-10～15℃时，有晶核生成，停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的结晶方法，其特征在于包括以下步骤：　将初始温度为６０～７０℃、质量浓度为３００～６００ｇ／Ｌ的５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的水溶液在搅拌条件下，以５～１５℃／ｈｒ的降温速率逐渐降温结晶，搅拌转速为５０～３００ｒｐ ｍ，当温度降至－１０～１５℃时，有晶核生成，停止搅拌，在－１０～１５℃下恒温养晶０．５～２ｈ后，抽滤分离，用丙酮或者乙醚洗涤晶体，常温下真空干燥２～６ｈ，得到５－氨基乙酰丙酸盐酸盐的针状结晶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林建平，张露露，朱力，岑沛霖，
申请(专利权)人：浙江大学，苏州益安生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]