中文名稱:L-脯氨酸
英文名稱:2-Pyrrolidinecarboxylic acid
CAS:147-85-3
純度:98% 包裝信息:MG;100G;500G;1KG
分子式: C5H9NO2
分子量: 115.13
EINECS號: 205-702-2
主要生產方法:
1、明膠、干酪素之類蛋白質的水解物,用離子交換樹脂處理,再用苦味酸或雷因克特鹽(Reineckeatesalt)處理中性氨基酸部分,僅使L-脯氨酸沉淀,后用無水乙醇加異丙醇重結晶而得。
由嗜乙酰乙酸棒桿菌(Corynebacteriumacetoacidophilum)XQ-3(由無錫輕工大學中央研究所選育)以氯化銨為氮源經發酵而得。產酸率約60g/L。
2、L-脯氨酸有兩種制法。 一是直接發酵法, 利用葡萄糖和黃色短桿菌變異株或谷氨酸棒桿菌野生株, 經微生物發酵獲得L-脯氨酸; 二是化學合成法,以谷氨酸為原料, 與無水乙醇在硫酸催化下發生酯化, 并加入三乙醇胺將氨基硫酸鹽游離出來, 得谷氨酸-δ-乙酯。 再用金屬還原劑硼氫化鉀還原谷氨酸-δ-乙酯, 得脯氨酸粗品, 后對其分離純化可得粗制脯氨酸。
小試工藝
酯化 稱取L-谷氨酸147g, 投入三頸瓶中, 加入無水乙醇1L, 攪拌冷卻至0℃, 再滴加H2SO4 80ml, 于0-5℃攪拌反應1h, 室溫繼續反應1h, 反應全部變清。 在20℃下滴加三乙胺至pH為8-8.5, 析出白色結晶, 在室溫下再攪拌1h, 靜置冷卻5℃過濾, 取結晶, 用95%乙醇洗滌, 抽干后真空干燥,得谷氨酸-δ-乙酯約141g。熔點178-180℃, 收率80%-83%。 [α]32D+29.8 (C=1g/ml 10% HCl)。
還原 在三頸瓶中投入谷氨酸-δ-乙酯175g, 加入蒸餾水875ml, 攪拌冷卻至5℃, 再分次加入KBH4 53.9g, 約1h加完, 室溫再反應1h, 保溫50℃反應3h。 冷卻至0℃, 加入6mol/L HCl調至pH4, 過濾取濾液, 即得粗品L-脯氨酸水溶液。
分離純化
離子交換樹脂-氧化鋁柱色譜分離法 將粗品L-脯氨酸水溶液, 以4ml/min的流速進入裝入732-H+型樹脂交換柱中(1g 酸投料需10ml樹脂)。 先用蒸餾水沖洗至中性,再用1mol/L氨水洗脫, 收集含L-脯氨酸段的洗脫液(用硅膠G薄層色譜控制)。 將洗脫液減壓濃縮至干, 再用少量水溶解后,將其進入中性氧化鋁色譜柱中,再以60%乙醇水溶液洗脫(還是用硅膠G薄層色譜控制)。 收集的洗脫液減壓濃縮至干, 再以無水乙醇洗滌數次, 稍冷后再加入無水yi醚,冷卻過濾取結晶, 真空干燥, 得L-脯氨酸。熔點220-222℃(分解),收率28%左右。 [α]24D-82.4 (C=1g/ml, H2O)。
wu氯酚沉淀解吸分離法
成鹽 將粗品制脯氨酸水溶液置于反應瓶中, 加熱至50℃時滴加wu氯酚乙醇溶液 (0.111mol/70ml乙醇), 并保溫攪拌5h后, 讓冷卻至0℃, 過濾取結晶, 用少量冰水洗滌, 抽干, 干燥后得復鹽, 熔點240-242℃, 沉淀率95%。
解析 將復鹽38.4g, 投入三頸瓶中, 加入蒸餾水200ml, 氨水20ml, 室溫攪拌8h, 冷卻至0℃后過濾取濾液,將濾液減壓濃縮, 加入蒸餾水100ml, 過濾取濾液, 加入活性炭脫色。 yi醚提取, 分出水層, 繼續濃縮至干, 用無水乙醇脫色數次, 再加少量無水乙醇濕潤, 加入2倍量無水yi醚, 冷卻結晶, 過濾取結晶, 真空干燥, 得L-脯氨酸成品。
放大生產工藝
酯化 將L-谷氨酸15kg, 無水乙醇100L投入200L反應罐中, 冷卻至0℃, 攪拌條件下滴加濃H2SO4 8.1L, 保持0℃, 攪拌反應1h, 再保溫25℃攪拌反應1h后, 加入三乙胺使pH為8.0-8.5。 攪拌1h, 出現白色沉淀。 冷卻至5℃, 過濾取沉淀, 用50L95%乙醇洗滌, 沉淀于50℃真空干燥, 得L-谷氨酸-δ-乙酯。
還原 將所得L-谷氨酸-δ-乙酯投入100L反應罐中, 加水70L, 攪拌冷卻至5℃, 于1h內分次加完4.3kg KBH4, 加熱保溫200℃, 攪拌反應1h, 再升溫50℃, 攪拌反應3-4h, 冷卻至0℃, 以6mol/L的HCl調pH至4.0, 過濾取濾液得L-脯氨酸粗品溶液。
沉淀 將L-脯氨酸粗品溶液投入100L反應罐中, 加熱至50℃, 在不斷攪拌下緩緩加入7L 1.5mol/L的wu氯酚乙醇溶液, 保溫50℃反應5h后, 冷卻至0℃析出結晶, 過濾取結晶, 抽干, 得復鹽。
解析、精制 將復鹽投入100L反應罐內, 加入3%氨水20L, 室溫攪拌反應7-8h后, 降溫至0℃過濾,沉淀用少量冰水洗滌, 抽干, 洗液和濾液合并, 再減壓濃縮至干, 用10L去離子水攪拌溶解, 過濾取濾液, 并加入0.5%活性炭, 加熱70℃攪拌脫色1h, 過濾取濾液, 讓其冷卻至0℃, 加等體積yi醚萃取, 分出水層, 減壓濃縮至干,加10L無水乙醇脫水3次, 抽干, 沉淀加2L無水乙醇攪勻, 再加10Lyi醚,冷卻至0℃, 過濾取沉淀, 真空抽yi醚, 80℃烘干, 得L-脯氨酸成品。
3、以明膠為原料用酸水解后經離子交換樹脂柱層析而得。