一種制備氨基糖鹽酸鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備氨基糖鹽酸鹽的方法，方法為：向檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體中加入一定濃度的氫氧化鈉溶液下皂化，抽濾或者離心后加入反應釜中高溫高壓下用低濃度鹽酸酸化，然后脫色吸附，抽濾或離心，濃縮結晶，得到氨基糖鹽酸鹽。本發(fā)明制備工藝簡單，減少了對環(huán)境的污染，物料利用率高，產(chǎn)率和純度都能提高，節(jié)約成本。避免利用高濃度酸的條件下高溫酸化，降低對設備的腐蝕性。由本發(fā)明獲得的產(chǎn)品成本低，操作簡單，產(chǎn)品純度較高。
【專利說明】一種制備氨基糖鹽酸鹽的方法
【技術領域】[0001]本發(fā)明涉及化學工程領域，具體來說，本發(fā)明涉及一種利用化學方法提取生產(chǎn)氨基糖鹽酸鹽的方法。
【背景技術】
[0002]氨基葡萄糖鹽酸鹽，又稱鹽酸葡萄糖胺、葡萄糖胺鹽酸鹽，英文名GlucosamineHydrochloride,是硫酸軟骨素的主要成分，無色結晶，略有甜味，易溶于水。
[0003]氨基葡萄糖鹽酸鹽對人體具有重要的生理功能，可參與肝腎解毒，發(fā)揮抗炎護肝作用，對治療風濕性關節(jié)炎癥和胃潰瘍有良好的療效，是合成抗生素和抗癌藥物的主要原料，可抑制細胞的生長，還可應用于食品、化妝品和飼料添加劑中，用途相當廣泛。
[0004]隨著醫(yī)學和生物化工的飛速發(fā)展，氨基糖鹽酸鹽及其系列衍生物在國內(nèi)外的需求正日益增加。
[0005]工業(yè)生產(chǎn)氨基糖鹽酸鹽及其衍生物所用的原料主要是從甲殼動物中提取的甲殼素，這種原料局限于沿海地區(qū)，而且受季節(jié)的影響較大，此外以蝦蟹殼等甲殼素原料生產(chǎn)的氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品還存在過敏性和素食主義人群不能服用等諸多缺陷。
[0006]目前還有關于從非蝦蟹殼甲殼素中水解分離氨基糖鹽酸鹽的研究，但是需要酸堿前處理導致出現(xiàn)大量污水、水解時間長、產(chǎn)品灰分高等缺點，因此這種研究尚處于初步研究階段，無法大規(guī)模工業(yè)化應用，且承辦高昂，對環(huán)境也存在較大污染；目前，隨著工業(yè)的發(fā)展，我國的環(huán)境污染已經(jīng)相當嚴重，國家對污染產(chǎn)業(yè)和工藝要求越來越嚴格，這種方法也因其對環(huán)境的危害因而吸引力不大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的就是根據(jù)目前我國產(chǎn)業(yè)界的現(xiàn)狀，通過大量研究和對比，從而提供一種制備氨基糖鹽酸鹽的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法原料易得，利用高溫酸化，減少反應時間增加反應強度并大幅度降低了環(huán)境污染，工藝簡單，物料利用率高，節(jié)約成本，得到的產(chǎn)品質(zhì)量均衡，成本低且純度高。
[0008]本發(fā)明的制備氨基糖鹽酸鹽的生產(chǎn)方法包括如下步驟:
[0009](I)向檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體中加入一定濃度的稀堿溶液(氫氧化鈉溶液)皂化，皂化后抽濾或者離心水洗。
[0010](2)上述抽濾或者離心后所得的濾餅加入高溫高壓反應釜中，向其中加入稀酸(低濃度鹽酸)酸化，酸化后用活性炭吸附脫色，抽濾或離心、濾液濃縮結晶、過濾、用無水乙醇洗滌后，得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品。
[0011]優(yōu)選地，步驟(1)的皂化反應中，皂化時加入質(zhì)量濃度為1.5%-8%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液加入量占總體系質(zhì)量的50%-90%。更優(yōu)選地，皂化時加入質(zhì)量濃度為
1.5%-6%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液加入量占總體系質(zhì)量的60%-80%。皂化時加入質(zhì)量濃度為4%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液加入量占總體系質(zhì)量的75%。[0012]優(yōu)選地，步驟(1)中皂化時的溫度控制在70°C -100°C，皂化時間為2-4小時。更優(yōu)選地，步驟(1)中皂化時的溫度控制在70°C -90°c，皂化時間為2-3小時。
[0013]更優(yōu)選地，步驟(1)的皂化反應具體如下:取檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體，用水洗滌至中性，向其中加入氫氧化鈉與總體系的質(zhì)量百分比為1.0%~8.0%的氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉濃度及其加入量可以在前文所述范圍內(nèi)可選地變動，只要滿足此總量百分比即可)，加入氫氧化鈉的目的是為了除去菌絲體中的蛋白質(zhì)、脂肪和色素。反應的溫度控制在700C _100°C，反應時間設定為2-4小時。皂化后，用水洗滌至中性。
[0014]優(yōu)選地，步驟(2)的酸化反應中，酸化時加入鹽酸的濃度為10%_25%，稀鹽酸加入量占總體系的質(zhì)量百分比的30%-90%。優(yōu)選地，稀鹽酸的濃度為10%-20%，其中稀鹽酸加入量占總體系的質(zhì)量百分比40%-80% ;更優(yōu)選地，稀鹽酸的濃度為10%-20%，其中稀鹽酸加入量占總體系的質(zhì)量百分比45%-70% ;優(yōu)選地，稀鹽酸的濃度為15%，其中稀鹽酸加入量占總體系的質(zhì)量百分比66%。
[0015]優(yōu)選地，步驟(2)中酸化時的溫度在110°C _160°C，壓力為0.14MPa_0.62MPa，反應時間為0.5-4小時。
[0016]優(yōu)選地，步驟(2)中酸化后，減壓降溫加入活性炭脫色吸附時的溫度控制在60°C，時間為0.5-4小時。
[0017]優(yōu)選步驟(2)中所述的稀鹽酸中HCl質(zhì)量占體系總質(zhì)量百分比為7% — 15% (稀鹽酸濃度及其加入量可以在前文所述選擇范圍內(nèi)變動，滿足此總量百分比即可)；優(yōu)選加入鹽酸量為相對于每200g的菌絲體，加入0.15~0.25升鹽酸。
[0018]更優(yōu)選地，步驟(2)的皂化反應具體如下:將步驟(1)所得的濾餅中加入高溫高壓反應釜中，向其中加入質(zhì)量百分比為10%-20%的鹽酸溶液，使鹽酸中HCl的質(zhì)量占總體系質(zhì)量的質(zhì)量百分比7%-15% (稀鹽酸濃度及其加入量可以在前文所述選擇范圍內(nèi)變動,滿足此總量百分比即可)，密封反應0.5-4小時，進行酸化反應，溫度控制在110°C -160°C，壓力約為0.14MPa-0.62MPa，酸化的目的一是脫去乙?；?，二是使苷鍵水解，使其成鹽，易溶于水。然后減壓降溫至60°C，加入占總體系質(zhì)量百分比為0.3%-0.5%(wt/wt)的活性炭，脫色吸附
0.5-2小時，過濾或離心、濃縮至少量固體出現(xiàn)、冷卻結晶、過濾、用無水乙醇洗滌、干燥，得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品。
[0019]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點:原料利用檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體，變廢為寶，很容易得到，制備工藝簡單，避免了使用濃酸濃堿，減少對設備的腐蝕，減少了污染，物料利用率高，降低成本。對環(huán)境污染少，得到的產(chǎn)品質(zhì)量均衡，雜質(zhì)少，純度高。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，但不應理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。
[0021]若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段。
[0022]實施例1
[0023]原料組成為:向IL帶攪拌、溫度計、冷凝器的三口燒瓶中，加入檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體(來自豐原發(fā)酵中心)200g，其含水質(zhì)量百分比為74.42%(wt/wt)，加入600毫升1.5%(wt/wt)的氫氧化鈉溶液進行皂化，皂化溫度控制在80°C，皂化時間為3小時，皂化之后，趁熱抽濾分出固相和液相，取固相加入高溫高壓反應釜中，向其中加入質(zhì)量百分比15% (wt/wt)的鹽酸200毫升，加熱至約120°C，壓力約為0.20MPa，密封反應1.5小時，酸化后壓力降至常壓，溫度降溫至60°C，加入占總體系質(zhì)量百分比0.3% (wt/wt)的酸性粉末活性炭，吸附脫色半小時，過濾、洗滌、濃縮至少量固體出現(xiàn)、冷卻至4°C結晶、過濾、用無水乙醇洗滌、干燥得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品7.7克，產(chǎn)品收率為15.05%。
[0024]實施例2
[0025]原料組成為:向5L帶攪拌、溫度計、冷凝器的三口燒瓶中，加入檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體(來自豐原發(fā)酵中心)Ikg,含水量質(zhì)量百分比為74.42% (wt/wt)，加入3升質(zhì)量百分比4%(wt/wt)的氫氧化鈉溶液，溫度控制在90°C左右，皂化反應2小時，皂化好之后，抽濾分出固相和液相，取上述所得的固相加入高溫高壓反應釜中，向其中加入質(zhì)量百分比10%(wt/wt)的鹽酸2升，密封反應2小時，溫度加熱至約140°C，壓力約為0.36MPa，酸化后減壓降溫至60°C，加入質(zhì)量百分比0.4% (wt/wt)的活性炭，吸附脫色I小時，過濾、洗滌、濃縮至少量固體出現(xiàn)、冷卻結晶、過濾、用無水乙醇洗滌、干燥得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品38.3克，產(chǎn)品收率為質(zhì)量百分比14.97% (wt/wt)。
[0026]實施例3
[0027]原料組成為:向20L帶攪拌、溫度計、冷凝器的反應釜，向其中加入5kg檸檬酸發(fā)酵后的菌絲體，含水量質(zhì)量百分比74.42% (wt/wt)，加入10升質(zhì)量百分比6% (wt/wt)的氫氧化鈉溶液，溫度控制在70°C左右，皂化反應2.5小時，皂化好之后，抽濾分出固相和液相，取上述所得的固相加入高溫高壓反應釜中，向其中加入質(zhì)量百分比20% (wt/wt)的鹽酸12升，密封反應3小時，溫度加熱至約160°C，壓力約為0.62MPa，酸化后溫度降至60°C，加入質(zhì)量百分比0.5% (wt/wt)的 活性炭，吸附脫色2小時，過濾、洗滌、濃縮至少量固體出現(xiàn)、冷卻結晶、過濾、用無水乙醇洗滌、干燥得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品192.7克，產(chǎn)品收率為質(zhì)量百分比 15.07% (wt/wt)。
[0028]注:以上文中的百分比都是質(zhì)量百分比。
【權利要求】
1.一種氨基糖鹽酸鹽的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O向檸檬酸發(fā)酵后的廢菌絲體中加入稀堿溶液皂化，皂化后抽濾或者離心水洗； (2)上述抽濾或者離心后所得的濾餅加入高溫高壓反應釜中，向其中加入稀酸酸化，酸化后用活性炭吸附脫色，抽濾或離心、濾液濃縮結晶、過濾、用無水乙醇洗滌后，得到氨基糖鹽酸鹽產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中皂化時采用的稀堿溶液是氫氧化鈉溶液。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中皂化時加入質(zhì)量濃度為1.5%-8%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液加入量占總體系質(zhì)量的50%-90%。
4.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中皂化時的溫度控制在70°C~100°C，皂化時間為2~4小時。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中酸化時采用的稀酸是稀鹽酸。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中酸化時稀鹽酸的濃度為10%-25%，稀鹽酸中HCL質(zhì)量占總體系的質(zhì)量百分比7%-15%。
7.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中酸化時的溫度在110°C~160°C，壓力為0.14MPa~0.62MPa，反應時間為0.5~4小時。
8.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中酸化后，減壓降溫加入活性炭脫色吸附時的溫度控制在60°C，時間為0.5-4小時。
9.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的稀鹽酸的濃度的濃度為10%-25%，其中稀鹽酸加入量占總體系的質(zhì)量百分比30%-90%。
10.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中加入鹽酸量為相對于每200g的皂化后菌絲體，加入0.15~0.25升。
【文檔編號】C07H1/00GK103570773SQ201310574125
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權日:2013年11月15日
【發(fā)明者】李榮杰, 尚海濤, 楊為華, 鄧遠德, 吳鵬舉, 張淵, 單勇, 左成彬 申請人:安徽豐原發(fā)酵技術工程研究有限公司