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【摘要】 以L-赖氨酸盐酸盐、羧甲司坦为原料制备L-赖氨酸-S-羧甲基-L-半胱氨酸盐,通过正交实验优化反应参数,并讨论离子交换过程的上柱流量、料液浓度和催化合成的时间等因素对产率的影响,为提高产率寻求较佳的反应条件。得到离子交换树脂催化合成L-赖氨酸-S-羧甲基-L-半胱氨酸盐的较佳工艺参数为:上柱流量为13ml/min,料液浓度为17%,催化合成时间为85min,产率为87.3%。
【关键词】 L-赖氨酸盐酸盐;催化合成;羧甲司坦;离子交换
氨基酸复合盐类产品起源于上世纪80年代末,其主要特点是优化了单体氨基酸在理化性质、生理功能上的缺陷和单一性,该类产品不仅具有两种单体氨基酸的药理作用,因其具有较好的理化性质,可更广泛的应用于食品、医药、保健品及化妆品等领域,近年来在国际上开发此类产品成为了主流。L-赖氨酸-S-羧甲基-L-半胱氨酸盐(Carbocisteine Lysine Salt)对消化不良等肠胃类疾病具有一定疗效,还可有效缓解单独使用羧甲司坦对胃粘膜的刺激;同时还可以增强人体生理组织及器官的弹性活性,具有良好的市场前景。本文所介绍的方法具有产率高、能耗低、产品纯度高等特点,可应用于产业化制造。
1 原料、试剂及仪器
L-赖氨酸盐酸盐(Lys hcl),Food grade,宁波市镇海海德生化科技有限公司;羧甲司坦(Carbocisteine),Food grade,宁波市镇海海德生化科技有限公司;纯化水(Purified water),通过二级反渗透系统制得;Hcl,AR,上海国药集团化学试剂有限公司;HN3·H20,AR,株洲英东实业;NaOH,AR,国药集团化学试剂有限公司;茚三酮,AR,上海迈坤化工有限公司;732阳离子交换树脂,上海劲凯树脂。
戴安U3000高效液相色谱仪、天津托普GC-1100气相色谱仪、上海索光WZZ-2D自动旋光仪、上海棱光722S可见分光光度计、天津拓普仪器TJ270-30(A)双光速红外分光光度计、郑州杜甫仪器厂SHB-3循环水式多用真空泵、常州国华电器HH-2数显恒温水浴锅、上海一恒HG-9123A电热鼓风干燥箱、梅特勒T50电位滴定仪。
2 步骤
将60gCarbocisteine溶于400ml饱和氨水,将该溶液滴加至经过预处理的离子交换树脂柱,并控制上柱溶液流量FA为8-20ml/min,溶液滴加完毕后,将树脂柱冲洗至中性。再将100gLys hcl配制成浓度MA10-25%的水溶液,向上述离子交换柱中滴加并控制上柱溶液流量FB为10-25ml/min,溶液滴加完毕后,将料液保留在柱子内,通过离子交换树脂催化合成tA60-100min,再用Purified water洗脱并收集具有茚三酮阳性反应的料液,将所得Carbocisteine Lysine Salt溶液通过脱色、浓缩、结晶、过滤、真空干燥等过程得Carbocisteine Lysine Salt成品。
3 结果与讨论
3.1 单因素实验
3.1.1 上柱流量FA对产率的影响 见表1。
3.1.2 Lys hcl浓度MA对产率的影响 见表2。
由表2可知,Lys hcl溶液浓度过低或过高,都会使得Lys hcl与Carbocisteine不能在等摩尔的环境下发生螯合反应,从而在离子交换柱中形成分层后影响产率,当Lys hcl浓度为17%时,可获得较高产率。
3.1.3 催化合成时间tA对产率的影响 见表3。
3.2 含量检测结果统计 见表4。
该产品含量国际通用标准范围为98.5%-100.5%,通过高效液相色谱仪进行外标法测定得以上数据,从表4中数据可见含量检测结果符合要求。
4 结论
采用离子交换树脂催化合成Carbocisteine Lysine Salt,得到最佳的生产工艺条件为:将60gCarbocisteine溶于400ml饱和氨水,控制上柱溶液流量为13ml/min,再将17%的Lyshcl水溶液,控制流量在20ml/min上柱,催化合成85min,用Purified water洗脱并收集料液,将所得Carbocisteine Lysine Salt溶液通过脱色、浓缩、结晶、过滤、真空干燥等过程得Carbocisteine Lysine Salt成品。在此条件下,Carbocisteine Lysine Salt的产率为87.3%,含量为99.2%。
【关键词】 L-赖氨酸盐酸盐;催化合成;羧甲司坦;离子交换
氨基酸复合盐类产品起源于上世纪80年代末,其主要特点是优化了单体氨基酸在理化性质、生理功能上的缺陷和单一性,该类产品不仅具有两种单体氨基酸的药理作用,因其具有较好的理化性质,可更广泛的应用于食品、医药、保健品及化妆品等领域,近年来在国际上开发此类产品成为了主流。L-赖氨酸-S-羧甲基-L-半胱氨酸盐(Carbocisteine Lysine Salt)对消化不良等肠胃类疾病具有一定疗效,还可有效缓解单独使用羧甲司坦对胃粘膜的刺激;同时还可以增强人体生理组织及器官的弹性活性,具有良好的市场前景。本文所介绍的方法具有产率高、能耗低、产品纯度高等特点,可应用于产业化制造。
1 原料、试剂及仪器
L-赖氨酸盐酸盐(Lys hcl),Food grade,宁波市镇海海德生化科技有限公司;羧甲司坦(Carbocisteine),Food grade,宁波市镇海海德生化科技有限公司;纯化水(Purified water),通过二级反渗透系统制得;Hcl,AR,上海国药集团化学试剂有限公司;HN3·H20,AR,株洲英东实业;NaOH,AR,国药集团化学试剂有限公司;茚三酮,AR,上海迈坤化工有限公司;732阳离子交换树脂,上海劲凯树脂。
戴安U3000高效液相色谱仪、天津托普GC-1100气相色谱仪、上海索光WZZ-2D自动旋光仪、上海棱光722S可见分光光度计、天津拓普仪器TJ270-30(A)双光速红外分光光度计、郑州杜甫仪器厂SHB-3循环水式多用真空泵、常州国华电器HH-2数显恒温水浴锅、上海一恒HG-9123A电热鼓风干燥箱、梅特勒T50电位滴定仪。
2 步骤
将60gCarbocisteine溶于400ml饱和氨水,将该溶液滴加至经过预处理的离子交换树脂柱,并控制上柱溶液流量FA为8-20ml/min,溶液滴加完毕后,将树脂柱冲洗至中性。再将100gLys hcl配制成浓度MA10-25%的水溶液,向上述离子交换柱中滴加并控制上柱溶液流量FB为10-25ml/min,溶液滴加完毕后,将料液保留在柱子内,通过离子交换树脂催化合成tA60-100min,再用Purified water洗脱并收集具有茚三酮阳性反应的料液,将所得Carbocisteine Lysine Salt溶液通过脱色、浓缩、结晶、过滤、真空干燥等过程得Carbocisteine Lysine Salt成品。
3 结果与讨论
3.1 单因素实验
3.1.1 上柱流量FA对产率的影响 见表1。
3.1.2 Lys hcl浓度MA对产率的影响 见表2。
由表2可知,Lys hcl溶液浓度过低或过高,都会使得Lys hcl与Carbocisteine不能在等摩尔的环境下发生螯合反应,从而在离子交换柱中形成分层后影响产率,当Lys hcl浓度为17%时,可获得较高产率。
3.1.3 催化合成时间tA对产率的影响 见表3。
3.2 含量检测结果统计 见表4。
该产品含量国际通用标准范围为98.5%-100.5%,通过高效液相色谱仪进行外标法测定得以上数据,从表4中数据可见含量检测结果符合要求。
4 结论
采用离子交换树脂催化合成Carbocisteine Lysine Salt,得到最佳的生产工艺条件为:将60gCarbocisteine溶于400ml饱和氨水,控制上柱溶液流量为13ml/min,再将17%的Lyshcl水溶液,控制流量在20ml/min上柱,催化合成85min,用Purified water洗脱并收集料液,将所得Carbocisteine Lysine Salt溶液通过脱色、浓缩、结晶、过滤、真空干燥等过程得Carbocisteine Lysine Salt成品。在此条件下,Carbocisteine Lysine Salt的产率为87.3%,含量为99.2%。