[发明专利]甲硫氨酸的制备方法

说明书

本发明涉及制备具有高堆密度(bulk density)的D,L-甲硫氨酸的方法，其中，所述甲硫氨酸通过重结晶进行纯化。

L-甲硫氨酸是一种必需的氨基酸，它作为饲料添加剂具有很高的工业重要性。由于D-甲硫氨酸和L-甲硫氨酸具有相同的营养价值，因此，通常使用消旋体作为饲料添加剂。D,L-甲硫氨酸的合成从甲硫基丙醛和氰化氢开始进行，其中制备中间体5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲，所述中间体可通过水解转化成甲硫氨酸盐。

已知各种使乙内酰脲水解以及随后使甲硫氨酸从其盐释放的方法。本发明涉及通过所谓的碳酸钾方法来制备甲硫氨酸，所述方法描述于例如EP 1 256 571 A1和DE 19 06 405 A1中。在这方面，首先使5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的水溶液与碳酸钾反应，得到甲硫氨酸钾(potassium methioninate)并释放二氧化碳和氨。通过引入二氧化碳，碱性甲硫氨酸钾溶液被中和，并且甲硫氨酸沉淀出来。然而，以这种方式获得的粗甲硫氨酸以片状或薄片状的过滤性较差的晶体形式产生，其在图1中示出。

为控制起泡并提高晶体质量，根据EP 1 256 571 A1，在消泡剂的存在下进行粗甲硫氨酸的沉淀。这个方法的缺点在于，甲硫氨酸是以球形但多孔的颗粒的形式获得，其在图2中示出。由于其多孔结构，以这样的方式获得的甲硫氨酸为了成为适销产品必须用大量的水洗涤并干燥，从而导致高能量消耗。

在粗甲硫氨酸沉淀期间添加添加剂可提高晶体质量。作为添加剂，从JP 11158140和JP 10306071已知例如山梨糖醇月桂酸酯、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、谷蛋白或酪蛋白。根据这些方法，获得了堆密度不超过770g/l的甲硫氨酸晶体。已经证明，这些方法的不利之处在于，它们是作为分批法或仅以半连续模式进行。

同样已知通过粗甲硫氨酸的重结晶来提高甲硫氨酸的纯度和堆密度。JP 2004-292324公开了例如通过添加聚乙烯醇或谷蛋白使粗甲硫氨酸重结晶，从而得到堆密度不超过580g/l的纯甲硫氨酸。重结晶通过以下方式进行：向冷的甲硫氨酸悬浮体中逐滴添加热的甲硫氨酸溶液，甲硫氨酸由于热溶液受到冷却而沉淀出来。再次证明缺点是，这个方法并非连续地进行。

EP 1 451 139 A1描述了在羟乙基纤维素的存在下使甲硫氨酸重结晶，其中，最初获得了堆密度不超过620g/l的甲硫氨酸晶体。在这种情况下，已经证明缺点在于，在连续的重结晶方法中，由于再利用滤液来溶解粗甲硫氨酸而导致连续添加的添加剂积累，以及不断增加的添加剂浓度导致堆密度降低。出于这个原因，羟乙基纤维素不利于在连续方法中用作结晶添加剂，在所述连续方法中，再利用纯甲硫氨酸的滤液来溶解粗甲硫氨酸。重结晶滤液的再利用对于工业规模的方法的经济可行性具有决定性的重要性，因为避免了溶解的甲硫氨酸的损失并且将废水的产生最小化。

JP 46 0196 10 B1描述了将甲硫氨酸重结晶的方法，然而，所述方法不允许实现甲硫氨酸的高堆密度。

本发明的目的是提供避免上述缺点的制备甲硫氨酸的方法。通过所述方法获得的甲硫氨酸应易于过滤并且具有高的堆密度。此外，所述方法应能够以连续模式进行，尤其应避免积累过程的负面后果。

为了达到这个目的，本发明提供制备D,L-甲硫氨酸的方法，其中，将二氧化碳供给到通过5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的水解而获得的甲硫氨酸钾水溶液中，以沉淀出粗甲硫氨酸，分离出所述粗甲硫氨酸并将其纯化，其中，出于纯化的目的，制备分离出的粗甲硫氨酸的水溶液并将其重结晶。在所述方法中，用于进行所述重结晶的溶液含有钾离子以及结晶添加剂，其中，所述结晶添加剂是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，或不同的非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂的混合物。根据本发明，通过将60℃-110℃的热的甲硫氨酸溶液引入到35℃-80℃的温的甲硫氨酸悬浮体中来进行所述重结晶，所述温的甲硫氨酸悬浮体的温度低于所引入的溶液的温度，在所述添加期间，所述甲硫氨酸悬浮体的温度保持在35℃-80℃。