[发明专利]一种化学法和酶法生产D-色氨酸的新工艺

说明书

本发明公开了一种化学法和酶法生产D‑色氨酸的新工艺，其特征在于：包括消旋、拆分、乙酰基‑DL‑色氨酸精制、水解、D‑色氨酸盐酸盐精制、解络和母液处理步骤。其优点在于：本发明采用化学法和酶法结合的生产工艺，通过将L‑色氨酸经过消旋、拆分、精制、水解和D‑色氨酸盐酸盐精制后制得D‑色氨酸，提高了生产效率；合成过程中产生的母液经过浓缩之后，循环利用，减少了母液的排放量，提高了产品的收率，同时副产物经过解络过程之后循环利用，减少了资源的浪费；在合成工艺中采用水作为溶剂，解决了常规方法中有机物作为溶剂的缺陷，安全环保；本发明不需要额外的添加消旋酶和拆分剂，工艺路线短，生产过程简单。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种化学法和酶法生产D-色氨酸的新工艺。

背景技术

D-色氨酸又名氨基吲哚丙酸，是一种白色或类白色至微黄的结晶性粉末，无臭甜味，在水中微溶，不溶于遗传，在烯酸或烯碱中溶解，长时间光照时著色，与水共热产生少量吲哚。D-色氨酸作为一种重要的人体必须的氨基酸，广泛应用于医疗和食品用途，如何将其应用于氨基酸输液，综合氨基酸制剂、孕妇营养补剂和乳幼儿特殊奶粉、合成脑白金、食品添加剂等。

中国专利CN104830945A，本发明公开了一种生产 D- 色氨酸的生产工艺，将医药级L- 色氨酸溶解，加入消旋酶，得到DL-色氨酸水溶液，再加入D型酰化酶拆分，直接得到产物D- 色氨酸。本发明原料易得，生产成本低工艺简单，反应条件温和，产率达到 90%，光学纯度达到99%。这一工艺过程反应温和，无废气、废水，无危险性，适应当前环保安全的要求，绿色生产、安全生产，属国家鼓励类生物医药品。但现有技术的生产效率较低，生产过程中的母液以及副产物没有得到重复利用，原料消耗较大，且用有机物作为溶剂，不利于目前安全环保的要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种工艺简单、回收利用率高、生产效率高、产品纯度高的化学法和酶法生产D-色氨酸的新工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种化学法和酶法结合生产D-色氨酸的新工艺，其创新点在于：包括消旋、拆分、乙酰基-DL-色氨酸精制、水解、D-色氨酸盐酸盐精制、解络和母液处理步骤，完成所述合成工艺；所述具体步骤如下：

（1）消旋：将L-色氨酸、水、醋酸酐和氢氧化钠按一定比例投入消旋反应釜中，原料滴加时，温度控制在50℃以下，滴加完毕后，在45℃下保温反应5h，然后冷却到40℃以下，用盐酸调节反应釜中的pH值，冷却至30℃以下，离心得到滤饼为乙酰基-DL-色氨酸，消旋后的母液送至水处理待回收；

（2）拆分：将步骤（1）制得的乙酰基-DL-色氨酸、水和氢氧化钠按一定比例投入拆分反应釜中，升温至80℃保温反应2h，然后冷却至30℃以下，离心，滤液为乙酰基-D色氨酸溶液，滤液抽至精制应应釜内待精制，滤饼为色氨酸络合物待解络；

（3）乙酰基-DL-色氨酸精制：在步骤（2）中的乙酰基-D-色氨酸溶液中加入酶和硫化钠，反应1h后加入活性炭脱色30min，然后离心，得滤饼为乙酰基-D-色氨酸精品，精制后的母液待解络；

（4）水解：将步骤（3）中制得的乙酰基-D-色氨酸精品、水和盐酸按一定比例加入水解反应釜中，升温至100℃，并在此温度下保温2h，然后减压浓缩至大量出料，冷却至25℃抽滤离心，所述滤饼为D-色氨酸盐酸盐，水解后的母液用于水解套用；

（5）D-色氨酸盐酸盐精制：将步骤（4）中的D-色氨酸盐酸盐、水按一定比例加入到反应釜内，使D-色氨酸盐酸盐完全溶解，然后加入活性炭脱色30min，抽滤，用氨水调pH值为5-6，冷却至30℃后抽滤离心，滤饼用纯水漂洗，即为D-色氨酸，检测合格后烘干包装，抽滤得到的母液送至水处理回收站；