L—天门冬氨酸镁的制备研究

科 研 与 开 发 化 学 工 程 师 Chemical ~gi．eer 20O2_年 l2月 文章编号：1002—1124(2oo2)o6—0014—03 L一天 门冬氨酸镁 的制备研究 王永秋 何晓玲 杨 倩 (淮北煤炭师范学院化学系 淮北 23~)00) 摘 要 ：本文介绍了以 L一天门冬氨酸和氧化镁为原料 ，合成 L一天门冬氨酸镁的生产工艺 ，利用正交 设汁实验获得了最佳反应条件：反应温度 T=70—75~C，反应时间 t=2h，反应液的 pI{=8．0～8．5，产品收 牢约为 92％。同时对该产品进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 确认。 关键词 ：I 一天门冬氩酸；氧化镁；L一天门冬氨酸镁 中图分 类号 ：( 11．62 文献标识码 ：A ． Preparation of A印日 c Add M【agr-商 帅 Salt g~4NG 儿g—qiu HE Xiao—ling YANG Q f[k'vartment of Chemistry．Humbei C0al Industry ． Normal College Humbei 235000) Abstract： Hus thesis introduced the procedure of synthesizing L—Aspanie magnesuum salt with flae raw meterial of L— Aspartic acid |uld Maol~si Lun oxide．Adoptitrg norln'd]designation experiment，opfithal reaction conditions were achim，ed．That’s reaction temperature is 70～75℃ ，macfion time is 2h，macfion solution’s aektity is 8．0—8．5．and Dmduct’S vieh1 call get to a1)out 92％ ．Also this produet was analyzed and established． Keywords：L——Aspartie acid；Magnesium o~de；L——A~partic acid magilesitlm salt L一天门冬氨酸已被广泛地应用丁食品工业 中，其衍生物的开发与应用也是当前医药化学工业 的研究热点，但是由于其水溶性差，使用不便，从而 限制了它的应用领域。L一天门冬氨酸盐是 L一天 门冬氨酸的换代产品，正如人们熟知的调味剂(味 精)——谷氨酸钠取代水溶性差的谷氨酸的市场一 样，是社会发展 、科技进步的必然结果。该盐类产品 不仅水溶性好，而且不降低其原有生理活性，同时还 增加了新的生理功能．因此倍受人们的青睐。 由于 I 一天门冬酸有着特殊的生理功能，对细 胞有较强的亲合力，可以作为螯合剂与金属离子结 合，充当钾 、镁等金属离子的载体，助其进入细胞内， 提高细胞内钟 、镁离子浓度．一镁离了勾心肌细胞内 钠一钾三磷酸腺苷酶的辅酶，缺镁时钠钾泵功能将 受损，又会导致下通道阻滞作用降低 、心肌细胞内钙 离 子浓度增高，引起细胞损伤萎缩或线粒体破坏，形 成多种病变，使心肌细胞缺m敏感度增高，致使冠心 病和猝死发生率增高。I 一天门冬氨酸镁是一种富 含营养的食品添加剂、吸收效率高的医药保健品，同 时它还可以用作新颖饲料添加剂，能明显改善猪的 肉质。S0uza(1998)研究认为：屠宰前 5天向猪饲料 收稿 日期：3．002一lO—lO 作者简介：f永秋f1％2一)， ，主要从事化 学技术的开发与应用研 究 l_佧， 中加， 、L一天门冬氨酸镁 40g／(d·头)]可减少屠宰 时几茶酚胺分泌，从而减轻屠宰前应激，提高猪肉质 量 ，减少 PSE肉发生率。 据最新研究报道天门冬氨酸镁和天门冬氨酸钾 的混合物是一种治疗范围比较广的药物，该药具有 生物利用度高、个体差异小、半衰期长 、疗效显著、不 良反应少等优点，预计临床应用将十分广泛 l J。 因此，探索研究 L一天门冬氨酸镁的最佳工艺条件 有着巨大的社会和经济效益。而该项研究国内尚未 见报道。本文介绍了以 L一天门冬氨酸和氧化镁为 原料，通过固液相反应合成了 L一天门冬氨酸镁，并 用正交实验法得到了最佳生产条件。 1 实验部分 1．1 理论基础 L一天门冬氨酸与氧化镁以水为溶剂在一定的 条件下发生反应，制得目标产物。 工艺流程： 投料一控温反应一过滤一减压浓缩一结晶一固 液分离一干燥一产品 1．2 合成工艺 用量筒量取一定量的蒸馏水作为底水于 100mL 的二口烧瓶中，以 l5．0g的 L一天门冬氨酸为基准溶 于其中，水浴加热至低于所需控制温度的 l0℃左右 维普资讯 http://www.cqvip.com 20O2年第 6期 王永秋等：L一天门冬氨酸镁的制备研究 (该反应是一个放热反应)，分次交替加入计算量的 氧化镁，同时开动磁力搅拌器进行搅拌，记下反应起 始时间。在反应过程中调反应液的 pH值为 7．5～ 8．0左右 ，不能过大，否则因碱性太大而导致反应液 无法变澄清。加料完毕，控制反应温度为所需温度 并维持其基本不变，随着反应的进行，反应液逐渐澄 清，反应体系的酸度逐渐降低，待反应液澄清后，pH 值达到 8．5～9．0左右。(若小于 8．5，则 L一天门冬 氨酸镁晶体析出极少或不析出)。结束反应，并记下 时间，趁热过滤，除去不溶性的物质，冷却静置至有 大量晶体析出，固液分离，洗涤干燥 ，即制得 L一天 门冬氨酸镁成品。 1．3 产品检测 用 EDTA滴定法 J测得镁的含量为 11．64％(文 献值：≥11％)，依法测定【 J比旋度为 +16．94。，10％ 水溶液的 pH值约为7．5。 2 结果与讨论 2．1 合成条件的选择 经初步实验得知：反应的温度、酸度、时间、L一 天门冬氨酸和氧化镁的配料比、所用底水的量对 目 标产物的质和量都有影响，为此，本实验选用正交表 L》(34)u J，考察上述4个因素分别在3个水平上的正 交实验，结果见表 1。 表 1 合成 L—i~f-]冬氨酸镁(Ⅱ)的正交实验 t9(3')结果 从表中效应值 R可知，影响 L一~l'-J冬氨酸镁 产率的主次因素为：反应温度一反应时间一所用底 水的量一过程中反应液的酸度。通过不同水平上的 L一天门冬氨酸镁的产量来看，反应温度选择 较 佳，低于此值(6ooc)时 ，反应速度慢且产量较低，高 于此值(8ooc)时，反应液易变得粘稠且产量低；反应 过程中，反应液的酸度选用 pH值 3较佳，酸度高时 (pH值 1、pH值 2)，反应液虽很快澄清，但产量偏 低；当选用 30mL水作为反应底水时，反应液往往有 基本澄清后又呈浑浊趋势的现象，说明所加底水的 量不足，当选择 50mL时，又因为水量过多而导致析 出晶体的量不多，因此，本实验中选用 40mL水作为 底水，效果较佳，这样既避免了反应液易变浑浊的现 象，又能够保证晶体大量析出。从表中数据得知反 应时间采用 t2较佳，因此，可以初步选择 T2pH3Cat2 作为合成 目标产物的最佳条件，即反应温度 T= 70℃，溶液的酸度 pH=8．0，所用底水 的量 V= 4omL，反应时间 t=2h。 2．2 结晶条件的选择 通常影响一种溶质从溶液中结晶出来 的因素 有 ：溶液的浓度、液膜的厚度、温度与真空度、晶种的 质量、晶种的目数、搅拌速度、搅拌时间、溶液冷却静 置 的时间等 ]。本实验从以下几个方面探索研究 L一天门冬氨酸镁结晶的最佳条件：母液的密度，投 入晶种的 目数，投入晶种的量，溶液冷却静置的时 间。为了准确、迅速且有效地找出其结晶的最佳条 件，同样选择正交表，考察上述 4个因素在 3个水平 上的正交实验。 实验步骤如下：将原料和试剂各扩大到原来的 8倍(L一天门冬氨酸 120．0g，氧化镁 32．Og，蒸馏水 320mL)，让其在上述所得最佳合成工艺条件下反 应，待反应结束后 ，趁热过滤 ，测得此时反应液的密 度 p=1．16g／mL，先从其 中分出等量的三份(均为 35mL)，冷却静置；然后把余下的反应液减压浓缩， 分别截取 02=1．20g／mL和03=1．23g／mL的反应液， 各等分出三份(均为 35mL)，冷却静置，在不同的条 件下测定它们析出晶体的量，实验结果见表2。 从表 2可以看出溶液的密度是影响晶体析出的 最主要因素，其次是溶液放置时间的长短，从不同水 平的L一天门冬氨酸镁的产量来看，反应液的密度 采用 93时，溶液变得过于粘稠且进行减压浓缩时耗 能太大，而母液又可以回用。综合上述因素，本实验 实际选用的溶液密度是 02；静置时间选择 t3较好； 从表 2看 ，投入晶种的量选择 m3较好，但与投入晶 种的量为 m2时析出晶体的量相差很小，且选择 m 时，将给产品的后处理带来麻烦。因此，投入晶种的 量选择 m2较好 ；至于投入晶种的 目数本实验选择 Al。由此可以初步选择 p2t3“l2A1作为目标产物结晶 的较佳条件，即反应液密度 p=1．20g／mL，冷却放置 维普资讯 http://www.cqvip.com l6 王永秋等：L一天门冬氨酸镁的制备研究 2O02年第 6期 的时间 t=24h，投入晶种的量 m=1．0g，投入晶种 的目数 A=40。 为了验证上述所选择的结晶的最佳条件的可靠 性 ，作 三 份平 行 实验，所 得 产 品转 化率 分别 为 91．8％、92．3％、93．1％，从而验证 了该条件的选择 是比较可靠的。 表 2 L一天门冬氨酸镁结晶的正交实验结果 2．3 母液的循环利用研究 利用上述反应及结晶的最佳条件制得 L一天门 冬氨酸镁产物后，测得母液的密度 p=1．12g／mL，为 了有效地利用母液，特进行了以下实验：称取 15．Og L一天门冬氨酸和 4．Og氧化镁分次交替加入盛有 40mL母液的二口烧瓶中，在上述所得最佳条件下反 应 ，现象是反应液基本澄清后又变浑浊，必须向反应 体系中加水至 50mL左右，反应液才完全变清，但冷 却静置后无结晶析出，须对所得反应液进行减压浓 缩后方可结晶。为了避免上述现象的发生，分别选 用 2Oral母液 +2Oral水和 2Oral母液 +30mL水作为 反应底液，以 12．Og的 L一天门冬氨酸为基准，分次 交替加入计算量的氧化镁进行反应，冷却静置，固液 分离，洗涤干燥，称量，所得数据如表 3所示。 表 3 实验数据 注 ：ASP12g。 实验数据分析：选择 40mL母液作为底水时，所 得产品产量较高 ，但是由于反应液往往无法澄清，需 要加水溶解、减压浓缩等一系列步骤，这样做程序烦 琐且耗能太大 ，实现工业化生产有一定的难度；而选 择 20mL水 +20mL母液作为底水时，不但产量较高， 且又不需减压浓缩耗能少，因此，本实验选用此条件 实现了母液的循环利用。 2．4 放大实验的初步探索 取原料和试剂各为原来的 20倍(L一天门冬氨 酸 300．0g、氧化镁 8O．og、水 80omL)，使其在最佳工 艺条件下反应，制得产品质量 314．8g，收率 73．1％， 母液经循环后收率可达 92％以上，说明本工艺进行 工业化生产是可行的。 3 结论 该工艺具有操作简单，反应条件温和，反应时间 短，后处理方便，原料利用率高，成本低等优点，便于 实现规模生产。 参 考 文 献 [1] 李希华，李丽 ．天门冬氨酸钾镁治疗肺心病心衰6o例[J]．山 东医药，1998，38(10)：63 [2] 冯笑予，吴波，王莹 ．潘南金与抗心律失常药物联合治疗各类 心律失常 76例疗效观察[J]．黑龙江医学 。1999，(7)：14 [3] 中华人民共和国卫生部药典委员会 ．药品标准(二部，第六册) [M]，北京：科学出版社 ，1998，12 [4] 中华人民共和国国家标准。GBIll8—9l [5] 仲维卓 ，华素坤 ．晶体生长形态学 ．北京：科学出版社，1999， 2l6—2‘y7 亚 洲 最 大 有 机 肥 生 产 基 地 投 产 年产 5万 t的北京格林恩泽有机肥有限公司已经投产，这是日前亚洲最大的有机肥生产基地。 据悉，日前在欧美发达国家施用有机肥的比例已达 60％，我国还不到 1O％，可以说，有机肥代表着肥料 行业的发展方向。我国科研人员经过科技攻关，研制出的全营养高效格林恩泽有机肥和有机复合肥在 1994 年通过国家技术鉴定，随后在 1995年被纳入国家“星火计划”，1999年被纳入国家“火炬计划”，2001年被纳 入国家西部大开发重点推广项目之一。 维普资讯 http://www.cqvip.com