本發(fā)明屬于結(jié)晶
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末及其制備方法。
背景技術(shù)：
：l-賴氨酸l-谷氨酸鹽，英文名l-lysinel-glutamate，分子式c11h23n3o6，相對分子質(zhì)量293.32。由l-賴氨酸和l-谷氨酸按物質(zhì)的質(zhì)量1∶1比例復(fù)合結(jié)晶而成。其結(jié)構(gòu)如下所示：l-賴氨酸l-谷氨酸鹽為白色或白色結(jié)晶性粉末，無臭、有特有的味道。熔點(diǎn)197℃。易溶于水，難溶于乙醇，其水溶液澄清無色，ph值為6.0～7.5。l-賴氨酸l-谷氨酸鹽作為一種氨基酸復(fù)合鹽，與氨基酸衍生物不同，它同時(shí)具有兩種氨基酸的生物作用，甚至相互增強(qiáng)對方的生物作用，又比單體氨基酸的理化性質(zhì)更優(yōu)越，可以更好的應(yīng)用在醫(yī)藥、食品和化妝品等方面。l-賴氨酸l-谷氨酸鹽可用作食品添加劑，能強(qiáng)化食品中缺乏的賴氨酸，并且臭味遠(yuǎn)小于l-賴氨酸鹽酸鹽?？蛇\(yùn)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，能有效抗血內(nèi)鐮形細(xì)胞形成；可以治療兒童新陳代謝失調(diào)(苯丙酮酸尿癥)；用于非腸道性低血鈣癥的治療等。還可代替一些有害化學(xué)成分應(yīng)用在化妝品、清潔劑、除臭劑、防凍劑等產(chǎn)品中。目前，在有關(guān)l-賴氨酸l-谷氨酸鹽的制備的相關(guān)報(bào)道中，多為溶析結(jié)晶。但是在有關(guān)l-賴氨酸l-谷氨酸鹽溶析結(jié)晶的報(bào)道中，要么存在油析現(xiàn)象，要么結(jié)晶過程中產(chǎn)品粘度大，結(jié)塊嚴(yán)重，要么容易有溶劑殘留，這些都會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。比如專利cn102557974a中，采用的是乙醇作反溶劑進(jìn)行結(jié)晶，通過重復(fù)其工藝，我們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)過程中產(chǎn)品結(jié)塊嚴(yán)重，并且易產(chǎn)生油析，導(dǎo)致后續(xù)分離困難，產(chǎn)品純度低，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。再比如，專利us4415590中，以甲醇作反溶劑進(jìn)行l(wèi)-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶，雖然產(chǎn)品顆粒度、穩(wěn)定性較好，但是以甲醇作反溶劑的工藝下，所得的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末中，不可避免的會(huì)有甲醇?xì)埩舻膯栴}，而且殘留量還很高，有些產(chǎn)品中，甲醇?xì)埩袅康馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)甚至大于3.2％，甚至大于5％，更甚至可能至9％。究其原因，是因?yàn)樵趌-賴氨酸l-谷氨酸的結(jié)晶過程中，甲醇非常容易參與l-賴氨酸陰離子和l-谷氨酸陽離子之間的重組，進(jìn)而嵌入它們的晶格之中，而且并不能通過簡單的洗滌而去除。事實(shí)上，在研究過程中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了l-賴氨酸l-谷氨酸鹽在甲醇存在的體系中，會(huì)形成甲醇溶劑合物(甲醇∶l-賴氨酸離子∶l-谷氨酸離子＝1∶1∶1)，并且已經(jīng)獲得這種單晶結(jié)構(gòu)(如圖1-3所示)。因此，如何有效去除溶析結(jié)晶過程中伴隨的溶劑殘留問題，從而得到高品質(zhì)高性能的結(jié)晶產(chǎn)品，是結(jié)晶
技術(shù)領(lǐng)域：
現(xiàn)存的一大難點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末及其制備方法，本發(fā)明將l-賴氨酸l-谷氨酸鹽甲醇水結(jié)晶后得到的晶體放入乙醇中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，有效去除了溶析結(jié)晶過程中伴隨的甲醇?xì)埩魡栴}，制備得到的結(jié)晶粉末的甲醇?xì)埩袅靠梢钥刂圃?.01wt.％以下，而且堆積密度大于0.4g/ml，拍實(shí)密度大于0.5g/ml，游離水含量小于0.1wt.％，具有良好的顆粒性、流動(dòng)性和穩(wěn)定性，能夠更好地應(yīng)用于食品、化妝品、生物及醫(yī)藥領(lǐng)域。本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明中，甲醇?xì)埩袅坎捎脷庀嗌V法進(jìn)行檢測，由于不同設(shè)備檢測限不一樣，當(dāng)甲醇含量極低時(shí)，可能無法檢測到。本發(fā)明中采用的設(shè)置是安捷倫的7890a系統(tǒng)，并帶有7693自動(dòng)進(jìn)樣裝置，在實(shí)驗(yàn)過程中最低可檢測到的甲醇?xì)埩袅繛?.001wt.％。本發(fā)明中，l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末中甲醇的殘留量能夠有效地控制在0.01wt.％以下。堆密度和“拍實(shí)密度”是尤其與粉末的流動(dòng)特性相關(guān)的量?？傮w上，希望高的堆密度和“拍實(shí)密度”值。簡而言之，堆密度指出在預(yù)定條件下每體積單位粉末的重量。換言之，在預(yù)定條件下多少克粉末可以供給到具有特定容積的樣品保持器中。因?yàn)檫@個(gè)原因，堆密度表示為通常以g/ml計(jì)的每體積單位的重量。“拍實(shí)密度”也表明了每體積單位粉末的重量，在這種情況下，在該粉末的保持器經(jīng)受在預(yù)定條件下的拍打或振動(dòng)的情況下?！芭膶?shí)密度”表示為通常以g/ml計(jì)的每體積單位的重量。通過拍打或振動(dòng)，更多的粉末可以供給到該保持器中。因此，對于同一粉末，其“拍實(shí)密度”高于堆密度。本發(fā)明中，l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末的堆積密度大于0.4g/ml，拍實(shí)密度大于0.5g/ml。固體形式的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽中的水可以以不同的形式存在。水可以作為結(jié)晶水或游離水存在。結(jié)晶水是指結(jié)合到l-賴氨酸l-谷氨酸鹽分子結(jié)構(gòu)中的水，游離水是指可與大氣交換的水。游離水的量不包括作為結(jié)晶水存在的水的量。本發(fā)明中的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽可以是任何形式的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽，例如是結(jié)晶粉末或顆?；虬Y(jié)晶粉末及顆粒的混合物的形式。本發(fā)明的產(chǎn)品是l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，其游離水含量小于0.1wt.％。更詳細(xì)地，本發(fā)明提供了一種l-賴氨酸-l谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，所述結(jié)晶粉末的甲醇含量小于0.5wt.％，堆積密度大于0.4g/ml。進(jìn)一步地，所述結(jié)晶粉末的甲醇含量小于0.1wt.％，優(yōu)選小于0.01wt.％。進(jìn)一步地，所述結(jié)晶粉末的堆積密度大于0.46g/ml，優(yōu)選大于0.5g/ml。進(jìn)一步地，所述結(jié)晶粉末的拍實(shí)密度大于0.5g/ml，優(yōu)選大于0.6g/ml，更優(yōu)選大于0.7g/ml。進(jìn)一步地，所述結(jié)晶粉末在溫度為25℃以及平衡相對濕度為30％下測得游離水含量小于0.1wt.％，優(yōu)選小于0.08wt.％，更優(yōu)選小于0.05wt.％。本發(fā)明還提供了一種l-賴氨酸-l谷氨酸鹽結(jié)晶粉末的制備方法，包括將l-賴氨酸-l-谷氨酸鹽甲醇水結(jié)晶后得到的晶體放入乙醇中在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，過濾，干燥。進(jìn)一步地，所述乙醇為90～100vol.％的乙醇，優(yōu)選為94～97vol.％的乙醇；所述的晶體與乙醇的質(zhì)量比為0.1∶10～2∶10。進(jìn)一步地，所述的攪拌溫度為4～55℃，優(yōu)選10～40℃；攪拌時(shí)間為10～72h。進(jìn)一步地，所述干燥方式為鼓風(fēng)干燥。所述干燥溫度為30～70℃，優(yōu)選35～55℃。干燥的過程對l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末的穩(wěn)定性和水含量有一定影響，較低的干燥溫度容易降低干燥效率，可能引起干燥不充分導(dǎo)致溶劑殘留超標(biāo)或者結(jié)塊的現(xiàn)象；過高的干燥溫度容易使得產(chǎn)品失去結(jié)晶水，而失去結(jié)晶水的結(jié)晶粉末，放置在室內(nèi)環(huán)境下容易吸潮。進(jìn)一步地，在干燥期間對所得固體進(jìn)行機(jī)械沖壓。本發(fā)明對甲醇水的結(jié)晶方式?jīng)]有任何的限制，無論是先將l-賴氨酸-l-谷氨酸鹽溶于水，再加入甲醇進(jìn)行結(jié)晶，還是將l-賴氨酸-l-谷氨酸鹽與配置好的甲醇水混合溶液進(jìn)行結(jié)晶，都能夠適用于本發(fā)明，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。優(yōu)選地，所述的將l-賴氨酸-l-谷氨酸鹽甲醇水結(jié)晶為形成l-賴氨酸-l谷氨酸鹽的水溶液，加入甲醇，結(jié)晶，過濾。更進(jìn)一步地，所述l-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液的形成方式可以是將l-賴氨酸和l-谷氨酸以等摩爾的比例加入水中，或是將l-賴氨酸l-谷氨酸鹽直接加入水中。所述l-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液的初始濃度為0.1～0.7g/ml，優(yōu)選0.3～0.5g/ml。需要指出的是，在有機(jī)溶劑存在條件下的結(jié)晶過程，為了減少有機(jī)溶劑揮發(fā)，可以考慮在結(jié)晶器上安裝冷凝回流裝置，冷凝溫度可以設(shè)置在0～30℃，優(yōu)選在10～20℃。更進(jìn)一步地，所述甲醇為70～100vol.％的甲醇，優(yōu)選為100vol.％的甲醇。更進(jìn)一步地，所述甲醇加入量為l-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液體積的1～6倍，優(yōu)選2～4倍。更進(jìn)一步地，所述l-賴氨酸l-谷氨酸鹽的水-甲醇溶液過濾時(shí)，用乙醇進(jìn)行洗滌，乙醇為90～100vol.％的乙醇，優(yōu)選為94～97vol.％的乙醇；且洗滌時(shí)乙醇的量浸沒濾餅高度。本發(fā)明還提供了一種組合物，包含：(1)所述的l-賴氨酸-l谷氨酸鹽結(jié)晶粉末；和(2)輔劑，所述輔劑選自l-賴氨酸鹽酸鹽、l-谷氨酸鈉鹽、l-賴氨酸、l-谷氨酸中的一種或幾種。有益效果：本發(fā)明的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中乙醇結(jié)晶過程中易油析、產(chǎn)品粘度大、易結(jié)塊的問題，還極大地去除了甲醇結(jié)晶過程中甲醇的殘留。本發(fā)明制備得到的l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末堆積密度、拍實(shí)密度更好，游離水含量更少，而且甲醇?xì)埩麸@著減少，具有良好的顆粒性、流動(dòng)性和穩(wěn)定性，能夠更好地應(yīng)用于食品、化妝品、生物及醫(yī)藥領(lǐng)域。附圖說明圖1為谷氨酸賴氨酸鹽晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)；圖2為谷氨酸賴氨酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的最小不對成單元圖；圖3為谷氨酸賴氨酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的晶胞堆積圖。具體實(shí)施方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例1將10gl-賴氨酸l-谷氨酸鹽加入80g純水中，充分?jǐn)嚢枞芙?，形成l-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液，而后移入500ml的結(jié)晶罐中，控制溫度在10℃，再向其中加入420ml的無水甲醇作反溶劑進(jìn)行結(jié)晶，出現(xiàn)白色晶體物質(zhì)后，下罐，以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，用40ml的90vol.％乙醇洗滌晶體，然后在4℃下，將分離出的晶體放入90vol.％乙醇中進(jìn)行攪拌轉(zhuǎn)化，晶體與乙醇的質(zhì)量比為0.1∶10，攪拌10h后，將晶體以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，然后于30℃下鼓風(fēng)干燥10h，即得l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，其中產(chǎn)品純度為99.1％，收率為78.8％。實(shí)施例2將30gl-賴氨酸l-谷氨酸鹽加入100g純水中，充分?jǐn)嚢枞芙猓纬蒷-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液，而后移入500ml的結(jié)晶罐中，控制溫度在15℃，再向其中加入400ml的90vol.％甲醇作反溶劑進(jìn)行結(jié)晶，出現(xiàn)白色晶體物質(zhì)后，下罐，以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，用60ml的95vol.％乙醇洗滌晶體，然后在25℃下，將分離出的晶體放入95vol.％乙醇中攪拌進(jìn)行轉(zhuǎn)化，晶體與乙醇的質(zhì)量比為1∶10，攪拌30h后，將晶體以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，然后于70℃下鼓風(fēng)干燥12h，即得l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，其中產(chǎn)品純度為99.2％，收率為81.6％。實(shí)施例3將50gl-賴氨酸l-谷氨酸鹽加入100g純水中，充分?jǐn)嚢枞芙?，形成l-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液，而后移入500ml的結(jié)晶罐中，控制溫度在20℃，再向其中加入300ml的80vol.％無水甲醇作反溶劑進(jìn)行結(jié)晶，出現(xiàn)白色晶體物質(zhì)后，下罐，以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，用80ml的98vol.％乙醇洗滌晶體，然后在35℃下，將分離出的晶體放入98vol.％乙醇中進(jìn)行攪拌轉(zhuǎn)化，晶體與乙醇的質(zhì)量比為1.5∶10，攪拌60h后，將晶體以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，然后于45℃下鼓風(fēng)干燥15h，即得l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，其中產(chǎn)品純度為99.5％，收率為88.9％。實(shí)施例4將70gl-賴氨酸l-谷氨酸鹽加入100g純水中，充分?jǐn)嚢枞芙猓纬蒷-賴氨酸l-谷氨酸鹽水溶液，而后移入500ml的結(jié)晶罐中，控制溫度在20℃，再向其中加入260ml的75vol.％無水甲醇作反溶劑進(jìn)行結(jié)晶，出現(xiàn)白色晶體物質(zhì)后，下罐，以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，用90ml的100vol.％乙醇洗滌晶體，然后在55℃下，將分離出的晶體放入無水乙醇中進(jìn)行攪拌轉(zhuǎn)化，晶體與乙醇的質(zhì)量比為2∶10，攪拌72h后，將晶體以抽濾的方式進(jìn)行固液分離，然后于45℃下鼓風(fēng)干燥20h，即得l-賴氨酸l-谷氨酸鹽結(jié)晶粉末，其中產(chǎn)品純度為99.8％，收率為93.3％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。表1對比例1根據(jù)gerzon等公開的專利us4415590中的方法，采用甲醇作反溶劑制備l-賴氨酸l-谷氨酸鹽，得到的產(chǎn)品與本發(fā)明中實(shí)施例的產(chǎn)品進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。表2甲醇含量(wt.％)堆積密度(g/ml)拍實(shí)密度(g/ml)游離水含量(wt.％)對比例13.40.350.520.102實(shí)施例10.0080.510.720.06實(shí)施例20.0070.470.690.05實(shí)施例30.0030.440.650.03實(shí)施例40.0010.420.610.01對比例和實(shí)施例的比較表明，本發(fā)明中實(shí)施例的產(chǎn)品堆積密度、拍實(shí)密度更大，說明實(shí)施例所得到的產(chǎn)品顆粒度、流動(dòng)性更好；且游離水含量更少，有利于產(chǎn)品的儲(chǔ)存穩(wěn)定；并且由數(shù)據(jù)可以看出，通過本發(fā)明中的方法，甲醇?xì)埩麸@著減少，達(dá)到了很好的去除效果，因此，本發(fā)明有望提供一種解決溶劑殘留的新方法。當(dāng)前第1頁12