L-脯氨酸的性狀為斜方晶系為無水物,單斜晶系含1分子結(jié)晶水;無臭,有較強(qiáng)甜味,作為一種常見氨基酸類產(chǎn)品,L-脯氨酸易溶于水和乙醇,從生化研究的角度歸類,我們也可以將歸類到中藥標(biāo)準(zhǔn)品類,我們都知道中藥標(biāo)準(zhǔn)品的數(shù)量有很多,所以為了方便于用戶的查詢,都會(huì)匹配有相應(yīng)的CAS號,L-脯氨酸也有著屬于自己的CAS號,本品CAS號:147-85-3
【生產(chǎn)方法】
明膠、干酪素之類蛋白質(zhì)的水解物,用離子交換樹脂處理,再用苦味酸或雷因克特鹽(Reineckeatesalt)處理中性氨基酸部分,僅使L-脯氨酸沉淀,最后用無水乙醇加異丙醇重結(jié)晶而得。
由嗜乙酰乙酸棒桿菌(Corynebacteriumacetoacidophilum)XQ-3(由無錫輕工大學(xué)中央研究所選育)以氯化銨為氮源經(jīng)發(fā)酵而得;產(chǎn)酸率約60g/L。
L-脯氨酸有兩種制法。
一是直接發(fā)酵法: 利用葡萄糖和黃色短桿菌變異株或谷氨酸棒桿菌野生株, 經(jīng)微生物發(fā)酵獲得L-脯氨酸。
二是化學(xué)合成法:以谷氨酸為原料, 與無水乙醇在硫酸催化下發(fā)生酯化, 并加入三乙醇胺將氨基硫酸鹽游離出來, 得谷氨酸-δ-乙酯;再用金屬還原劑硼氫化鉀還原谷氨酸-δ-乙酯, 得脯氨酸粗品, 最后對其分離純化可得粗制脯氨酸。
小試工藝
酯化:稱取L-谷氨酸147g, 投入三頸瓶中, 加入無水乙醇1L, 攪拌冷卻至0℃, 再滴加H2SO4 80ml, 于0-5℃攪拌反應(yīng)1h, 室溫繼續(xù)反應(yīng)1h, 反應(yīng)全部變清; 在20℃下滴加三乙胺至pH為8-8.5, 析出白色結(jié)晶, 在室溫下再攪拌1h, 靜置冷卻5℃過濾, 取結(jié)晶, 用95%乙醇洗滌, 抽干后真空干燥,得谷氨酸-δ-乙酯約141g。熔點(diǎn)178-180℃, 收率80%-83%。 [α]32D+29.8 (C=1g/ml 10% HCl)。
還原:在三頸瓶中投入谷氨酸-δ-乙酯175g, 加入蒸餾水875ml, 攪拌冷卻至5℃, 再分次加入KBH4 53.9g, 約1h加完, 室溫再反應(yīng)1h, 保溫50℃反應(yīng)3h;冷卻至0℃, 加入6mol/L HCl調(diào)至pH4, 過濾取濾液, 即得粗品L-脯氨酸水溶液。
分離純化
離子交換樹脂-氧化鋁柱色譜分離法 將粗品L-脯氨酸水溶液, 以4ml/min的流速進(jìn)入裝入732-H+型樹脂交換柱中(1g 酸投料需10ml樹脂); 先用蒸餾水沖洗至中性,再用1mol/L氨水洗脫, 收集含L-脯氨酸段的洗脫液(用硅膠G薄層色譜控制);將洗脫液減壓濃縮至干, 再用少量水溶解后,將其進(jìn)入中性氧化鋁色譜柱中,再以60%乙醇水溶液洗脫(還是用硅膠G薄層色譜控制); 收集的洗脫液減壓濃縮至干, 再以無水乙醇洗滌數(shù)次, 稍冷后再加入無水乙醚,冷卻過濾取結(jié)晶, 真空干燥, 得L-脯氨酸;熔點(diǎn)220-222℃(分解),收率28%左右。 [α]24D-82.4 (C=1g/ml, H2O)。
五氯酚沉淀解吸分離法
成鹽:將粗品制脯氨酸水溶液置于反應(yīng)瓶中, 加熱至50℃時(shí)滴加五氯酚乙醇溶液 (0.111mol/70ml乙醇), 并保溫?cái)嚢?h后, 讓冷卻至0℃, 過濾取結(jié)晶, 用少量冰水洗滌, 抽干, 干燥后得復(fù)鹽, 熔點(diǎn)240-242℃, 沉淀率95%。
解析:將復(fù)鹽38.4g, 投入三頸瓶中, 加入蒸餾水200ml, 氨水20ml, 室溫?cái)嚢?h, 冷卻至0℃后過濾取濾液,將濾液減壓濃縮, 加入蒸餾水100ml, 過濾取濾液, 加入活性炭脫色。 乙醚提取, 分出水層, 繼續(xù)濃縮至干, 用無水乙醇脫色數(shù)次, 再加少量無水乙醇濕潤, 加入2倍量無水乙醚, 冷卻結(jié)晶, 過濾取結(jié)晶, 真空干燥, 得L-脯氨酸成品。
放大生產(chǎn)工藝
酯化:將L-谷氨酸15kg, 無水乙醇100L投入200L反應(yīng)罐中, 冷卻至0℃, 攪拌條件下滴加濃H2SO4 8.1L, 保持0℃, 攪拌反應(yīng)1h, 再保溫25℃攪拌反應(yīng)1h后; 加入三乙胺使pH為8.0-8.5。 攪拌1h, 出現(xiàn)白色沉淀。 冷卻至5℃, 過濾取沉淀, 用50L95%乙醇洗滌, 沉淀于50℃真空干燥, 得L-谷氨酸-δ-乙酯。
還原:將所得L-谷氨酸-δ-乙酯投入100L反應(yīng)罐中, 加水70L, 攪拌冷卻至5℃, 于1h內(nèi)分次加完4.3kg KBH4, 加熱保溫200℃, 攪拌反應(yīng)1h, 再升溫50℃, 攪拌反應(yīng)3-4h, 冷卻至0℃, 以6mol/L的HCl調(diào)pH至4.0, 過濾取濾液得L-脯氨酸粗品溶液。
沉淀:將L-脯氨酸粗品溶液投入100L反應(yīng)罐中, 加熱至50℃, 在不斷攪拌下緩緩加入7L 1.5mol/L的五氯酚乙醇溶液, 保溫50℃反應(yīng)5h后, 冷卻至0℃析出結(jié)晶, 過濾取結(jié)晶, 抽干, 得復(fù)鹽。
解析、精制: 將復(fù)鹽投入100L反應(yīng)罐內(nèi), 加入3%氨水20L, 室溫?cái)嚢璺磻?yīng)7-8h后, 降溫至0℃過濾,沉淀用少量冰水洗滌, 抽干, 洗液和濾液合并, 再減壓濃縮至干, 用10L去離子水?dāng)嚢枞芙猓?過濾取濾液, 并加入0.5%活性炭, 加熱70℃攪拌脫色1h, 過濾取濾液, 讓其冷卻至0℃, 加等體積乙醚萃取, 分出水層, 減壓濃縮至干,加10L無水乙醇脫水3次, 抽干, 沉淀加2L無水乙醇攪勻, 再加10L乙醚,冷卻至0℃, 過濾取沉淀, 真空抽乙醚, 80℃烘干, 得L-脯氨酸成品。
以明膠為原料用酸水解后經(jīng)離子交換樹脂柱層析而得。
【測定方法】
1、酸度
取本品2.0g,加水20ml溶解后,依法測定(2010年版藥典二部附錄Ⅵ H),pH值應(yīng)為5.9~6.9。
2、溶液的透光率
取本品1.0g,加水10ml溶解后,照紫外-可見分光光度法(2010年版藥典二部附錄ⅣA),在430nm的波長處測定透光率,不得低于98.0%。
3、氯化物
取本品0.25g,依法檢查(2010年版藥典二部附錄ⅧA),與標(biāo)準(zhǔn)氯化鈉溶液5.0ml制成的對照液比較,不得更濃(0.02%)。
4、硫酸鹽
取本品1.0g,依法檢查(2010年版藥典二部附錄Ⅷ B),與標(biāo)準(zhǔn)硫酸鉀溶液2.0ml制成的對照液比較,不得更濃(0.02%)。
5、銨鹽
取本品0.10g,依法檢查(2010年版藥典二部附錄Ⅷ K),與標(biāo)準(zhǔn)氯化銨溶液2.0ml制成的對照液比較,不得更深(0.02%)。
6、其他氨基酸
取本品,加水溶解并稀釋制成每1ml中約含50mg的溶液,作為供試品溶液;精密量取1ml,置200ml量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,作為對照溶液;另取脯氨酸對照品與蘇氨酸對照品各適量,置同一量瓶中,加水溶解并稀釋制成每1ml中各約含0.4mg的溶液,作為系統(tǒng)適用性試驗(yàn)溶液;照薄層色譜法(2010年版藥典二部附錄ⅤB)試驗(yàn),吸取上述三種溶液各2μl,分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層板上,以正丁醇-無水乙醇-濃氨溶液-水(8:8:1:3)為展開劑,展開,晾干,噴以茚三酮的丙酮溶液(1→50),在80℃加熱至斑點(diǎn)出現(xiàn),立即檢視;對照溶液應(yīng)顯一個(gè)清晰的斑點(diǎn),系統(tǒng)適用性試驗(yàn)溶液應(yīng)顯兩個(gè)完全分離的斑點(diǎn);供試品溶液如顯雜質(zhì)斑點(diǎn),其顏色與對照溶液的主斑點(diǎn)比較,不得更深(0.5%)。
7、干燥失重
取本品,在105℃干燥3小時(shí),減失重量不得超過0.3%(2010年版藥典二部附錄Ⅷ L)。
8、熾灼殘?jiān)?/span>
不得超過0.1%(2010年版藥典二部附錄Ⅷ N)。
9、鐵鹽
取本品1.0g,依法檢查(2010年版藥典二部附錄Ⅷ G),與標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液1.0ml制成的對照液比較,不得更深(0.001%
10、重金屬
取本品1.0g,加水23ml溶解后,加醋酸鹽緩沖液(pH 3.5)2ml,依法檢查(2010年版藥典二部附錄Ⅷ H第一法),含重金屬不得超過百萬分之十。
11、砷鹽
取本品2.0g,加鹽酸5ml與水23ml溶解后,依法檢查(2010年版藥典二部附錄Ⅷ J第一法),應(yīng)符合規(guī)定(0.0001%)。
12、細(xì)菌內(nèi)毒
素取本品,依法檢查(2010年版藥典二部附錄ⅪE),每1g脯氨酸中含內(nèi)毒素的量應(yīng)小于10EU(供注射用)。
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