N-乙酰-L-半胱氨酸和牛磺酸的合成工艺及离子膜分离工艺的研究

摘要

该文主要由两部分组成:(1)N-乙酰-L-半胱氨酸和牛磺酸的工艺研究(含流程诊断);(2)牛磺酸离子膜分离工艺的研究.第一部分:试验确立了以L-半胱氨酸盐酸盐和乙酸酐作原料,水作溶剂的N-乙酰-L-半胱氨酸的合成工艺路线,并对影响试验的因素进行了初步探索.试验建立了用薄层层析和薄层扫描法对N-乙酰-L-半胱氨酸合成进行流程诊断的方法.采用硅胶G板,以正丁醇-醋酸-水(4.5:1.5:1)为展开剂,单波长直线扫描,扫描波长λ=700nm.对合成反应的初始阶段、反应中、反应后取样样品进行定性和定量检测,原料在反应滴加后的初始阶段转化率达到97.08﹪,说明水相合成法较为合理,有效地抑制了L-半胱氨酸的氧化.设计的流程诊断法对N-乙酰-L-半胱氨酸和半胱氨酸盐酸盐的线性范围分别为15.1~36.5mg/ml、1.5~3.1mg/ml,平均回收率分别为99.93~100.05﹪、99.94~100.10﹪,RSD分别为0.32~0.34﹪、0.31~0.34﹪.实验确立了以乙醇胺和发烟硫酸作原料,碳酸钠作中和剂,亚硫酸钠为还原剂的牛磺酸合成工艺路线.建立了利用HPLC对牛磺酸工艺流程诊断的方法.采用2,4-二硝基氟苯为衍生化试剂,Dismonsil(TM)-C18色谱柱(4.6mm×150mm,5 μ m),流动相为乙腈:磷酸盐缓冲液(pH=7)=20:80,流速为1.0ml/min,柱温为室温,检测波长为360nm.此方法对牛磺酸线性范围为8.72~61.04ug/ml,相关系数r=0.9973,平均回收率范围为99.1~101.7﹪,RSD在1.2~3.4﹪;氨基乙基硫酸酯的线性范围为0.43~51.84ug/ml,相关系数r=0.9992,平均回收率为98.6~101.3﹪,RSD为1.4~3.6﹪.牛磺酸工艺中酯化和还原阶段,氨基乙基硫酸酯和牛磺酸的产率分别可达93﹪、91﹪,流程诊断结果表明HPLC可靠易行,便于对工艺流程监控.第二部分:根据牛磺酸具有氨基酸的两性电离特点,等电点为4.7,对还原产物的牛磺酸与盐的混合物进行反馈式离子膜分离,牛磺酸合成混合物进入反馈式离子膜分离工艺中,在直流电场作用下,Na<'+>、SO<,3><'2->、SO<,4><'2->分别被迁移出去,形成盐溶液,混合液中迁移分离无机盐后,留下大部分牛磺酸,可送下道工序去结晶析出产品.在反馈式离子膜分离装置中,部分电离后而迁移出去的牛磺酸,可经过反馈循环系统进行回收,从而不需要通常电渗析膜分离中的等电聚焦控制.该分离工艺收率达96﹪,电流效率大于70﹪.

目录

摘要

ABSTRACT

第一部分N-乙酰-L-半胱氨酸和牛磺酸的合成工艺及其流程诊断

第一章文献综述

1.1N-乙酰-L-半胱氨酸和牛磺酸的功能与用途

1.2 NAC和牛磺酸的制备方法进展

1.3 NAC和牛磺酸的分析方法

1.4课题的提出与意义

第二章合成路线设计

2.1 N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)的合成

2.2牛磺酸的合成

第三章实验部分

3.1实验试剂与仪器

3.2 N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)合成与流程诊断

3.3牛磺酸合成与流程诊断

第四章结果与讨论

4.1 N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)的研究结论

4.2牛磺酸的研究结论

4.3总结

第二部分离子膜分离工艺的研究

第五章离子膜法分离牛磺酸工艺的研究

5.1牛磺酸的后处理分离综述

5.2反馈式电渗析膜分离法

5.3实验部分

5.4反馈式电渗析膜分离工艺主要影响因素探讨

5.5牛磺酸膜分离工艺绿色优点

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢