Polvo de ácido l-aspártico, polvo cristalino blanco, inodoro, a menudo óptico zurdo. Estable bajo temperatura y presión normales, es un producto natural y no tóxico. Existe en hojas de tabaco y humo. Soluble en agua caliente, ácido, álcali y soluciones salinas, insoluble en etanol y éter. Se usa como edulcorante sintético, médicamente para tratar la enfermedad cardíaca, como un promotor de la función hepática, un antídoto de amoníaco, un eliminador de fatiga y un componente de infusión de aminoácidos.
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Fórmula química |
C4H7NO4 |
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Masa exacta |
133 |
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Peso molecular |
133 |
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m/z |
133 (100.0%), 134 (4.3%) |
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Análisis elemental |
C, 36.10; H, 5.30; N, 10.52; O, 48.08 |
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En la técnica anterior, los métodos de preparación del ácido L-aspártico incluyen principalmente fermentación microbiana, conversión de enzimas de fumarato y síntesis química. El método de fermentación microbiana se usa para preparar el ácido L-aspártico, con baja producción de ácido y tasa de conversión, ciclo largo, muchos subproductos y un proceso de extracción compleja, en una fuerte condición ácida (aproximadamente PH1), puede convertirse en ácido fumárico; El ácido fumárico separado y purificado se convierte en ácido aspártico bajo la acción de la enzima de ácido aspártico y el exceso de amoníaco. Después de que la solución de reacción neutraliza el exceso de amoníaco con ácido sulfúrico, el producto L-aspártico se separa y se purifica. En este método, la isomerización del ácido maleico en el ácido fumarico se lleva a cabo en fuertes condiciones ácidas, que es altamente corrosiva para el equipo. Las aguas residuales generadas en este proceso son ácido fuerte, propiedad bioquímica deficiente y difícil de tratar. Además, el ácido fumárico se convierte a través de la enzima, las aguas residuales producidas contienen azufre y nitrógeno.
La invención proporciona un método de preparación dePolvo de ácido l-aspárticoPara resolver los problemas técnicos existentes en la tecnología conocida, que comprende los siguientes pasos:
Paso A: Coloque el ácido fumárico y el amoníaco en un reactor para reaccionar para obtener la solución de fumarato de amonio;
Paso B: Flujo continuamente el producto obtenido en el paso A a través del biorreactor empaquetado a una velocidad espacial cierta;
Paso C: controlar la tasa de conversión en el paso B para que sea mayor al 90% para obtener la solución de conversión;
Paso D: Agregue gradualmente 1MOL/L de cloruro de hidrógeno en la solución de conversión obtenida en el paso C, ajuste el valor de pH a 1. 5-2. 8, y deje que defienda la cristalización;
Paso E: Saque los cristales en el paso D, lave y seque para obtener ácido L-aspártico crudo;
Paso F: Recrystalice el producto crudo en el paso E y el vacío seque en 60-85 grado para obtener el ácido L-aspártico terminado.
Además, la solución de fumarato de amonio en el paso A se almacenará en 30-40 después de ser preparado.
Además, el biorreactor empaquetado en el paso B se obtiene cargando el e.coli inmovilizado que contiene aspartasa.
Además, la temperatura permanente de la solución en el paso D debe mantenerse en 0-5 grado, y el tiempo de pie no debe ser inferior a 12 horas.
Además, la temperatura de secado después del lavado en el paso E es 80-120 grado, y la solución seleccionada para la recristalización de productos crudos en el paso F es el amoníaco diluido.
La invención tiene las siguientes ventajas y efectos positivos:
El método de preparación del ácido L-aspártico propuesto por la invención utiliza ácido fumarico y amoníaco para preparar el ácido L-aspártico bajo la acción del moho. Las aguas residuales producidas tienen baja acidez y tratamiento simple. Al mismo tiempo, el e.coli inmovilizado que contiene aspartasa se usa como catalizador, y la solución de fumarato de amonio fluye a través del e.coli inmovilizado que contiene aspartasa coli el biorreactor empaquetado, las impurezas en la solución de conversión obtenida son menores, es decir, las producciones de L-expartica se obtienen en los pasos posteriores en los pasos subsecuentes y se reducen y se reducen, y se reducen la gran cantidad, y se reducen las medidas de ácido. relativamente simple.
El método de preparación del ácido L-aspártico de la invención se describe en detalle de la siguiente manera:
Ejemplo 1
La invención se relaciona con un método de preparación de ácido L-aspártico.
El esquema técnico adoptado por la invención para resolver los problemas técnicos existentes en la tecnología conocida es: un método de preparación de ácido L-aspártico, incluidos los siguientes pasos:
Paso A: Coloque el ácido fumárico y el amoníaco en un reactor para reaccionar para obtener la solución de fumarato de amonio;
Paso B: Flujo continuamente el producto obtenido en el paso A a través del biorreactor empaquetado a una velocidad espacial cierta;
Paso C: controlar la tasa de conversión en el paso B para que sea mayor al 90% para obtener la solución de conversión;
Paso D: Agregue gradualmente 1MOL/L de cloruro de hidrógeno en la solución de conversión obtenida en el paso C, ajuste el valor de pH a 1.5 y cristalice cuando está de pie;
Paso E: Saque los cristales en el paso D, lave y seque para obtener ácido L-aspártico crudo;
Paso F: Recrystalice el producto crudo en el paso E y secar el vacío a 60 grados para obtener el ácido L-aspártico terminado.
En esta realización, la solución de fumarato de amonio en el paso A debe almacenarse a 30 grados después de prepararse.
En esta realización, el biorreactor empaquetado en el paso B se llena con E. coli inmovilizado que contiene aspartasa.
En este ejemplo, la temperatura de pie de la solución en el paso D debe mantenerse en 0 grado, y el tiempo de pie no debe ser inferior a 12 horas.
En esta realización, la temperatura de secado después del lavado en el paso E es de 80 grados, y la solución seleccionada para la recristalización de productos crudos en el paso F es el amoníaco diluido.
Ejemplo 2
La invención se relaciona con un método de preparación de ácido L-aspártico.
El esquema técnico adoptado por la invención para resolver los problemas técnicos existentes en la tecnología conocida es: un método de preparación de ácido L-aspártico, incluidos los siguientes pasos:
Paso A: Coloque el ácido fumárico y el amoníaco en un reactor para reaccionar para obtener la solución de fumarato de amonio;
Paso B: Flujo continuamente el producto obtenido en el paso A a través del biorreactor empaquetado a una velocidad espacial cierta;
Paso C: controlar la tasa de conversión en el paso B para que sea mayor al 90% para obtener la solución de conversión;
Paso D: Agregue gradualmente 1MOL/L de cloruro de hidrógeno en la solución de conversión obtenida en el paso C, ajuste el valor de pH a 2 y cristalice cuando está de pie;
Paso E: Saque los cristales en el paso D, lave y seque para obtener ácido L-aspártico crudo;
Paso F: Recrystalice el producto crudo en el paso E y seca el vacío en 70 grados para obtener el ácido L-aspártico terminado.
En esta realización, la solución de fumarato de amonio en el paso A debe almacenarse a 35 grados después de prepararse.
En esta realización, el biorreactor empaquetado en el paso B se llena con E. coli inmovilizado que contiene aspartasa.
En este ejemplo, la temperatura de pie de la solución en el paso D debe mantenerse en 3 grados, y el tiempo de pie no debe ser inferior a 12 horas.
En esta realización, la temperatura de secado después del lavado en el paso E es de 90 grados, y la solución seleccionada para la recristalización de productos crudos en el paso F es el amoníaco diluido.
Ejemplo 3
La invención se relaciona con un método de preparación dePolvo de ácido l-aspártico.
El esquema técnico adoptado por la invención para resolver los problemas técnicos existentes en la tecnología conocida es: un método de preparación de ácido L-aspártico, incluidos los siguientes pasos:
Paso A: Coloque el ácido fumárico y el amoníaco en un reactor para reaccionar para obtener la solución de fumarato de amonio;
Paso B: Flujo continuamente el producto obtenido en el paso A a través del biorreactor empaquetado a una velocidad espacial cierta;
Paso C: controlar la tasa de conversión en el paso B para que sea mayor al 90% para obtener la solución de conversión;
Paso D: Agregue gradualmente 1MOL/L de cloruro de hidrógeno en la solución de conversión obtenida en el paso C, ajuste el valor de pH a 2.8 y deje que defienda la cristalización;
Paso E: Saque los cristales en el paso D, lave y seque para obtener ácido L-aspártico crudo;
Paso F: Recristalice el producto crudo en el paso E y seca el vacío en 85 grados para obtener el ácido L-aspártico terminado.
En esta realización, la solución de fumarato de amonio en el paso A debe almacenarse a 40 grados después de prepararse.
En esta realización, el biorreactor empaquetado en el paso B se llena con E. coli inmovilizado que contiene aspartasa.
En este ejemplo, la temperatura permanente de la solución en el paso D debe mantenerse en 5 grados, y el tiempo de pie no debe ser inferior a 12 horas.
En esta realización, la temperatura de secado después del lavado en el paso E es de 120 grados, y la solución seleccionada para la recristalización de productos crudos en el paso F es el amoníaco diluido.
Principio de trabajo: en la invención, el ácido fumaric y el amoníaco se colocan en un reactor para reaccionar para obtener una solución de fumarato de amonio; Flujo continuo a través del biorreactor empaquetado a cierta velocidad espacial; Controlar la tasa de conversión para que sea mayor al 90% para obtener la solución de conversión; Agregue gradualmente el cloruro de hidrógeno 1mol/L a la solución de conversión, ajuste el valor de pH a 2.8 y cristalice cuando esté de pie; El ácido L-aspártico crudo se puede obtener mediante cristalización, lavado y secado; El producto crudo se recristaliza y se seca al vacío a 85 grados para obtener el producto terminado del ácido L-aspártico. El ácido L-aspártico se prepara usando ácido fumarico y amoníaco bajo la acción del moho. Las aguas residuales producidas tienen baja acidez y es fácil de tratar. Al mismo tiempo, el e.coli inmovilizado que contiene aspartasa se usa como catalizador, y la solución de fumarato de amonio fluye a través del e.coli inmovilizado que contiene aspartasa coli el biorreactor empaquetado, las impurezas en la solución de conversión obtenida son menores, es decir, las producciones de L-expartica se obtienen en los pasos posteriores en los pasos subsecuentes y se reducen y se reducen, y se reducen la gran cantidad, y se reducen las medidas de ácido. relativamente simple.
Lo anterior es solo una mejor encarnación de la invención, no una limitación de la invención en ninguna forma. Cualquier modificación simple, cambios equivalentes y modificaciones a las realizaciones anteriores de acuerdo con la esencia técnica de la invención están dentro del alcance de la solución técnica de la invención.
Polvo de ácido l-aspárticoes un aminoácido no esencial natural que juega un papel importante en los procesos metabólicos de los organismos. Desde su primer aislamiento de las plantas en el siglo XIX, la investigación sobre el ácido L-aspártico ha pasado por un largo proceso desde la exploración bioquímica básica hasta la producción industrial. En 1827, los químicos franceses é Tienne Ossian Henry y Auguste Arthur Plisson aislaron primero una sustancia ácida cristalina del jugo de espárragos, que se llamaba "ácido de asparagino" debido a su origen. Este es uno de los primeros aminoácidos descubiertos en la historia humana. En 1846, el equipo de investigación del químico alemán Justus von Liebig determinó la fórmula química básica de la sustancia como C ₄ H ₇ No ₄ a través del análisis elemental y la investigación de características de reacción química. En 1868, Albrecht Kossel confirmó además la típica estructura de aminoácidos que contenía un grupo amino y un grupo carboxilo en su molécula. En 1891, Emil Fischer descubrió dos estereoisómeros de ácido aspártico mientras estudiaba la actividad óptica de aminoácidos: tipo L y tipo D. A través de experimentos de luz polarizada, se confirmó que la configuración L natural que ocurre las bases para la investigación posterior de la actividad biológica.
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