一种无鱼腥味左旋肉碱酒石酸盐制备

前言

左旋肉碱(Figure1)为白色结晶或结晶性粉末,吸湿性极强,化学名:(R)-3-羟基-4-三甲铵基丁酸,英文名:(R)-3-Hydroxy-4-(trimethylammonio)butyrate,分子式:C7H15NO3,分子量:161.2,CAS:541-15-1,于1905年被俄国化学家Gulewit-sch和Krimberg从肉类提取物中发现[1],是人类及动物必需的营养物质,其应用非常广泛,可作为慢性肾功能衰竭、冠心病、有机酸血症等疾病的临床药物,近年来左旋肉碱在营养保健、减肥健美、提高运动能力、恢复疲劳及食品添加剂和饲料添加剂等领域得到广泛运用[2]。因左旋肉碱具有极易吸湿的性质,使其原料保存对环境要求严格,为解决此问题,目前作为营养保健、食品添加剂和饲料添加剂等应用时常做成左旋肉碱酒石酸盐的形式[3]。

左旋肉碱的制备方法有提取法、生物发酵法、酶转化法、化学合成法四种,目前左旋肉碱的来源主要为化学合成法制备。化学合成法路线较多,主要路线如下[4]:

路线一,4-氯乙酰乙酸乙酯为原料;

路线二,以环氧氯丙烷为原料;

路线三,以(S)一羟基一1一丁内酯为原料。

由三个合成路线可看出,化学合成法制备的左旋肉碱不可避免的要用到关键原料三甲胺,因三甲胺存在严重的鱼腥味,导致合成的左旋肉碱及后续合成的左旋肉碱酒石酸盐存在严重的鱼腥味,严重影响其在营养保健、食品添加剂和饲料添加剂等领域的应用,因此,开发一种无鱼腥味左旋肉碱酒石酸盐的制备方法是一个亟待解决的课题。

本文作者采用加入除味剂及调整析晶溶剂的方法,成功 开发出一种无鱼腥味左旋肉碱酒石酸盐的制备方法,该方法与现有技术相比,所得产品质量好、无鱼腥味,且操作简便、安全性高、成本低、适合工业化生产。

1.实验部分

(1)试剂

左旋肉碱,东北制药集团股份有限公司生产;其余试剂均为国药集团分析纯试剂。

(2)仪器

Waters2695-12489高效液相色谱,熔点采用天大天发YRT-3熔点仪。

(3)实验步骤

向500ml单口瓶中加入50.0g左旋肉碱和300ml甲醇, 25℃下搅拌使溶解,加入2.5g活性炭,搅拌1h,抽滤,得左旋肉碱溶液。

向配有温度计的1000ml四口瓶中加入左旋肉碱溶液, 10ml水,搅拌下升温,维持体系温度58℃,滴加L-酒石酸溶液(22.5gL-酒石酸与190ml甲醇配制),45分钟滴加完毕,升温至66℃,反应2.5小时。冷却降温至58℃,加入0.5g左旋肉碱酒石酸盐,搅拌析晶2.5小时,降温至0℃,搅拌析晶4小时,析出大量晶体,抽滤,滤饼用100ml甲醇洗,45℃干燥7小时,得左旋肉碱酒石酸盐66.5g,收率90.8%,纯度99.68%,熔点175.0～176.0℃,[α]D20-10.27°(100mg/mL水)。

2.结果与讨论

(1)考察不同除味剂对除味效果、摩尔收率及纯度影响

采用具有吸附作用的氧化铝、活性炭、硅胶及硅藻土作为除味剂,考察了其对产品的味道去除效果、收率及质量影响情况。考察结果显示,活性炭具有很好的除味效果。具体结果见表1。

(2)考察不同有机溶剂对结晶效果、摩尔收率及纯度影响

采用活性炭做除味剂,考察不同有机溶剂对晶体析出效果、收率及产品质量的影响。考察结果显示,甲醇对产品的溶解和析晶效果较好;乙醇对产品溶解及析晶效果差,易产生油状物。具体结果见表2。

(3)考察水的用量选择对结晶效果、摩尔收率及纯度影响

采用活性炭做除味剂,考察析晶溶剂甲醇与水的比例对析晶效果、收率及产品质量的影响。考察结果显示,因产品在水中易容,导致水的用量少,产品难以全溶;水的用量增加产品收率下降明显。具体结果见表3。

综上所述,通过对除味剂、析晶的溶剂进行优化,本文作者所开发的左旋肉碱酒石酸盐制备方法可制备出无鱼腥味的左旋肉碱酒石酸盐,该方法操作简便、安全性高、收率高、产品质量合格、成本低、绿色环保。

摘要：目的:开发一种无鱼腥味左旋肉碱酒石酸盐制备工艺。方法:本研究以左旋肉碱为原料,经过活性炭除味后与L-酒石酸成盐,制备得到无鱼腥味左旋肉碱酒石酸盐。结果与讨论:该方法操作简便,成品无鱼腥味,质量符合药用标准,适合工业化生产。

关键词：鱼腥味,左旋肉碱酒石酸盐,制备,添加剂

参考文献

[1] 赖卫华,许杨,陆豫.左旋肉碱的生理功能、应用及其制备[J].食品工业科技,1998(06):77-79.

[2] 张海燕,张晓杰,张红素.左旋肉碱的研究及应用[J].中国食品添加剂,1997(02):4-7.

[3] AdrianaWilliams.Carnipure-(TM)健康食品的黄金搭档[J].食品安全导刊,2010(Z1):54-55.

[4] 向忠权,蒲国荣,韦志明,孙果宋,陈小鹏.左旋肉碱的合成与应用[J].化工技术与开发,2013,42(02):15-21+34.