CN113214103B - 一种酶法合成d-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酶法合成D‑对羟基苯甘氨酸的后续处理方法，涉及化工制药领域，包括如下步骤：(1)氧化：将酶法合成D‑对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至碱性，加入双氧水氧化，获得氧化料液；(2)稀释：氧化料液加水稀释，获得D‑对羟基苯甘氨酸稀释液；(3)脱色：将D‑对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至酸性，加入活性炭吸附除杂，过滤活性炭后得D‑对羟基苯甘氨酸脱色液；(4)制得成品：D‑对羟基苯甘氨酸脱色液经反渗透浓缩后析出D‑对羟基苯甘氨酸，经过滤、洗涤、烘干后得成品D‑对羟基苯甘氨酸。本发明工艺简单、除杂效果好、成品品质优异，适合工业生产。

Description

一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法
技术领域
本发明涉及化工制药技术领域，更具体的说是涉及一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法。
背景技术
D-对羟基苯甘氨酸(D-p-hydoxylPhenylglycine,D-p-HPG，D-HPG)是制造半合成青霉素和半合成头孢菌素的重要中间体，可用于合成广谱抗生素阿莫西林、头孢羟氨苄、头孢哌酮、头孢罗奇等。
目前制备D-对羟基苯甘氨酸的方法主要包括生物酶催化法和化学合成法，生物酶催化法对环境污染小，反应条件温和，逐渐成为研究热点。
生物酶催化法制备D-对羟基苯甘氨酸主要是以对羟基苯海因(DL-HPH)为底物，利用D-海因酶(IDH)将其转化为N-氨甲酰基D-对羟基苯甘氨酸(D-CH PG)，再利用D-氨甲酰基水解酶(IDC)将N-氨甲酰基D-对羟基苯甘氨酸转化为D-对羟基苯甘氨酸。酶转化过程是在水溶液体系中完成，酶反应后的固液混合料液中除目标产物D-对羟基苯甘氨酸外，还含有可溶性蛋白、有机色素和其它无机盐类杂质，因此，需要采取合适的方法将目标产物从反应体系中提取出来。
当前对酶法反应合成D-对羟基苯甘氨酸的后处理工艺报道极少，已有后处理方法有：
树脂吸附提取法：使用树脂对D-对羟基苯甘氨酸进行吸附，经过解析得到解析液，解析液在碱性条件下经超滤脱色、纳滤浓缩，浓缩液再进行等电点结晶，得到成品D-对羟基苯甘氨酸。此工艺所用树脂量大成本高，仅适合用于结晶母液中少量回收，且杂质去除不彻底，有可溶性蛋白残留，导致碱性吸光度不合格，产品质量差。
多级滤膜提纯法：先对酶反应所产生的固体粗品进行重结晶精制，结晶母液与酶反应后液体粗品一起经多级滤膜过滤进行提纯；提纯过程中先经超滤、纳滤对可溶性蛋白及有机色素杂质进行去除，再经电渗析等电点进行除盐，最后进行浓缩，经过滤、洗涤、烘干后得成品D-对羟基苯甘氨酸。此法滤膜除杂难以彻底，杂质残留在强碱性条件下变性显色，造成碱吸光度不合格，影响产品质量。
因此，如何针对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液提供一种工艺简单、除杂效果好、成品品质优异的后处理方法成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法，其工艺简单、除杂效果好、成品品质优异，适合工业生产。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法，包括如下步骤：
(1)氧化
将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至碱性，加入双氧水氧化，获得氧化料液；
(2)稀释
氧化料液加水稀释，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液；
(3)脱色
将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至酸性，加入活性炭吸附除杂，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液；
(4)制得成品
D-对羟基苯甘氨酸脱色液经反渗透浓缩后析出D-对羟基苯甘氨酸，经过滤、洗涤、烘干后得成品D-对羟基苯甘氨酸。
本发明使用活性炭脱色之前，先在碱性条件下对杂质进行氧化，使未显色的可溶性蛋白杂质显色变性，再稀释调至酸性，即可保证活性炭吸附效率，获得碱吸光度合格的产品。脱色后经反渗透浓缩、过滤、洗涤、烘干即可获得纯度大于99％的D-对羟基苯甘氨酸成品，工艺简单，环保处理难度低，适于推广应用。
优选地，步骤(1)中，
pH调至10.0-10.2；
调pH所用碱与酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应所用碱相同。
优选地，步骤(1)中，
双氧水添加至料液不再变色为止。
正常出料在不接触空气情况下料液无色，如果受空气氧化则显现为淡黄色，将料液调至碱性后一般为黄色或浅棕色，加双氧水氧化后颜色会逐渐加深，最终变为棕黑色。若氧化不彻底，则活性炭不能彻底将料液脱色至无色透明，脱色液会带有淡黄色，即杂质去除不彻底，会影响成品碱吸光度。
优选地，步骤(2)中，
氧化料液稀释3-6倍。
进一步优选地，氧化料液稀释4-5倍。
优选地，步骤(3)中，
pH调至5.0-5.2，弱酸性更有利于后续脱色除杂；
调pH所用酸为质量分数20-30％的盐酸。
优选地，步骤(3)中，
活性炭用量为1-5kg/m3D-对羟基苯甘氨酸稀释液，
吸附时间为20-60min；
吸附过程中缓慢搅拌，确保活性炭不沉降在罐底，以达到良好的吸附效果。
进一步优选地，搅拌转速为60-80r/min。
优选地，步骤(4)中，
反渗透浓缩前向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中添加还原剂中和多余的双氧水；
反渗透浓缩浓缩倍数为10-20倍。
优选地，步骤(4)烘干温度在60℃以下。
进一步优选地，步骤(4)烘干温度为50-55℃。
优选地，上述方法还包括：
(5)一价盐回收
对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，获得含一价盐透析液和除一价盐料液；
含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
优选地，上述方法还包括：
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；
三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
优选地，步骤(4)中，
反渗透浓缩获得的RO透析液返回步骤(2)用于稀释氧化料液，或者用于纳滤；洗涤步骤获得的洗水返回步骤(2)用于稀释氧化料液；
步骤(5)、(6)中，
浓缩蒸干蒸出的冷凝水返回步骤(2)用于稀释氧化料液；
步骤(6)中，
除三价盐料液返回步骤(3)用于稀释氧化料液。
对一价盐和三价盐进行分类回收，各工序产生的水进行合理套用，实现了资源的有效利用。
进一步优选地，步骤(5)中，
纳滤进膜压力≤2.5MPa，纳滤膜截留分子量150-200。
进一步优选地，脱盐后一价盐浓度下降5-10倍，三价盐浓度下降5-10倍。
综上所述，本发明中去除固体粗品重结晶工艺，将反应料液集中处理，消减了工艺步骤；工艺中对反应及后处理所产生的盐进行分类回收，对各工序所产生的废液进行合理套用，降低环保处理难度，实现对资源的合理利用；将除盐后废液进行套用，将收率提升至94％以上，降低了生产成本；经本发明工艺处理所得D-对羟基苯甘氨酸，外观为亮白色，纯度为99％以上，成品检测比旋、酸吸光度及碱吸光度等指标均优异。
附图说明
图1所示为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中所用酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液为2批，均以对羟基苯海因为原料，利用D-海因酶和D-氨甲酰基水解酶进行转化处理制得，反应过程中使用氨水和磷酸控制反应过程。
第一批酶反应转化率99.5％，每2m3体积料液中约含D-对羟基苯甘氨酸173.10kg。
第二批酶反应转化率99.6％，每2m3体积料液中约含D-对羟基苯甘氨酸173.274kg。
实施例1
如图1所示，取第一批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行处理，包括如下步骤：
(1)氧化
使用浓氨水将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至10.1，在缓慢搅拌条件下，加入10kg双氧水(经过试验该剂量可保证氧化料液达到最大氧化效果)，氧化2h，获得氧化料液。
(2)稀释
氧化料液转入稀释罐中，加水稀释至约9.0m3，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液。
(3)脱色
使用质量分数30％盐酸将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至5.0，加入30kg活性炭缓慢搅拌(70r/min)吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(4)制得成品
向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中加入少量还原剂中和多余的双氧水，然后使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约8.5m3，进RO透析液储罐(可返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液，或者用于后续纳滤)；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
滤液中约有8％比例的D-对羟基苯甘氨酸，后续进行除盐处理；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水约有4％比例的D-对羟基苯甘氨酸，用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得150.94kgD-对羟基苯甘氨酸，收率87.20％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失1.24％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失2.73％。
实施例2
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行处理，包括如下步骤：
(1)氧化
使用浓氨水将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至10.1，在缓慢搅拌条件下，加入10kg双氧水，氧化2h，获得氧化料液。
(2)稀释
氧化料液转入稀释罐中，使用实施例1获得的洗水、冷凝水以及除三价盐料液稀释，然后加水稀释至约9.5m3，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液。
(3)脱色
使用质量分数30％盐酸将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至5.0，加入30kg活性炭缓慢搅拌(70r/min)吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(4)制得成品
向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中加入少量还原剂中和多余的双氧水，然后使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约9.0m3，进RO透析液储罐；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得164.40kgD-对羟基苯甘氨酸，收率94.88％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失1.14％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失3.11％。
实施例3
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行处理，包括如下步骤：
(1)氧化
使用浓氨水将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至10.2，在缓慢搅拌条件下，加入10kg双氧水，氧化2h，获得氧化料液。
(2)稀释
氧化料液转入稀释罐中，使用实施例2获得的洗水、冷凝水以及除三价盐料液稀释，然后加水稀释至约9.5m3，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液。
(3)脱色
使用质量分数30％盐酸将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至5.0，加入30kg活性炭缓慢搅拌(70r/min)吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(4)制得成品
向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中加入少量还原剂中和多余的双氧水，然后使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约9.0m3，进RO透析液储罐；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得164.974kgD-对羟基苯甘氨酸，收率95.21％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失0.92％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失2.96％。
对比例1
取第一批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行如下多级滤膜除杂处理：
(1)精制
料液先过滤进行固液分离，过滤结束后得152.88kg湿粉，投入于1.0m3纯化水中，加入浓氨水将pH调至10.1左右溶解，加入活性炭30kg，搅拌脱色30min以上，过滤去除活性炭。向脱色后料液中加入30％HCl将pH调至5.0左右酸化结晶，搅拌养晶1h，抽滤，获得结晶母液和晶体；晶体用约60L水冲洗两次，50℃真空烘干，得成品67.01kg，收率38.71％；洗水用于下批生产套用。
(2)超滤
将固液分离后液体料及结晶母液过超滤膜除杂，超滤浓缩液用0.8m3水冲洗；超滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失2.29％。
(3)纳滤
将超滤透析液约3.8m3过纳滤膜进行脱色，纳滤浓缩液用0.8m3水冲洗；纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失2.25％。
(4)RO浓缩
纳滤脱色液经RO膜进行浓缩，获得RO透析液和RO浓缩液；
出RO透析液约4.0m3，进RO透析液储罐；
RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
滤液中D-对羟基苯甘氨酸占比约4.8％，后续进行除盐处理；
粗品用水泡洗两次，每次100L，洗水中D-对羟基苯甘氨酸占比约2.1％，用于下批次生产套用；粗品水洗后烘干，得85.42kgD-对羟基苯甘氨酸，收率49.35％，本批成品D-对羟基苯甘氨酸总收率88.06％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失0.86％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。除三价盐料液用于下批生产套用。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失2.47％。
对比例2
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行如下多级滤膜除杂处理：
(1)精制
料液先过滤进行固液分离，过滤结束后得158.41kg湿粉，投入于1.0m3纯化水中，加入浓氨水将pH调至10.1左右溶解，加入活性炭30kg，搅拌脱色30min以上，过滤去除活性炭。向脱色后料液中加入30％HCl将pH调至5.0左右酸化结晶，搅拌养晶1h，抽滤，获得结晶母液和晶体；晶体用约60L水冲洗两次，50℃真空烘干，得成品66.53kg，收率38.39％；洗水用于下批生产套用。
(2)超滤
将固液分离后液体料及结晶母液过超滤膜除杂，超滤浓缩液用0.8m3水冲洗；超滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失2.37％。
(3)纳滤
将超滤透析液约3.8m3以及对比例1中的洗水、除三价盐料液合计约4.6m3过纳滤膜进行脱色，纳滤浓缩液用0.8m3水冲洗；纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失2.74％。
(4)RO浓缩
纳滤脱色液经RO膜进行浓缩，获得RO透析液和RO浓缩液；
出RO透析液约5.1m3，进RO透析液储罐；
RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
粗品用水泡洗两次，每次100L，洗水中D-对羟基苯甘氨酸占比约2.1％，用于下批次生产套用；粗品水洗后烘干，得90.81kgD-对羟基苯甘氨酸，收率52.41％，本批成品D-对羟基苯甘氨酸总收率90.80％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失0.91％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。除三价盐料液用于下批生产套用。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失2.30％。
对比例3
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行如下处理(无氧化步骤)：
(1)脱色前处理
使用浓氨水将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至10.1，以往合格批次中冷凝水、粗品洗水及除三价盐料液在本批中进行套用稀释，然后加水稀释至约9.5m3，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液。
(2)脱色
使用质量分数30％盐酸将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至5.0，加入30kg活性炭搅拌吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(3)制得成品
使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约9.0m3，进RO透析液储罐；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得163.89kgD-对羟基苯甘氨酸，收率94.58％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失1.17％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失3.03％。
对比例4
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行如下处理(在碱性条件下加入活性炭脱色)：
(1)氧化
使用浓氨水将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至10.1，在缓慢搅拌条件下，加入10kg双氧水，氧化2h，获得氧化料液。
(2)稀释
氧化料液转入稀释罐中，使用以往合格批次中获得的洗水、冷凝水以及除三价盐料液稀释，然后加水稀释至约9.5m3，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液。
(3)脱色
D-对羟基苯甘氨酸稀释液加入30kg活性炭搅拌吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(4)制得成品
向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中加入少量还原剂中和多余的双氧水，然后使用质量分数30％盐酸将D-对羟基苯甘氨酸脱色液pH调至5.0；
使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约9.0m3，进RO透析液储罐；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得164.454kgD-对羟基苯甘氨酸，收率94.91％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失1.35％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失2.93％。
对比例5
取第二批酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应后料液2m3进行如下处理(在弱酸性条件下进行氧化脱色)：
(1)脱色
料液转入稀释罐中，使用质量分数30％盐酸将pH调至5.0，利用以往合格批次中获得的洗水、冷凝水以及除三价盐料液对料液进行稀释，然后加水稀释至约9.5m3，使物料完全溶解并保持pH为5.0；在缓慢搅拌条件下，加入10kg双氧水，氧化2h；然后加入30kg活性炭搅拌吸附30min，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液。
(2)制得成品
向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中加入少量还原剂中和多余的双氧水，然后，使D-对羟基苯甘氨酸脱色液经RO膜进行浓缩，得RO透析液和RO浓缩液；出RO透析液约9.0m3，进RO透析液储罐；RO浓缩液经过滤得D-对羟基苯甘氨酸粗品和滤液；
D-对羟基苯甘氨酸粗品用纯化水泡洗2次，每次用160L水；洗水用于进行下批次生产稀释步骤的套用；湿粉50℃烘干后获得164.75kgD-对羟基苯甘氨酸，收率95.08％。
(5)一价盐回收
使用截留分子量150-200的纳滤膜对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，纳滤进膜压力≤2.5MPa，边出含一价盐透析液边进水(优先使用RO透析液)稀释，最终获得含一价盐透析液和除一价盐料液；含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐。
纳滤过程D-对羟基苯甘氨酸损失1.33％。
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐。
步骤(5)、(6)浓缩蒸干蒸出的冷凝水以及除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释下批氧化料液。
电渗析步骤D-对羟基苯甘氨酸损失3.02％。
对实施例1-3,、对比例1-5中制备的D-对羟基苯甘氨酸进行检测，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003035404470000151
Figure BDA0003035404470000161
由表1中数据可知，对比例1、2使用多级滤膜进行除杂，影响碱吸光度的杂质去除不彻底，最终导致碱吸光度数值较高，达不到合格标准；并且由于固体和液体粗品分开处理，增加处理工序，导致损失较多，在经过料液套用后收率仍比本发明方法低3％左右。
对比例3-5氧化、稀释、脱色工艺与实施例略不同，但其成品质量较差；可见，氧化、稀释、脱色步骤必须按照本发明中的工艺顺序进行处理。
本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法，其特征在于，所述方法是以对羟基苯海因为原料，利用D-海因酶和D-氨甲酰基水解酶进行转化处理制得D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液进行后续处理的方法；
具体包括如下步骤：
(1)氧化
将酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应得到的料液pH调至碱性，加入双氧水氧化，获得氧化料液；
(2)稀释
氧化料液加水稀释，获得D-对羟基苯甘氨酸稀释液；
(3)脱色
将D-对羟基苯甘氨酸稀释液pH调至酸性，加入活性炭吸附除杂，过滤活性炭后得D-对羟基苯甘氨酸脱色液；
(4)制得成品
D-对羟基苯甘氨酸脱色液经反渗透浓缩后析出D-对羟基苯甘氨酸，经过滤、洗涤、烘干后得成品D-对羟基苯甘氨酸；
步骤(1)中，pH调至10.0-10.2；调pH所用碱与酶法合成D-对羟基苯甘氨酸反应所用碱相同；双氧水添加至料液不再变色为止；
步骤(2)中，氧化料液稀释3-6倍；
步骤(3)中，pH调至5.0-5.2；调pH所用酸为质量分数20-30％的盐酸；活性炭用量为1-5kg/m3 D-对羟基苯甘氨酸稀释液，吸附时间为20-60min；
步骤(4)中，反渗透浓缩前向D-对羟基苯甘氨酸脱色液中添加还原剂中和多余的双氧水；反渗透浓缩浓缩倍数为10-20倍；
还包括：
(5)一价盐回收
对步骤(4)过滤获得的滤液进行纳滤，获得含一价盐透析液和除一价盐料液；
含一价盐透析液浓缩蒸干，制得一价盐；
(6)三价盐回收
对步骤(5)获得的除一价盐料液进行电渗析，获得三价盐盐水和除三价盐料液；三价盐盐水浓缩蒸干，制得三价盐；
反渗透浓缩获得的RO透析液返回步骤(2)用于稀释氧化料液，或者用于纳滤；洗涤步骤获得的洗水返回步骤(2)用于稀释氧化料液；
步骤(5)、(6)中，浓缩蒸干蒸出的冷凝水返回步骤(2)用于稀释氧化料液；
步骤(6)中，除三价盐料液返回步骤(2)用于稀释氧化料液。
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