CN117603077A - 从结晶母液中回收d-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从结晶母液中回收D‑对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，所述方法包括：采用超滤膜去除酶法合成D‑对羟基苯甘氨酸结晶母液中残留的蛋白和色素杂质；接着利用D‑对羟基苯甘氨酸和氯化铵的溶解度差异，即在较高温度的条件下减压蒸发浓缩母液，D‑对羟基苯甘氨酸结晶析出，回收得到D‑对羟基苯甘氨酸，而后该浓缩的母液在降低温度的条件下，氯化铵结晶析出，回收得到氯化铵。本发明巧妙地利用两种温度下结晶，实现了母液中两种有效成分的综合回收；该回收工艺没有引入新的物质，摒弃了高风险、高耗能、高排污工序步骤的使用，整个工艺安全、节能、环保、成本低，回收产品收率高、质量佳，因此该工艺非常适于产业化推广。
Description
技术领域
本发明属于制药技术领域，涉及从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，更具体地，涉及从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法。
背景技术
D-对羟基苯甘氨酸(D-p-hydoxylphenylglycine，D-p-HPG)是抗生素合成过程中需要用到的一种重要的医药中间体，主要用于D-对羟基苯甘氨酸甲酯的合成，而后者为酶法合成阿莫西林过程中的侧链化合物。
目前D-对羟基苯甘氨酸的制备方法主要包括酶法和化学法两种。其中酶法主要以对羟基苯海因为底物，借助D-海因酶和D-氨甲酰基水解酶高效催化作用，将对羟基苯海因转化为D-对羟基苯甘氨酸，在该转化过程中，D-对羟基苯甘氨酸逐渐析出，在酶解完全后，通过加入盐酸使析出的D-对羟基苯甘氨酸溶解，在经过滤除杂后通过加入氨水调节pH在4.5～5.5，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，经过滤干燥，得到质量合格的D-对羟基苯甘氨酸产品，分离D-对羟基苯甘氨酸结晶之后的母液，即为酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液。上述酶法工艺由于工艺简单、污染少、成本低和产品质量优等诸多优点，逐步成为D-对羟基苯甘氨酸的主流生产方法。
如上所述，在上述酶法反应后的结晶过程中需要消耗大量的盐酸和氨水，因此酶法结晶体系中会有大量氯化铵的存在，进而产生的盐溶现象就导致制备并结晶分离D-对羟基苯甘氨酸之后的残留的结晶母液中含有大量的D-对羟基苯甘氨酸，进而严重影响产品的收率。一般而言，在该结晶母液中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为15～20g/L，氯化铵的浓度为140～160g/L，pH值为4.5～5.5，电导率为150～200ms/cm。因此，针对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸残留的结晶母液后处理工艺研究具有重大的经济和环境保护意义，也是各生产厂家致力研究的项目。
中国专利文献CN113214103A公开了一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法，其中包括采用纳滤和浓缩蒸干的方法回收一价盐，采用电渗析和浓缩蒸干的方法回收三价盐，剩余富含D-对羟基苯甘氨酸的除盐液回收套用，通过该种方法实现了母液中盐成分的回收，而并没有实现回收D-对羟基苯甘氨酸。该种方法存在明显的弊端，采用纳滤膜去除母液中的一价盐需要使用大量的纯化水，而浓缩和蒸干这些大量的水会付出高昂的动力成本；在纯化水洗涤母液的过程中，母液中的部分D-对羟基苯甘氨酸也会透过纳滤膜，这样一方面造成产品损失，另外也会影响回收一价盐的品质。而采用耗电量巨大的电渗析方法脱除母液中的三价盐会导致回收成本的急剧攀升，而回收的三价盐中更是会掺杂部分一价盐和D-对羟基苯甘氨酸，其品质将大打折扣。因此，该专利文献报道的方法并没有实现回收D-对羟基苯甘氨酸，而是将含有D-对羟基苯甘氨酸的除盐液套用于步骤(2)，这会影响正常生产的D-对羟基苯甘氨酸产品质量。
此外，中国专利文献CN112479909A和CN112029812A均采用电渗析的方法回收D-对羟基苯甘氨酸，而电渗析方法的使用导致耗电量巨大，回收成本高。
中国专利文献CN111393315A公开了一种酶法合成D-对羟基苯甘氨酸结晶母液中D-对羟基苯甘氨酸的回收方法，采用大孔树脂吸附法回收D-对羟基苯甘氨酸，该种方法中由于树脂的使用会产生大量的工业废水需要后续处理，而且工艺中还需要引入大量的盐酸和氨水，进而严重推高D-对羟基苯甘氨酸的生产成本。
综上，对于酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液的回收处理工艺的研究、改进和优化，存在持续的需要，以寻求工艺设计合理、操作简便、回收效果好、更经济且适于产业化推广的回收工艺。
发明内容
技术问题
因此，为了解决现有技术中的上述问题而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种工艺设计合理、操作简便、回收效果好、产品质量优异、更经济且适于产业化推广的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法。
技术方案
为了实现本发明的上述目的，本发明所采用的技术方案为：首先采用超滤膜去除酶法合成D-对羟基苯甘氨酸结晶母液中残留的蛋白和色素杂质；接着利用D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的溶解度差异，即在较高温度的条件下减压蒸发浓缩母液，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，回收得到D-对羟基苯甘氨酸，而后该浓缩的母液在降低温度的条件下，氯化铵结晶析出，回收得到氯化铵；对分离后的母液重复上述在较高温度下回收D-对羟基苯甘氨酸、在降低温度下回收氯化铵的过程，经此处理后母液中大部分D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵得以回收。
根据本发明，本发明提供的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，该方法包括如下步骤：
(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收
采用超滤膜对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液进行超滤，得到经超滤的母液；然后在50℃～90℃的温度下采用减压蒸馏的方式浓缩经超滤的母液至2倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的一次母液；
(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收
在50℃～90℃的温度下对上述步骤(1)得到的一次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的二次母液。
有益效果
与现有技术相比，本发明的优点在于：创新地利用D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵二者在溶解度的差异，即在较高温度的条件下减压蒸发浓缩母液，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，回收得到D-对羟基苯甘氨酸，而后该浓缩的母液在降低温度的条件下，氯化铵结晶析出，回收得到氯化铵，巧妙地利用两种温度下结晶，实现了酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中两种有效成分的综合回收。该回收工艺没有引入新的物质，摒弃了高风险、高耗能、高排污工序步骤的使用，整个工艺安全、节能、环保、成本低，回收产品收率高、质量佳，因此该工艺非常适于产业化推广。使用本发明的方法能够回收母液中的D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵，不仅能够增加新的经济效益，而且避免了对环境的破坏，具有显而易见的实际意义。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方案的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法的工艺流程图；
图2是根据本发明另一个实施方案的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下文，将更详细地描述本发明的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，以帮助理解本发明。
图1是根据本发明一个实施方案的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法的工艺流程图，根据本发明的一个实施方案，在本发明的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法中，在所述步骤(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收中，采用超滤膜对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液进行超滤，得到经超滤的母液；然后在50℃～90℃的温度下采用减压蒸馏的方式浓缩经超滤的母液至2倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的一次母液。
如上所述，在所述酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中，通常D-对羟基苯甘氨酸的浓度为15～20g/L，氯化铵的浓度为140～160g/L，pH值为4.5～5.5，电导率为150～200ms/cm。
采用超滤膜对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液进行超滤，所述超滤膜可以采用截留分子量为1000～2500道尔顿的超滤膜，更优选截留分子量为1000～1500道尔顿的超滤膜，最优选截留分子量为1000道尔顿的超滤膜，通过超滤以去除母液中的杂蛋白和色素，得到经超滤的母液。在该过程中只有D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵透过膜，而杂蛋白和色素组分均被截留除去。
然后，在50℃～90℃的温度下采用减压蒸馏的方式浓缩经超滤的母液至2倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液。优选地，所述减压蒸馏浓缩过程中温度保持在60℃～80℃范围内，真空度控制在≤-0.080MPa，在该温度、真空度范围内能够顺利地进行母液浓缩。
经超滤的母液减压浓缩至2倍以上，优选2.5～4倍，在该浓缩倍数条件下，能够保证回收产品的质量。这主要是由于D-对羟基苯甘氨酸在水中的溶解度随温度变化差异不大，因此D-对羟基苯甘氨酸在浓缩过程中不会产生浓缩富集的效果，而是随着浓缩倍数的增加，D-对羟基苯甘氨酸逐步从浓缩液析出晶体；而氯化铵随温度的升高在水中的溶解度显著增加，因此氯化铵在浓缩过程中会产生浓缩富集的效果，不会随着浓缩倍数的增加而析出晶体。
浓缩后，采用常规过滤技术手段将浓缩液中析出的D-对羟基苯甘氨酸过滤收集，过滤收集过程中需将浓缩液温度维持在上述减压蒸馏浓缩的温度范围内，以避免浓缩液中氯化铵的析出进而影响D-对羟基苯甘氨酸的产品质量。然后采用常规干燥手段去除水分后即得到符合质量标准的D-对羟基苯甘氨酸产品。
接着，将过滤后的母液降温至5℃～25℃，优选10℃～20℃，在该温度条件下会有大量的氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和一次母液，氯化铵经干燥去除水分后，即得到氯化铵产品。
于此，在步骤(1)中一次回收得到D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵，在所得到的一次母液中，一般D-对羟基苯甘氨酸的浓度为20～25g/L，氯化铵的浓度为280～320g/L，pH为4.5～5.5，电导率为300～400ms/cm。
如图1所示，根据本发明的一个实施方案，在本发明的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法中，在所述步骤(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收中，在50℃～90℃的温度下对上述步骤(1)得到的一次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的二次母液。
具体地，在50℃～90℃的温度下，优选60℃～80℃的温度下，真空度控制在≤-0.080MPa，对上述步骤(1)得到的一次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，优选1.5～2.5倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液。即，浓缩后，同样采用常规过滤技术手段将浓缩液中析出的D-对羟基苯甘氨酸过滤收集，过滤收集过程中同样需将浓缩液温度维持在上述减压蒸馏浓缩的温度范围内，以避免浓缩液中氯化铵的析出进而影响D-对羟基苯甘氨酸的产品质量。然后采用常规干燥手段去除水分后即得到符合质量标准的D-对羟基苯甘氨酸产品。
接着，将过滤后的母液降温至5℃～25℃，优选10℃～20℃，在该温度条件下会有大量的氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和二次母液，氯化铵经干燥去除水分后，即得到氯化铵产品。
于此，在步骤(2)中二次回收得到D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵，在所得到的二次母液中，一般D-对羟基苯甘氨酸的浓度为20～25g/L，氯化铵的浓度为280～320g/L，pH为4.5～5.5，电导率为300～400ms/cm。根据需要，所述二次母液在适当预处理后，例如活性炭脱色，可以套用于步骤(1)中，以适当的比例合并于酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中。
图2是根据本发明另一个实施方案的从酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法的工艺流程图，本发明的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法还可以包括D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的三次回收，即步骤(3)：在50℃～90℃的温度下对上述步骤(2)得到的二次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的三次母液。
具体地，在50℃～90℃的温度下，优选60℃～80℃的温度下，真空度控制在≤-0.080MPa，对上述步骤(2)得到的二次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，优选1.5～2.5倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液。此时，三次回收的D-对羟基苯甘氨酸质量可能会偏差，根据需要，可以使用少量60℃～80℃的纯化水淋洗D-对羟基苯甘氨酸滤饼，然后经过干燥去除水分后即得到符合质量标准的D-对羟基苯甘氨酸产品。
接着，将过滤后的母液降温至5℃～25℃，优选10℃～20℃，在该温度条件下会有大量的氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和三次母液，氯化铵经干燥去除水分后，即得到氯化铵产品。
在所述步骤(3)中淋洗D-对羟基苯甘氨酸滤饼后收集到的洗涤用水和三次母液中仍含有较多的D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵，根据需要，在适当预处理后，例如活性炭脱色，可以套用于步骤(1)中，以适当的比例合并于酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中。
下面，通过实施例更具体地说明本发明的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，但本发明的保护范围不局限于这些实施例中。
实施例1
(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收
取D-对羟基苯甘氨酸结晶分离之后的结晶母液50L，其中D-对羟基苯甘氨酸的浓度为17g/L，氯化铵的浓度为148g/L，pH为5.1，电导率为185ms/cm。采用截留分子量为1000道尔顿的超滤膜对该结晶母液进行超滤，以去除上述母液中的杂蛋白和色素，得到经超滤的母液；接着将该母液加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩3.4倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸512克，收率为60.2％，含量99.2％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵2892克，收率为39.1％。此工序收集一次母液13.5L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为23g/L，氯化铵的浓度为312g/L，pH为4.9，电导率为374ms/cm。
(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收
然后将一次母液13.5L继续加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩1.7倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸116克，收率为13.6％，含量99.0％，比旋光度-157°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1763克，收率为23.8％，收集二次母液7.3L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为24.5g/L，氯化铵的浓度为310g/L，pH为4.9，电导率为382ms/cm。
(3)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的三次回收
最后将二次母液7.3L继续加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩2倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤并使用少量80℃的纯化水淋洗滤饼，得到D-对羟基苯甘氨酸97.7克，收率为11.5％，含量98.8％，比旋光度-157°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1128克，收率为15.2％。收集三次母液3.2L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为21.5g/L，氯化铵的浓度为319g/L，pH为4.8，电导率为376ms/cm。
综上，在不计三次回收母液和洗液套用的情况下，D-对羟基苯甘氨酸合计收率达到85.4％，含量大于98.8％；氯化铵合计收率达到78.1％。
实施例2
(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收
取D-对羟基苯甘氨酸结晶分离之后的结晶母液50L，其中D-对羟基苯甘氨酸的浓度为15g/L，氯化铵的浓度为152g/L，pH为4.9，电导率为188ms/cm。采用截留分子量为1000道尔顿的超滤膜对该结晶母液进行超滤，以去除上述母液中的杂蛋白和色素，得到经超滤的母液；接着将该母液加热升温至60℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩3.0倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在60℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸385克，收率为51.3％，含量99.3％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵2537克，收率为33.4％。收集一次母液15.7L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为22g/L，氯化铵的浓度为305g/L，pH为4.8，电导率为369ms/cm。
(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收
然后将一次母液15.7L继续加热升温至60℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩1.5倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在60℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸120克，收率为16.0％，含量99.1％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1445克，收率为19.0％。收集二次母液9.9L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为22.2g/L，氯化铵的浓度为316g/L，pH为4.8，电导率为375ms/cm。
3)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的三次回收
最后将二次母液9.9L继续加热升温至60℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩2倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在60℃时趁热过滤并使用少量60℃的纯化水淋洗滤饼，得到D-对羟基苯甘氨酸102克，收率为13.6％，含量99.0％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至20℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1488克，收率为19.6％。收集三次母液4.4L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为24g/L，氯化铵的浓度为312g/L，pH为4.9，电导率为384ms/cm。
综上，在不计三次回收母液和洗液套用的情况下，D-对羟基苯甘氨酸合计收率达到80.9％，含量大于99.0％；氯化铵合计收率达到72.0％。
实施例3
(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收
取D-对羟基苯甘氨酸结晶分离之后的结晶母液50L，其中D-对羟基苯甘氨酸的浓度为18g/L，氯化铵的浓度为158g/L，pH为5.0，电导率为195ms/cm。采用截留分子量为1000道尔顿的超滤膜对该结晶母液进行超滤，以去除上述母液中的杂蛋白和色素，得到经超滤的母液；接着将该母液加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行浓缩3.2倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸526克，收率为58.4％，含量99.2％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至10℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵3454克，收率为43.7％。收集一次母液14.2L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为24g/L，氯化铵的浓度为285g/L，pH为4.9，电导率为345ms/cm。
(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收
然后将一次母液14.2L继续加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩1.8倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸135克，收率为15.0％，含量99.1％，比旋光度-158°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至10℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1456克，收率为18.4％。收集二次母液7.3L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为23g/L，氯化铵的浓度为289g/L，pH为4.8，电导率为352ms/cm。
(3)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的三次回收
最后将二次母液7.3L继续加热升温至80℃并将真空度控制在≤-0.080MPa，在该条件下进行减压浓缩2倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，保持浓缩液在80℃时趁热过滤并使用少量80℃的纯化水淋洗滤饼，得到D-对羟基苯甘氨酸96克，收率为10.7％，含量98.9％，比旋光度-157°(c＝1，1N HCl)。
然后，将分离D-对羟基苯甘氨酸之后残留的母液降温至10℃，氯化铵结晶析出，过滤收集得到氯化铵1200克，收率为15.2％。收集三次母液3.2L，其中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为22g/L，氯化铵的浓度为278g/L，pH为4.9，电导率为339ms/cm。
综上，在不计三次回收母液和洗液套用的情况下，D-对羟基苯甘氨酸合计收率达到84.1％，含量大于98.9％；氯化铵合计收率达到77.3％。
Claims (10)
1.一种从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，该方法包括如下步骤：
(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收
采用超滤膜对酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液进行超滤，得到经超滤的母液；然后在50℃～90℃的温度下采用减压蒸馏的方式浓缩经超滤的母液至2倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的一次母液；
(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收
在50℃～90℃的温度下对上述步骤(1)得到的一次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的二次母液。
2.根据权利要求1所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，所述酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液，其中D-对羟基苯甘氨酸的浓度为15～20g/L，氯化铵的浓度为140～160g/L，pH值为4.5～5.5，电导率为150～200ms/cm。
3.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在所述步骤(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收中，所述超滤膜采用截留分子量为1000～2500道尔顿的超滤膜。
4.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在所述步骤(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收中，在减压蒸馏浓缩过程中温度保持在60℃～80℃范围内，真空度控制在≤-0.080MPa，经超滤的母液减压浓缩至2.5～4倍。
5.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在所述步骤(1)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的一次回收中，将过滤后的母液降温至10℃～20℃，氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和一次母液；在所得到的一次母液中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为20～25g/L，氯化铵的浓度为280～320g/L，pH为4.5～5.5，电导率为300～400ms/cm。
6.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在所述步骤(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收中，在60℃～80℃的温度下，真空度控制在≤-0.080MPa，对上述步骤(1)得到的一次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5～2.5倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液。
7.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在所述步骤(2)D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的二次回收中，将过滤后的母液降温至10℃～20℃，氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和二次母液；在所得到的二次母液中，D-对羟基苯甘氨酸的浓度为20～25g/L，氯化铵的浓度为280～320g/L，pH为4.5～5.5，电导率为300～400ms/cm；并且根据需要，所述二次母液在预处理后，套用于步骤(1)中，合并于酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中。
8.根据权利要求1或2所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，所述方法还包括D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的三次回收，即步骤(3)：在50℃～90℃的温度下对上述步骤(2)得到的二次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至1.5倍以上，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；该过滤后的母液在降低温度至5℃～25℃，氯化铵结晶析出，在此温度下过滤，得到氯化铵和过滤后的三次母液。
9.根据权利要求8所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在步骤(3)中，在60℃～80℃的温度下，真空度控制在≤-0.080MPa，对上述步骤(2)得到的二次母液采用减压蒸馏的方式浓缩至优选1.5～2.5倍，D-对羟基苯甘氨酸结晶析出，在此温度下过滤，得到D-对羟基苯甘氨酸和过滤后的母液；根据需要，使用60℃～80℃的纯化水淋洗D-对羟基苯甘氨酸滤饼。
10.根据权利要求9所述的从结晶母液中回收D-对羟基苯甘氨酸和氯化铵的方法，其特征是，在步骤(3)中，将过滤后的母液降温至10℃～20℃，氯化铵晶体析出，过滤，收集析出的氯化铵和三次母液；根据需要，淋洗D-对羟基苯甘氨酸滤饼后收集到的洗涤用水和三次母液在预处理后，套用于步骤(1)中，合并于酶法合成D-对羟基苯甘氨酸的结晶母液中。
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