甘氨酸

二、甘氨酸工艺
生产工艺：目前工业化和具有工业化前景的生产工艺主要有氯乙酸氨解法、施特
雷克法(cstercker法)、氢氰法合成甘氨酸及生物合成法等。 1、氯乙酸氨解法：该法根据原料不同，又可分以下几种工艺： (1)水相或醇相中以乌洛托品、氯乙酸、氨水(氨气或液氨均可)为原料合成； (2)水相中以碳酸铵或氨基甲酸胺、氯乙酸、氨水为原料合成。 目前国内的生产方法以前者为主，产率在70%左右，后者产率较低(约42%)，故 很少用于工业化生产。由于水相合成甘氨酸中乌洛托品消耗较大，且乌洛托品价格 较高，无法回收，故成本较高，而以醇溶液代替水溶液则会大大降低乌洛托品的消 耗量，从而降低生产成本。因此，目前国内普遍采用醇相法合成甘氨酸。 氯乙酸氨解法的优点是原料易得，合成工艺简单，对设备要求不高，易操作，基 本无公害。缺点是反应时间较长，副产氯化铵等无机盐类物质难以除去，产品质量 差，精制成本高，作为催化剂的乌洛托品难以回收循环使用，造成原料的极大浪费 ，使生产成本增加。国内甘氨酸生产厂家及一些科研机构本着优化反应条件降低生 产成本，提高产品质量的原则，对氯乙酸法合成甘氨酸的工艺进行了大量的研究工 作，并取得一定的进展。 2、施特雷克法(cstercker法）：是以甲醛、氰化钠、氯化铵为原料反应，在硫酸 存在下醇解，然后与氢氧化钡一起加水分解而得甘氨酸产品。将产物过滤，在硫酸 存在下加乙醇分解，得到氨基乙腈硫酸盐。将上述产物用氢氧化钡分解,得到氨基乙 酸钡，然后加入定量的硫酸，使钡沉淀，过滤液浓缩，放置冷却，析出甘氨酸结晶 。
二、甘氨酸性质
甘氨酸（Gly）
分子式：C2H5NO2
Hale Waihona Puke 结构式化学式：NH2CH2COOH
分子量：75.07
物化性质：甘氨酸是20个氨基酸中最简单的一个，是一个非极性的氨基酸。白
色单斜晶系 或六方晶系晶体，或白色结晶粉末，无臭，有特殊甜味； 相对密度1.16，熔点 248℃（分解），易溶于水；在水中的溶解度： 25℃ 时为 25g/100ml，50℃时为 39.1g/100ml，75℃时为 54.4g/100ml，100℃时为67.2g /100ml；极 难溶于乙醇，在100g无水 乙醇中约溶解 0.06 g，几乎不溶于丙酮 和乙醚；等电点6.06。
医药级甘氨酸 1.用作医学微生物和生物化学氨基酸代谢研究的用药； 2.用作金霉素缓冲剂\抗帕金森氏病药物L-多巴\维生素B6\以 及苏氨酸等氨基酸的合成原料； 3. 用作氨基酸营养输液； 4. 用作头孢菌素的原料；甲砜霉素中间体；合成咪唑乙酸中 间体等等； 5.用作化妆品原料。 饲料级甘氨酸 主要作为家禽、畜禽特别是宠物等食用的饲料增加氨基酸的 添加剂与引诱剂。用作水解蛋白添加剂，作为水解蛋白的 增效剂。
工业公司将培养的假细胞菌属,酪蛋白菌属、产碱杆菌属等菌属以0.5%(质量分数 ，干重)加入到含甘氨酸胺基质中，在30℃、pH值7.9～8.1情况下，反应45h，几 乎所有的甘氨酸胺水解生成甘氨酸，转化率达99%。尽管目前生物法尚处于研究 阶段，但是其具有高选择性，无污染，因此将是极具发展潜力的合成路线。 用途： 食品级甘氨酸：用做调味剂 、甜味剂、防腐剂；利用它本身的氨基和羧基， 对食盐和醋等味感起缓冲作用；用作饲料添加剂中的诱食剂(引诱剂)；食品酿造 、肉食加工和清凉饮料的配方及糖精钠的去苦剂 ；用作奶油 、干酪、人造奶油 、速食面 、小麦粉和猪油等的稳定剂；在味精中有 10% 的成份为甘氨酸。 医药级甘氨酸：医学微生物和生物化学氨基酸代谢研究的用药；金霉素缓冲 剂\抗帕鑫森氏病药物L-多巴\ 维生素B6\ 以及苏氨酸等氨基酸的合成原料；氨基 酸营养输液；化妆品原料。 饲料级甘氨酸：主要作为家禽、畜禽特别是宠物等食用的饲料增加氨基酸的 添加剂与引诱剂。 工业级甘氨酸：作农药中间体；电镀液添加剂；PH 调节剂 。
二、甘氨酸工艺
此工艺路线较长，原料NaCN为剧毒物，反应的脱盐操作较复杂，操作条件比较 苛刻。其优点是易于精制，成本低，适用于大规模工业化生产。 3、氢氰酸法合成甘氨酸新工艺：该工艺以廉价的丙烯腈副产物氢氰酸代替氰 化钠，生产成本更低。美国、日本等普通采用此法生产甘氨酸，我国中科院大连 化物所于90年代初开发成功以HCN为原料合成甘氨酸的工艺。该工艺以氢氰酸为 主体原料，在生产过程中，可直接利用气态HCN或任意比例的HCN水溶液。醛类 可利用气体、溶液或高聚物，氨源可用氨加二氧化碳或碳酸铵、碳酸氢铵等，各 原料的投料量近于理论量，产品收率可达73%，产品含量大于95%。该工艺由于 反应步骤少，因此工艺过程缩短，操作步骤简化，设备投资减少，生产成本大大 降低。无三废处理，易于放大生产，所得甘氨酸产品质量明显优于氯乙酸法所得 的产品。 4、生物合成法：21世纪是生物合成的世纪，生物合成甘氨酸成为十分重要,潜 力巨大的合成路线，美国、日本、欧洲长期以来坚持开发生物合成甘氨酸的研究 。以前由于存在酶的活性低，合成甘氨酸的微生物菌需求量大，甘氨酸的产率低 等因素，使生物合成法的工业化受到限制。20世纪80年代后期，日本三菱公司把 经过筛选的好氧土壤杆菌属、短杆菌属、棒状杆菌属等微生物菌属加入到含有碳 源、氮源及无机营养液的介质中进行培植，然后将该类菌种在25～45℃，pH值在 4～9的情况下，使乙醇胺转化为甘氨酸，用浓缩中和离子交换处理得到甘氨酸。 进入20世纪90年代以后，国外合成甘氨酸的技术有了新的进展。日本Nitto化学
化学性质 ：含有羧基，所以水溶液呈酸性，可以用PH试纸测出来，与盐酸反应
生成盐酸盐；又能与碱发生中和反应；甘氨酸可以与氧气发生燃烧 ，
生成氮气、二氧化碳、水；其中含有氮，可以从甘氨酸中提取氨气。
食品级甘氨酸
1. 用做调味剂 、甜味剂，与 DL- 丙氨酸 、枸橼酸等配合使 用于含醇饮料中；合成清酒和精良饲料时用作酸味矫正剂 、 缓冲剂；在腌制咸菜 、 甜酱 、 酱油、醋和果汁时用做添加 剂，以改善食品风味、味道 、保持原味 、提供甜味源等； 2. 用作鱼糜制品、花生酱等的防腐剂，能抑制枯草杆菌及大 肠杆菌的繁殖； 3.利用它本身的氨基和羧基，对食盐和醋等味感起缓冲作用； 4.用作饲料添加剂中的诱食剂(引诱剂)； 5.食品酿造 、肉食加工和清凉饮料的配方及糖精钠的去苦剂； 6. 用作奶油 、干酪、人造奶油 、速食面 、小麦粉和猪油等 的稳定剂； 7.用作食品加工中对维生素 C 进行稳定； 8.在味精中有 10% 的成份为甘氨酸； 9.可用作防腐剂，起到重要的防腐作用。
甘氨酸
英文名称：glycine;Gly 定义：学名：2-氨基乙酸。非手性分子，最简单的天然氨基酸。L甘氨酸是蛋白质合成中的编码氨基酸，哺乳动物非必需氨基酸，在体内 可以由葡萄糖转变而来，因具有甜味而得名。符号：G。为非人体必需 氨基酸。 名称缩写：Gly 甘氨酸是氨基酸系列中结构最为简单，人体非 必需的一种氨基酸，在分子中同时具有酸性和碱性官能团，在水溶液中 为强电解质，在强极性溶剂中溶解度较大，基本不溶于非极性溶剂，而 且具有较高的沸点和熔点，通过水溶液酸碱性的调节可以使甘氨酸呈现 不同的分子形态。