一種β-羥基-β-甲基丁酸的純化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種β-羥基-β-甲基丁酸的純化方法，包括：先將β-羥基-β-甲基丁酸粗品與堿進行中和反應(yīng)獲得β-羥基-β-甲基丁酸鹽、冷卻結(jié)晶，再將之溶解酸化，從中萃取獲得高純度β-羥基-β-甲基丁酸。本發(fā)明的方法無需嚴格的高溫、高真空等條件，設(shè)備要求低、過程控制容易且獲得的產(chǎn)品純度高。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域；更具體地，本發(fā)明涉及一種β_羥基-β_甲基丁酸的 純化方法。 -種β -羥基-β -甲基丁酸的純化方法

【背景技術(shù)】
[0002] β -輕基-β -甲基丁酸（β -Hydroxy- β -Methyl Butyrate，ΗΜΒ,分子式 C5H1003) 是必需氨基酸亮氨酸的中間代謝產(chǎn)物。亮氨酸是支鏈氨基酸，屬必需氨基酸，在體內(nèi)不能產(chǎn) 生，對人體健康十分重要，人類必須依靠飲食來保證亮氨酸的攝取，HMB是亮氨酸的中間代 謝產(chǎn)物。食物中含有HMB，人體自身亦可產(chǎn)生少量的HMB。
[0003] 目前在保健品市場銷售的是HMB鈣鹽的單水化合物，常為β-羥基-β-甲基丁酸 鈣。盡管它在人體的代謝機制尚未明確，但已被建議用于對抗阻力訓(xùn)練中的肌肉蛋白質(zhì)分 解，在助于最大限度地促進肌肉體積的增長。有研究者提出假說：ΗΜΒ可能就是運動應(yīng)激狀 態(tài)下肌細胞膜的必需組成成分；或者其可能調(diào)節(jié)某些對肌肉生長起重要作用的酶活性。包 括家禽、牛、豬在內(nèi)的動物實驗顯示：補充ΗΜΒ可增加瘦體重、降低體脂。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，合成ΗΜΒ并不困難，然而獲得高純度的ΗΜΒ則有一定的困難。目前， 主要采用精餾法或反復(fù)萃取洗滌法來進行ΗΜΒ提純。
[0005] ΗΜΒ酸在高溫下易生成雜質(zhì)而影響純度。不能在常壓下精餾，要在減壓下精餾，在 40mmHg柱下，沸點約120°C，且精餾時間不能長，設(shè)備上要求較高，高溫，高真空，耐酸腐蝕， 耐氯離子腐蝕，無論是設(shè)備的精度，結(jié)構(gòu)，還是材質(zhì)均難達到工藝的要求。精餾后除了產(chǎn)品 夕卜，尚有前餾分和釜底殘液，如果沒有利用前餾分和釜殘的途徑，成本上也不一定劃算。因 此，精饋法存在設(shè)備要求1?、成本1?、易于廣生副廣物等問題。
[0006] 反復(fù)萃取洗滌法是利用HMB酸和雜質(zhì)在不同PH下，在水和有機溶劑中分配比的不 同，通過多次萃取，反萃取，將HMB酸純化。但是，本方法想達到98%以上困難，產(chǎn)品色澤差， 沒有精餾法和成鹽結(jié)晶法高。
[0007] 因此，本領(lǐng)域亟需開發(fā)改進的HMB酸純化方法，以簡化程序、降低成本、提高產(chǎn)品 質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種羥基甲基丁酸的純化方法。
[0009] 在本發(fā)明的第一方面，提供一種羥基甲基丁酸的純化方法，所述方法包 括：
[0010] ⑴將β_羥基-β_甲基丁酸粗品與堿進行中和反應(yīng)，結(jié)晶，離心干燥獲得含 β -羥基?甲基丁酸鹽結(jié)晶產(chǎn)物；
[0011] (2)在⑴產(chǎn)物中加入無機酸進行溶解酸化，從溶解酸化產(chǎn)物中萃取β-羥 基-β-甲基丁酸，獲得高純度β-羥基-β-甲基丁酸。
[0012] 在一個優(yōu)選例中，步驟（1)中，所述的中和反應(yīng)包括：將β-羥基-β-甲基 丁酸粗品溶解，在20-60°C (較佳地30-60°C )下加入堿，至pH達到6-8,加入硅藻土， 在40-75°C (較佳地45-75°C )保溫，過濾收獲濾液，慢慢冷卻至-10-20°C，獲得β -羥 基-β-甲基丁酸鹽結(jié)晶。
[0013] 在另一優(yōu)選例中，所述的β -羥基-β -甲基丁酸粗品溶解于水性溶劑；較佳地，所 述的水性溶劑選自（但不限于）：水或乙醇。
[0014] 在另一優(yōu)選例中，步驟（2)中，所述的溶解酸化包括：將含β -羥基-β -甲基丁酸 鹽的產(chǎn)物加入1-5倍（較佳地1-3倍）重量的純水，于0-40°C (較佳地10_40°C )下滴加 無機酸，直至PH1-3. 5停止滴加酸。
[0015] 在另一優(yōu)選例中，所述的堿是能和HMB酸形成低溶解性鹽（較佳地，所述的低溶解 性鹽是溶解度低于50%，如低于40%，低于30%，低于20%，低于10%)的堿（如二價金屬堿）； 較佳地，所述的堿選自（但不限于）：氫氧化鈣，氫氧化鎂（對應(yīng)獲得的β -羥基-β -甲基 丁酸鹽如β -羥基-β -甲基丁酸鈣、β -羥基-β -甲基丁酸鎂）。
[0016] 在另一優(yōu)選例中，所述的無機酸選自（但不限于）：鹽酸，硫酸，硝酸，磷酸。
[0017] 在另一優(yōu)選例中，步驟⑵中，用有機溶劑從溶解酸化產(chǎn)物中萃取β-羥 基-β-甲基丁酸，獲得有機溶劑萃取液，之后去除有機溶劑，獲得高純度β-羥基-β-甲 基丁酸。
[0018] 在另一優(yōu)選例中，所述的有機溶劑是與水不互溶的溶劑；選自（但不限于）：醋酸 甲酯，醋酸乙酯，醋酸丁酯，正丁醇，甲基乙基酮，甲基異丁酮，二氯甲烷，二氯乙烷。
[0019] 在另一優(yōu)選例中，萃取方法為：有機溶劑分2-5次萃取,每次加入有機溶劑后，充 分攪拌，靜置分層后收集有機相。
[0020] 在另一優(yōu)選例中，步驟（3)中，通過真空蒸餾的方法去除有機溶劑。
[0021] 在另一優(yōu)選例中，所述的有機溶劑是乙酸乙酯，通過真空蒸餾的方法去除有機溶 齊U，所述的蒸餾的條件是：蒸餾溫度為< 70°c，后期真空度在-0.09Mpa以上，當(dāng)真空度達 到-0. 09Mpa以上，溫度達到60-70°C，且無氣泡產(chǎn)生，蒸餾結(jié)束。
[0022] 在另一優(yōu)選例中，步驟（1)之前，還包括：
[0023] (a)將二丙酮醇與次氯酸鹽反應(yīng)生成含β -羥基-β -甲基丁酸鹽的產(chǎn)物；
[0024] (b)將（a)的含β_羥基-β_甲基丁酸鹽的產(chǎn)物與無機酸反應(yīng)，獲得β_羥 基-β-甲基丁酸粗品。
[0025] 本發(fā)明的其它方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見 的。

【具體實施方式】
[0026] 本發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)而深入的研究，意外地找到一種理想的純化羥基甲 基丁酸（ΗΜΒ)的方法。所述的方法包括：先將β-羥基-β-甲基丁酸粗品與堿中和反應(yīng) 獲得β-羥基-β-甲基丁酸鹽、冷卻結(jié)晶，再將之溶解酸化，從中萃取獲得高純度β-羥 基-β -甲基丁酸。所述方法無需嚴格的高溫、高真空等條件，設(shè)備要求低、過程控制容易且 獲得的廣品純度商。
[0027] 制備羥基甲基丁酸粗品，目前主要采用以下化學(xué)反應(yīng)：首先將二丙酮醇 與次氯酸鈉反應(yīng)生成含羥基甲基丁酸鈉的水溶液；再將含羥基甲基丁 酸鈉的產(chǎn)物與酸反應(yīng)，獲得β-羥基-β-甲基丁酸粗品水溶液，用有機溶劑多次萃取水溶 液，合并有機相，真空脫溶劑得β-羥基-β-甲基丁酸粗品。
[0028] 本發(fā)明中，將β_羥基-β_甲基丁酸粗品和堿反應(yīng)，產(chǎn)生β_羥基-β_甲基丁酸 鹽，冷卻結(jié)晶，再將之溶解酸化，從中萃取獲得高純度β -羥基-β -甲基丁酸，其純度好、操 作條件溫和。
[0029] 在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，在進行脫溶（除去有機溶劑）時，采取減壓蒸餾的方法， 控制蒸餾溫度不高于70°C的情況下，真空度由低到高，既降低溶劑損耗，又將有機溶劑（如 乙酸乙酯）盡量蒸干盡。
[0030] 本發(fā)明所述方法無需嚴格的高溫、高真空等條件，設(shè)備要求低、過程控制容易且 獲得的產(chǎn)品純度高，本發(fā)明的產(chǎn)品質(zhì)量如下：外觀：無色至淺黃色透明粘稠液體，純度高于 98%。
[0031] 本發(fā)明所應(yīng)用的原料均是本領(lǐng)域已經(jīng)商業(yè)化的材料。本發(fā)明對于β -羥基-甲 基丁酸粗品的制備沒有特殊的限制，可采用本領(lǐng)域已有的原料、操作條件。只要在獲得 β -羥基-β -甲基丁酸粗品后，按照本發(fā)明提供的思路進行后續(xù)的純化操作，均應(yīng)理解為 包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0032] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條 件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數(shù)按重量計算。
[0033] 除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意 義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明中。文中所 述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。
[0034] 實施例1、高純ΗΜΒ酸的生產(chǎn)--前段ΗΜΒ酸粗品生產(chǎn)
[0035] 1、原輔料
[0036] 前段ΗΜΒ酸粗品生產(chǎn)所用的原料和輔料如表1。
[0037] 表 1
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種β-羥基-β-甲基丁酸的純化方法，其特征在于，所述方法包括： (1) 將β-羥基-β-甲基丁酸粗品與堿進行中和反應(yīng)，結(jié)晶，離心干燥獲得含β-羥 基-β-甲基丁酸鹽結(jié)晶產(chǎn)物； (2) 在（1)產(chǎn)物中加入無機酸進行溶解酸化，從溶解酸化產(chǎn)物中萃取β-羥基-β-甲 基丁酸，獲得高純度β -羥基-β -甲基酸。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)中，所述的中和反應(yīng)包括：將β_羥 基-β -甲基丁酸粗品溶解，在20-60°C下加入堿，至pH達到6-8,加入硅藻土，在40-75°C保 溫，過濾收獲濾液，慢慢冷卻至-10-20°C，獲得β-羥基-β-甲基丁酸鹽結(jié)晶。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的β-羥基-β-甲基丁酸粗品溶解于 水性溶劑；較佳地，所述的水性溶劑選自：水或乙醇。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中，所述的溶解酸化包括：將含 β -羥基-β -甲基丁酸鹽的產(chǎn)物加入1-5倍重量的純水，于0-40°C下滴加無機酸，直至 pHl-3. 5停止滴加酸。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿是低溶解性的金屬鹽；較佳地，所 述的堿選自：氫氧化鈣，氫氧化鎂。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的無機酸選自：鹽酸，硫酸，硝酸，磷酸。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2)中，用有機溶劑從溶解酸化產(chǎn)物中 萃取β-羥基-β-甲基丁酸，獲得有機溶劑萃取液，之后去除有機溶劑，獲得高純度β-羥 基-β -甲基丁酸。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的有機溶劑是與水不互溶的溶劑；選 自：醋酸甲酯，醋酸乙酯，醋酸丁酯，正丁醇，甲基乙基酮，甲基異丁酮，二氯甲烷，二氯乙烷。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟（3)中，通過真空蒸餾的方法去除有機 溶劑。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)之前，還包括： (a) 將二丙酮醇與次氯酸鹽反應(yīng)生成含β-羥基-β -甲基丁酸鹽的產(chǎn)物； (b) 將（a)的含β -羥基-β -甲基丁酸鹽的產(chǎn)物與無機酸反應(yīng)，獲得β -羥基-β -甲 基丁酸粗品。
【文檔編號】C07C51/487GK104098461SQ201310127262
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】龍玲, 湯永春 申請人:江陰技源藥業(yè)有限公司, 技源科技(中國)有限公司