DL-丙氨酸和D-丙氨酸有何区别？该如何制备？

DL-丙氨酸是合成一些农药及医药的重要中间体，医学微生物和生物化学氨基酸代谢用药。还可以用作食品调味剂、营养增补剂、微生素B6中间体、饲料添加剂等，亦可作生化试剂。D-丙氨酸是一种重要的有机手性源，主要应用于手性药物、手性添加剂、手性助剂等领域，在制药及食品行业作为手性合成的手性源。作为一种光学活性的有机酸，在某些手性化合物的不对称合成过程中具有不可替代的作用，目前主要用于生产新型广谱抗生素、D-丙氨醇、多肽合成过程的丙氨酸保护剂，以及合成新型甜味剂阿利甜(Alitame)。

现有技术中DL-丙氨酸的生产是以L-丙氨酸为原料经过丙氨酸消旋酶消旋得到DL-丙氨酸，或是化学合成法。D-丙氨酸是以DL-丙氨酸为原料经过L-丙氨酸转氨酶拆分得到D-丙氨酸。现有技术中的生产方法以L-丙氨酸为原料，生产成本高。

发明内容

一种制备DL-丙氨酸的方法，在耦合反应器内富马酸和氨通过天门冬氨酸酶合成L-天门冬氨酸，合成出的L-天门冬氨酸通过L-天门冬氨酸脱羧酶得到L-丙氨酸，所述的L-丙氨酸经过丙氨酸消旋酶消旋得到DL-丙氨酸；具体过程为：质量百分浓度为20％～25％的富马酸水溶液通入氨气调节pH至7.0～7.5，然后通过蠕动泵打入耦合反应器，同时打循环，反应过程中检测反应液中的富马酸残留、L-天门冬氨酸残留以及溶液的旋光，当富马酸残留＜0.5％、L-天门冬氨酸残留＜0.5％，且反应液旋光等于“0”时，停止反应，将反应液加热至85～95℃，维持20～40min，然后降温至70～80℃，脱色过滤，将滤液减压浓缩至析出大量固体，离心分离去除母液，得到DL-丙氨酸。

采用上述DL-丙氨酸制备工艺中离心分离得到的母液制备D-丙氨酸的方法，在发酵罐内采用权利要求1中所述DL-丙氨酸的母液经过L-丙氨酸转氨酶拆分得到D-丙氨酸；具体过程为：所述母液中DL-丙氨酸的浓度为15％～17％，将所述的母液加入到发酵罐中发酵；发酵过程中，发酵温度为28～32℃，风量为6～10L/min，发酵液pH维持在5.6±0.1；发酵过程中检测发酵液的旋光，当旋光达到“负”的最大值时停止发酵，将发酵液加热至85～95℃，维持20～40min，然后降温至70～80℃，脱色过滤，将滤液减压浓缩至析出大量固体，离心分离得到D-丙氨酸。

DL-丙氨酸的生产过程中：在同一设备内完成富马酸和氨通过天门冬氨酸酶合成L-天门冬氨酸，合成出的L-天门冬氨酸通过L-天门冬氨酸脱羧酶得到L-丙氨酸，L-丙氨酸经过丙氨酸消旋酶消旋得到DL-丙氨酸。

生产D-丙氨酸：在发酵罐内采用DL-丙氨酸浓缩母液经过L-丙氨酸转氨酶拆分得到D-丙氨酸。

本发明的有益效果：

本发明工艺不管是生产DL-丙氨酸还是D-丙氨酸都无需提出中间产物，直接一步到位得到最终产品。从而减少了L-天门冬氨酸等电提取需要的硫酸的使用、各提取工艺人工、能耗的消耗，以及实际生产过程中跑冒滴漏等生产损耗。同时综合利用了DL-丙氨酸母液来生产D-丙氨酸，提高整体收率和经济效益。