【正文】 二、 工藝流程簡述 （一） 、 生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn) L絲氨酸 L絲氨酸生產(chǎn)工藝流程圖 基因工程菌菌種培養(yǎng) 發(fā)酵 菌體離心 濕菌體 轉(zhuǎn)化 甘氨酸、甲醛、輔酶等原料 離心上清 滅活處理 沼氣池 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 36 （二） 、酶拆分法生產(chǎn) D、 L蛋氨酸 （三）、α 鹵代酸法甘氨酸沉化池 母 液 過濾槽 甩 干 精 制 甲醇貯罐 結(jié)晶 母 液 或根據(jù)需要進(jìn)行D蛋氨酸拆分 根據(jù)需要進(jìn)行二次合成 除鹽 套用 甲醇洗滌母液 過濾槽 結(jié)晶 甩干 烘干 甲醇結(jié)晶 甩 干 過濾槽 過濾槽 甩 干 烘 干 結(jié) 晶 過 濾槽 甩 干 恒溫 調(diào)酸 結(jié) 晶 醋酸回收 消 旋 L 拆分 精 制 母液濃縮 L 粗品 溶解脫色 母液 合成 結(jié)晶 甩 干 脫 色 過濾 過濾槽 D、 L蛋氨酸 工藝流程圖 烏洛托品 甘 氨酸 工藝流程圖 轉(zhuǎn)化液 過濾清液 真空濃縮 結(jié)晶 甩干 L絲氨酸粗品 母液 上離子交換柱 洗脫 洗脫液 濃縮液 膜過濾 濾渣 膜濃縮 溶解、脫色 濾液 超濾 濾液 醇結(jié)晶 甩 干 烘 干 包裝 L絲氨酸成品 母液 回收醇 回收醇后母液 醇接收罐 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 37 工藝流程 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 38 套 用 （四） 、 L色氨酸、 L鹽 酸 賴 氨酸 、 L蘇氨酸 精制工藝流程 精制工藝流程圖 粗品 溶解 純化水 脫色 過濾 結(jié)晶 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 39 三、 原材料、輔助材料 消耗定額 （一）、 L絲氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 甘氨酸 噸 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 40 2 片堿 ＂ 3 鹽酸 ＂ 4 甲 醛 ＂ 5 姜黃素 克 6 巴比妥酸 公斤 7 5材料 ＂ 8 四氫呋喃 ＂ 9 活性炭 ＂ 10 發(fā)酵 菌體 ＂ 11 輔酶 瓶 12 純水 噸 (二 )、 D、 L蛋氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 DL 蛋氨酸 噸 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 41 2 氫氧化納 ＂ 3 鹽酸 ＂ 4 甲醇 ＂ 5 醋酐 ＂ 6 冰醋酸 ＂ 7 氯化鈷 公斤 8 生物酶 ＂ 9 活性炭 ＂ 10 純水 噸 （三） ．甘氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 氯乙酸 噸 2 液氨 ＂ 3 烏洛托品 ＂ 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 42 4 甲醇 ＂ 5 活性炭 公斤 6 純水 噸 (四 )、精 制產(chǎn)品 ① ．色氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 色氨酸 噸 2 純水 ＂ 3 活性炭 公斤 ② ． L鹽 酸賴氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 賴鹽 噸 2 純水 ＂ 3 活性炭 公斤 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 43 ③、 蘇氨酸 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 消耗定額 備注 1 蘇氨酸 噸 2 純水 ＂ 3 活性炭 公斤 四 ．動(dòng)力消耗定額 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 L絲氨酸 D、 L蛋氨酸 甘氨酸 精 制色氨酸 精制賴鹽 精制蘇氨酸 1 自來水 噸 900 2 循環(huán)水 噸 100 3 電 kwh 4 蒸汽 噸 8 五、 主要設(shè)備選型 （ 一 ）、 L絲 氨酸項(xiàng)目主要 設(shè)備 見下列 設(shè)備一覽表。相應(yīng)人員非常熟悉工藝技術(shù)及國際、國內(nèi)的 GMP 管理程序，熟悉產(chǎn)品打入國際市場的程序和要求，并具有穩(wěn)定的客戶網(wǎng)絡(luò)。 第二，精制產(chǎn)品全，我們現(xiàn)已掌握了幾乎所有氨基酸產(chǎn)品的精制生產(chǎn)工藝，能夠配套精制生產(chǎn)十余種氨湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 35 基酸產(chǎn)品。該項(xiàng)目不僅可以創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益，而且可以創(chuàng)造較好的社會(huì)效益?？紤]到新建公司市場的開發(fā)情況，可以根據(jù)產(chǎn)品市場需求量的情況，可以先只精制生產(chǎn)三個(gè)國際市場需求量最大的產(chǎn)品， 鹽酸賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸。 （四）、 L色氨酸、 L鹽酸賴氨酸及 L蘇氨酸精制 由于氨基酸產(chǎn)品的共性，其精制要求的設(shè)備及廠房基本一致，如果建一條氨基酸精制生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)鹽酸賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸等十余種氨基酸產(chǎn)品。 氰化鈉法 (施特雷克法 )我國至今 尚無生產(chǎn)廠家。 通過對上述三種工藝方法的比較，天然氣連續(xù)法生產(chǎn)甘氨酸成本最低，也是國際上發(fā)達(dá)國家流行的生產(chǎn)工藝， 但是在無天然氣資源 的 地區(qū)，依靠外購石化廠丙烯腈 的 副產(chǎn)羥基乙腈來制作甘氨酸 ，一則貨源無保障，二則長途運(yùn)輸也很危險(xiǎn)（國家已正式將羥基乙腈列為劇毒化學(xué)品了） 。根據(jù)我們多年生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了工藝調(diào)整，將六次甲基四胺（烏洛托品）回收再次使用，從而降低了甘氨酸的生產(chǎn)成本。 該工藝的優(yōu)點(diǎn)是：由于反應(yīng)步驟少，工藝過程簡單，操作步驟簡化，操作壓力溫度都較低，設(shè)備投資少，主要原料價(jià)格優(yōu)勢明顯，無三廢處理。食品級(jí)產(chǎn)品達(dá)到 FCC 標(biāo)準(zhǔn)；醫(yī)藥級(jí)產(chǎn)品達(dá)到中國藥典 2021/BP93/ USP29NF24標(biāo)準(zhǔn)。用甲醇作析晶劑，經(jīng)結(jié)晶、分離、精制、干燥得到成品 甘氨酸。 但是，該法流程半連續(xù)化，操作壓力、溫度較高，主要原料劇毒、腐蝕性較大， 需采用特殊材質(zhì)， 設(shè)備 投資較高， 維修率 也較高，運(yùn)行成本較高。合成路線見圖 1。氨源可用碳酸銨、碳酸氫銨等。該工藝以天然氣和氨合湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 32 成的氫氰酸為主體原料，在生產(chǎn)過程可直接利用它的氣態(tài)或任意比例的水溶液和醛反應(yīng)生成羥基乙腈，羥基乙腈再和氨反應(yīng)生成甘 氨酸。 t1 金額 /元 羥基乙腈 工業(yè)品 8000 6080 碳酸氫銨 600 60 活性碳 6000 600 合計(jì) 6740 注：表中羥基乙腈消耗為理論值，生產(chǎn)實(shí)際中約為 1/t 表 2 氰化鈉法生產(chǎn)甘氨酸原料消耗及成本（收率 按 75％計(jì)算） 原料名稱 規(guī)格 理論單耗 /t 主要化學(xué)反應(yīng)如下： 湖北省鶴峰縣藥業(yè)科研所 6000 噸 /年氨基酸預(yù)可行性研究報(bào)告 31 2HCHO+NaCN+NH4CL— → CH=NCHCN+NaCl+H2O CH=NCHCN+2C2H5OH+H2SO4— → (H2NCH2CN)H2SO4+CH2(OC2H5)2 2(H2NCH2CN)H2SO4+3Ba(OH)2— → (NHCHCOO)2Ba+2BaSO4↓ +2NH4↑ +2H2O (NHCHCOO)2Ba+H2SO4— → 2NH4CH2COOH+BaSO4↓ 施特雷克法的優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)品易精制，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 （三） 甘氨酸 甘氨酸沒有不對稱碳原子，無光學(xué)異構(gòu)體，所以其生產(chǎn)全部采用合成法。 ② 、技術(shù)獨(dú)占性 第一，使用酶源不同； 第二，拆分產(chǎn)物進(jìn)行分離的方式不同； 第三，為我公司 首創(chuàng)，未見國內(nèi)外同類技術(shù)的研究報(bào)道。 本工藝在技術(shù)方面具有三個(gè)特點(diǎn)： ① 、技術(shù)先進(jìn)性 第一，采用新的酶源，成本低，底物濃度高，酶活性高。其技術(shù)特點(diǎn)為 ： ① 采用兩種新的酶源，成本低，底物濃度高，酶活性高，兩步酶反應(yīng)可以同時(shí)生產(chǎn) L 型和 D 型蛋氨酸。 本項(xiàng)目采用自行研制開發(fā)的兩種酶拆分法生產(chǎn) L蛋氨酸和 D－蛋氨酸生物技術(shù)，通過連續(xù)兩步生產(chǎn)工藝，可以同時(shí)生產(chǎn)出 D 型蛋氨酸和 L 型蛋氨酸，其 L 型蛋氨酸的生產(chǎn)成本只有一步酶法的 60%相比。因此分離出右型和左型體是十分困難的。其特點(diǎn)在于既能生產(chǎn)蛋氨酸，又可生產(chǎn) MHA。 （二） D、 L蛋氨酸 目前，世界上生產(chǎn) DL蛋氨酸大都采用海因法。 ③ 、技術(shù)可行性 生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)藥用 L絲氨酸產(chǎn)品方案符合行業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，符合國家產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策，同時(shí)，技術(shù)成熟 ，已成功工業(yè)化生產(chǎn)。 ② 、技術(shù)獨(dú)占性 采用基因工程技術(shù)成功構(gòu)建了絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶，以甘氨酸和甲醛為原料生產(chǎn) L絲氨酸。產(chǎn)品質(zhì)量符合中國藥典 2021 版標(biāo)準(zhǔn)。 ② 、將 進(jìn)行誘變，獲得了一株蛋氨酸營養(yǎng)缺陷性菌株，該菌株無 SD 活性，以此作為工程菌宿主細(xì)胞，可保證酶轉(zhuǎn)化反應(yīng)所生成的 L絲氨酸不被分解而積累。本項(xiàng)目研究即采用該技術(shù)方案，利用基因工程法構(gòu)建 SHMT 工程菌，以甘氨酸為原料，酶促轉(zhuǎn)化合成 L絲氨酸。隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，加上固定化技術(shù)及生物反應(yīng)器研究成果的配合，使生物轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)氨基酸的技術(shù)取得了重大進(jìn)展。其工藝流程簡短，無特殊工藝要求，設(shè)備投資小，工藝穩(wěn)定；原材料來源廣泛，成本較低，轉(zhuǎn)化率高，成品收 率高，產(chǎn)品質(zhì)量好；廢水排放量小，生產(chǎn)工藝