介紹
肌氨酸鈉又名N-甲基氨基乙酸鈉、N-甲基甘氨酸鈉，可用于生產(chǎn)N-?；“彼?。本品作為快速染料使用、合成潤滑油以及防銹劑，纖維染料等、染色助劑，如抗靜電劑，柔軟劑及生化試劑，是制造脂肪?；“彼犷愱庪x子表面活性劑最主要的材料。目前國內(nèi)肌氨酸鈉產(chǎn)品供不應(yīng)求。在高級護(hù)膚霜中可以使用、牙膏、洗發(fā)水及其他個人護(hù)理產(chǎn)品，及高級醫(yī)用肥皂，化妝品等有效成分，還可用來配制肌酸，使之成為一種保健和抗衰老的運(yùn)動營養(yǎng)素，還可治療心臟病等作用。同時，肌氨酸鈉還可以用于食品添加劑、醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域，用途十分廣泛。因肌氨酸鈉為無刺激性、可生物降解產(chǎn)品，離不開日常生活，所以具有廣闊的發(fā)展前景。
圖一 肌氨酸鈉
物化性質(zhì)
肌氨酸鈉的分子式CH3NHCH2COONa，外表白色三棱形結(jié)晶。此物質(zhì)在生活被廣泛應(yīng)用，如護(hù)理產(chǎn)品又或者醫(yī)藥方面。由于其羧基結(jié)構(gòu)，極易溶于水，在乙醇中微溶。水的溶解度低，但其對于金屬離子及有機(jī)物均較穩(wěn)定。20℃條件下相對密度為1.198，沸點(diǎn)為108℃，是重要氨基酸衍生物之一。由于結(jié)構(gòu)中既有氨基又有羧基，它的水溶液呈弱堿性，pH值通常在12～13之間。在水中溶解度很小，故其溶于水，但能和其他物質(zhì)生成鹽、酯等絡(luò)合物或沉淀。在酸性介質(zhì)中易發(fā)生水解。通常比較穩(wěn)定，升溫至210℃左右，很容易被分解，導(dǎo)致分子中丟失了一份水分，分解為二甲胺和二氧化碳。肌氨酸鈉是非離子表面活性劑的一種，它可以作為增稠劑和乳化劑應(yīng)用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。肌氨酸鈉主要存在于動物體內(nèi)的組織中，如肝臟、腎臟、肌肉等處有含量豐富的肌氨酸鈉。由于分子結(jié)構(gòu)的原因，肌氨酸鈉易于聚合，特別是水溶液濃度40%以上，因此，肌氨酸鈉通常是市場上35%～40%水溶液。
肌氨酸鈉性狀：白色三棱狀結(jié)晶。難溶于乙酸乙酯、苯和氯仿等有機(jī)溶劑，極易溶于水，而微溶于乙醇。熔點(diǎn)較高，在水中不溶解。溶于水為堿性（pH值約12～13），加熱到210～220℃時，多數(shù)失去一分子水，被分解，小部分分解為二甲胺及二氧化碳。熔點(diǎn)較高，在常溫下幾乎不溶解。肌氨酸鈉40%以上水溶液容易發(fā)生聚合。在水中溶解度很小。相對密度l～95(20/℃）。沸點(diǎn)105℃。
合成研究
氯乙酸法
堿液存在時，氯乙酸和單甲胺發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氫氧化鈉在適當(dāng)時機(jī)中和后，促使縮合發(fā)生，最終獲得肌苷鈉，氯化鈉溶液。這種方法可以避免產(chǎn)生氯化銨和其他副產(chǎn)物而污染環(huán)境。除去氯化鈉后，得到肌苷鈉產(chǎn)物。重結(jié)晶得到的產(chǎn)物，烘干后即得到高純度肌氨酸鈉成品。
反應(yīng)方程式如下：ClCH2COOH+CH3NH2+NaO H→CH3NH2COONA+NaCl+H2O。
但氯化鈉和肌苷鈉不易分離，使最后氯化鈉含量較高，嚴(yán)重影響了肌苷鈉使用。
擬采用氯乙酸法，以肌氨酸鈉溶液為原料，直接制備高純度的肌氨酸鈉鹽制品。氯乙酸法是制備高純肌氨酸鈉鹽最有效的方法之一。目前肌球蛋白鈉多用于肌酸的制取，以食品為主，并有大量氯化鈉，嚴(yán)重影響肌酸質(zhì)量。由于肌苷鈉與其他物質(zhì)之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以其純度不高。氯乙酸法已成為工業(yè)化生產(chǎn)肌苷鈉的最有效方法之一。用鹽酸合成了氯化鉀、氯化鎂，過濾濃縮，制得氯乙酸，再加氯化鐵溶液作溶劑，采用氯乙酸法合成肌苷鈉。用氯化鐵作溶劑時，由于反應(yīng)生成了硫酸亞鐵沉淀而導(dǎo)致收率低。因?yàn)槁纫宜岱ǖ姆磻?yīng)溫度高，容易造成副產(chǎn)物氯化銨的產(chǎn)生，導(dǎo)致產(chǎn)品肌氨酸鈉收率低，而且還需要經(jīng)過結(jié)晶等過程才能得到合格的產(chǎn)品質(zhì)量[1]。
甲基一乙醇胺法
原料主要是甲基單乙醇胺。和氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，獲得肌苷鈉并放氫。產(chǎn)物溶于水，獲得了新的水溶性氨基酸鈉溶液。通過對催化裂化制乙烯的分析，認(rèn)為該方法具有操作方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。因催化劑的骨架為銅或者鎳，需要進(jìn)行特別的加工。此外，反應(yīng)條件也較為苛刻，需要更高的溫度和壓力，氫副產(chǎn)物含量高，導(dǎo)致高反應(yīng)風(fēng)險。肌苷鈉由水解制得，但是它的原料來源是有限的、昂貴的、有毒的，達(dá)不到環(huán)保要求。
圖二 肌氨酸鈉的甲基一乙醇胺法合成
參考文獻(xiàn)
[1]楊志成.肌氨酸鈉合成及應(yīng)用綜述[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2023,43(12):108-110.