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L-脯氨酸(簡稱脯氨酸)是人體合成蛋白質(zhì)的十八種氨基酸之一，常溫下為無色至白色晶體或結(jié)晶性粉末，微臭，味微甜，極易溶于水，難溶于乙醇，不溶于*和正丁醇。氨基酸是含有氨基和羧基的一類有機(jī)化合物的通稱，氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且為促進(jìn)生長，進(jìn)行正常代謝、維持生命提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.L-脯氨酸(147-85-3)的生產(chǎn)方法：
有兩種制法。一是直接發(fā)酵法，利用葡萄糖和黃色短桿菌變異株或谷氨酸棒桿菌野生株，經(jīng)微生物發(fā)酵獲得本品；二是化學(xué)合成法，以谷氨酸為原料，與無水乙醇在硫酸催化下發(fā)生酯化，并加入三乙醇胺將氨基硫酸鹽游離出來，得谷氨酸-δ-乙酯。再用金屬還原劑硼氫化鉀還原谷氨酸-δ-乙酯，得脯氨酸粗品，*對(duì)其分離純化可得粗制脯氨酸。 

(1)小試工藝
酯化：稱取L-谷氨酸147g，投入三頸瓶中，加入無水乙醇1L，攪拌冷卻至0℃，再滴加H2SO480ml，于0-5℃攪拌反應(yīng)1h，室溫繼續(xù)反應(yīng)1h，反應(yīng)全部變清。在20℃下滴加三乙胺至pH為8-8.5，析出白色結(jié)晶，在室溫下再攪拌1h，靜置冷卻5℃過濾，取結(jié)晶，用95%乙醇洗滌，抽干后真空干燥，得谷氨酸-δ-乙酯約141g。熔點(diǎn)178-180℃，收率80%-83%。[α]32D＋29.8(C=1g/ml10%HCl)。 
還原：在三頸瓶中投入谷氨酸-δ-乙酯175g，加入蒸餾水875ml，攪拌冷卻至5℃，再分次加入KBH453.9g，約1h加完，室溫再反應(yīng)1h，保溫50℃反應(yīng)3h。冷卻至0℃，加入6mol/LHCl調(diào)至pH4，過濾取濾液，即得粗品L-脯氨酸(147-85-3)水溶液。 
分離純化
離子交換樹脂-氧化鋁柱色譜分離法：將粗品L-脯氨酸(147-85-3)水溶液，以4ml/min的流速進(jìn)入裝入732-H＋型樹脂交換柱中(1g酸投料需10ml樹脂)。先用蒸餾水沖洗至中性，再用1mol/L氨水洗脫，收集含L-脯氨酸(147-85-3)段的洗脫液(用硅膠G薄層色譜控制)。將洗脫液減壓濃縮至干，再用少量水溶解后，將其進(jìn)入中性氧化鋁色譜柱中，再以60%乙醇水溶液洗脫(還是用硅膠G薄層色譜控制)。收集的洗脫液減壓濃縮至干，再以無水乙醇洗滌數(shù)次，稍冷后再加入無水*，冷卻過濾取結(jié)晶，真空干燥，得本品。熔點(diǎn)220-222℃(分解)，收率28%左右。[α]24D－82.4(C=1g/ml,H2O)。 五氯酚沉淀解吸分離法
成鹽：將粗品制脯氨酸水溶液置于反應(yīng)瓶中，加熱至50℃時(shí)滴加五氯酚乙醇溶液(0.111mol/70ml乙醇)，并保溫?cái)嚢?h后，讓冷卻至0℃，過濾取結(jié)晶，用少量冰水洗滌，抽干，干燥后得復(fù)鹽，熔點(diǎn)240-242℃，沉淀率95%。 
解析：將復(fù)鹽38.4g，投入三頸瓶中，加入蒸餾水200ml，氨水20ml，室溫?cái)嚢?h，冷卻至0℃后過濾取濾液，將濾液減壓濃縮，加入蒸餾水100ml，過濾取濾液，加入活性炭脫色。*提取，分出水層，繼續(xù)濃縮至干，用無水乙醇脫色數(shù)次，再加少量無水乙醇濕潤，加入2倍量無水*，冷卻結(jié)晶，過濾取結(jié)晶，真空干燥，得成品。 
(2)放大生產(chǎn)工藝
酯化：將L-谷氨酸15kg，無水乙醇100L投入200L反應(yīng)罐中，冷卻至0℃，攪拌條件下滴加濃H2SO4 8.1L，保持0℃，攪拌反應(yīng)1h，再保溫25℃攪拌反應(yīng)1h后，加入三乙胺使pH為8.0-8.5。攪拌1h，出現(xiàn)白色沉淀。冷卻至5℃，過濾取沉淀，用50L95%乙醇洗滌，沉淀于50℃真空干燥，得L-谷氨酸-δ-乙酯。 
還原：將所得L-谷氨酸-δ-乙酯投入100L反應(yīng)罐中，加水70L，攪拌冷卻至5℃，于1h內(nèi)分次加完4.3kgKBH4，加熱保溫200℃，攪拌反應(yīng)1h，再升溫50℃，攪拌反應(yīng)3-4h，冷卻至0℃，以6mol/L的HCl調(diào)pH至4.0，過濾取濾液得粗品溶液。 
沉淀：將粗品溶液投入100L反應(yīng)罐中，加熱至50℃，在不斷攪拌下緩緩加入7L1.5mol/L的五氯酚乙醇溶液，保溫50℃反應(yīng)5h后，冷卻至0℃析出結(jié)晶，過濾取結(jié)晶，抽干，得復(fù)鹽。 
解析、精制：將復(fù)鹽投入100L反應(yīng)罐內(nèi)，加入3%氨水20L，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)7-8h后，降溫至0℃過濾，沉淀用少量冰水洗滌，抽干，洗液和濾液合并，再減壓濃縮至干，用10L去離子水?dāng)嚢枞芙猓^濾取濾液，并加入0.5%活性炭，加熱70℃攪拌脫色1h，過濾取濾液，讓其冷卻至0℃，加等體積*萃取，分出水層，減壓濃縮至干，加10L無水乙醇脫水3次，抽干，沉淀加2L無水乙醇攪勻，再加10L*，冷卻至0℃，過濾取沉淀，真空抽*，80℃烘干，得成品。