CN100345856C - 一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 - Google Patents
一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100345856C CN100345856C CNB2006100185200A CN200610018520A CN100345856C CN 100345856 C CN100345856 C CN 100345856C CN B2006100185200 A CNB2006100185200 A CN B2006100185200A CN 200610018520 A CN200610018520 A CN 200610018520A CN 100345856 C CN100345856 C CN 100345856C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- esterification
- crystallization
- level
- lactone
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明涉及一种用于制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法。该方法在传统淀粉酸法氧化、水解工序的基础上，对得到的氧化淀粉水解液进行一级浓缩脱水，一级浓缩物用带水剂进行二级精脱水，二级浓缩物加入醋酸在65～70℃酯化，酯化反应混合物蒸除淡酸进行三级脱水。三级脱水后的混合物自酯化温度开始，以1～2℃/小时的速率进行动态梯度降温结晶，结晶终止温度为25±5℃，结晶总时间≤40小时。结晶混合物经过滤得到葡萄糖醛酸内酯含量≥90%的粗产物，收率≥18%，可用于精制工序。该方法提高了葡萄糖醛酸内酯的总收率和结晶终温，大幅减少了结晶时间和降低了结晶能耗，从而降低了葡萄糖醛酸内酯的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种酸法生产葡萄糖醛酸内酯的酯化工艺方法，及其该酯化工艺方法所得葡萄糖醛酸内酯的结晶提纯方法。该工艺方法是对现有制备葡萄糖醛酸内酯酯化及结晶工艺的进一步改进。
背景技术
葡萄糖醛酸内酯，简称葡醛内酯，分子式为C6H8O6，其化学成分为：D(+)-呋喃葡萄糖醛酸γ-内酯[D(+)-Glucofuranurono-6，3-lactone]。葡醛内酯作为一种肝脏解毒剂和免疫功能调节剂，是常规的保肝护肝良药；葡醛内酯及其后续产品还是功能性饮料和食品、减肥药、化妆品等的主要添加剂，具有补充体能、改善缺氧、滋养肌肤、延缓衰老的功效，其市场需求量近年来已经超过在医药领域的需求。
葡萄糖醛酸及葡醛内酯从发现至今已有近80年的历史。1923年，M.Bergmann和W.W.Wolff以葡萄糖为原料首次得到并分离出葡萄糖醛酸；1939年Stacey发表了其合成葡醛内酯的方法。制备葡醛内酯的主要起始原料是淀粉、海藻糖或葡萄糖，制备原理主要是利用上述原料首先制备葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸经内酯化得到葡醛内酯。
现行工业生产葡醛内酯的主要方法是从淀粉出发的硝酸氧化法，该方法沿用了1951年由G.Serchi和L.Arcangeli用硝酸氧化淀粉制备葡萄糖醛酸及其内酯的生产工艺，其工艺过程为：将淀粉、水的混合物用发烟硝酸氧化制得氧化淀粉，淀粉氧化液在酸性条件下加热加压水解，得到氧化淀粉的水解液，水解液减压浓缩至波美度为44～45时，直接加入醋酸酯化，酯化混合物降温到45℃静置16～20小时后再逐步降温到-4～-8℃，降温结晶总时间一般为70～80小时，结晶物经高速离心甩滤得到纯度为80-90％葡萄糖醛酸内酯粗品，粗品收率约为12～15％，总生产周期约5～6天。粗品经脱色、重结晶处理可得到精制产品，精制后的总收率一般为10％左右。日本专利昭36-12114、昭38-14556、昭43-5882等也相继报道了类似的制备方法。该方法的主要优势是原材料淀粉来源广且价格较低，但是该方法存在着反应选择性差、酯化不完全、后处理周期长，产品分离困难、能耗高、产品收率低等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对传统酸法生产葡萄糖醛酸内酯工艺过程中存在的不足而提供一种用于酸法制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法，它能提高了酯化反应收率和结晶终止温度，简化了结晶工艺过程，从而降低生产成本。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
先对氧化淀粉水解液进行一级脱水：加温减压浓缩至无可见的水分馏出为止，浓缩物波美度为45～48Be；
对氧化淀粉水解液浓缩物作二级脱水：通过加入带水剂和水份共沸分出一级浓缩物中残留的微量水分；
在二级浓缩物中加入醋酸进行酯化反应；
酯化反应后作三级脱水：在与酯化反应相同温度及≥0.09MPa的真空度下蒸出淡醋酸，蒸出体积控制在加入醋酸体积的10～30％之间；
三级脱水后的混合物自酯化温度开始，以1～2℃/小时的速率进行动态梯度降温结晶，结晶终止温度为25±5℃，结晶总时间≤40小时，结晶混合物经抽滤得到葡萄糖醛酸内酯含量≥90％的粗产物，收率≥18％，再用后续工序精制。
按上述方案，所述的一级脱水温度为50～60℃，真空度≥0.093Mpa。
按上述方案，二级脱水中所述的带水剂选用乙酸丁酯、正丁醇、乙酸丙酯、乙酸乙酯、环己烷、苯中的任何一种，带水剂的用量按体积(体积数：毫升)为浓缩物重量(重量数：克)的0.5～1.2倍，带水温度≤60℃，真空度在0.06～0.09MPa之间。带水剂选用乙酸丁酯最佳，乙酸丁酯共沸带水效果好，几乎不溶于水，回收率在98％以上，共沸组分经静置分水后即可循环使用。
按上述方案，所述的酯化反应温度为65-70℃，反应时间1～2小时，在常压下搅拌，醋酸加入量按体积(体积数：毫升)为淀粉量重量(重量数：克)的0.8～1.2倍。
按上述方案，所述的三级脱水即通过减压蒸出部分淡醋酸带出反应生成的水分。
本发明的机理在于：葡萄糖醛酸经分子内脱水转化为葡萄糖醛酸内酯是一个可逆反应，反应产物中有水生成，在水溶液中葡萄糖醛酸和葡萄糖醛酸内酯可以相互转化。根据反应平衡理论，有效除去酯化前体系中含有的水份以及去除酯化反应生成的水份有利于酯的形成，同时及时移去反应前、后的水份能够减少或避免葡醛内酯的溶解损失，从而提高葡醛内酯收率。葡醛内酯在水中的溶解度随温度的变化比较大，在高温区(40～80℃)溶解度较大，在低温区(0～30℃)虽然溶解度有一定差别，但差别不大。因此在结晶过程中要综合考虑能耗成本与收率增加的关系，同时由于在低温下结晶体系的黏度大不利于晶体析出与产品分离，增加分离能耗，因此需要选择合适的结晶终温。
本发明的有益效果在于：1.该酯化工艺在酯化反应前后通过三级脱水操作缩短了酯化反应平衡时间，提高了酯化反应收率。2.该酯化工艺在酯化反应前后通过三级脱水操作减少或避免了葡醛内酯在水中的溶解损失，从而提高葡醛内酯的结晶收率。3.该结晶工艺通过动态梯度降温结晶，提高了葡醛内酯产品的纯度。4.该结晶工艺的结晶终止温度为25±5℃，不仅大幅降低了结晶能耗，而且经过抽滤(不需要大量的离心设备)即可得到葡醛内酯粗结晶，简化了结晶工艺流程，降低了生产成本。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
取氧化淀粉水解液900ml(折合为100克原料淀粉)在温度60℃，真空度≥0.09MPa条件下对水解液进行减压浓缩，至无可见的水分馏出为止，一级浓缩物波美度为48Be。在一级浓缩物中加入100ml乙酸丁酯，在60℃及0.08MPa真空度时共沸脱水，至无液体馏出，回收乙酸丁酯99ml。在二级浓缩物中加入100ml冰醋酸，在70℃搅拌酯化反应1小时后减压蒸出20ml淡醋酸，反应混合物自70℃开始以1℃/小时的降温速率并在低速搅拌下降温结晶，温度30℃时对结晶混合物抽滤，固体用2×10ml无水乙醇洗涤，真空干燥，得白色结晶性粉末20.4克，葡醛内酯含量92％。
实施例2
取氧化淀粉水解液900ml(折合为100克原料淀粉)在温度60℃，真空度≥0.09MPa条件下对水解液进行减压浓缩，至无可见的水分馏出为止，一级浓缩物波美度为45Be。在一级浓缩物中加入120ml乙酸丁酯，在60℃及0.08MPa真空度时共沸脱水，至无液体馏出，回收乙酸丁酯118ml。二级浓缩物中加入100ml冰醋酸，在70℃搅拌酯化反应1小时后减压蒸出20ml淡醋酸，反应混合物自70℃开始以1℃/小时的降温速率并在低速搅拌下降温结晶，温度30℃时对结晶混合物抽滤，固体用2×10ml无水乙醇洗涤，真空干燥，得白色结晶性粉末23.4克，葡醛内酯含量90％。
实施例3
取氧化淀粉水解液450ml(折合为50克原料淀粉)在温度55℃，真空度为0.093MPa条件下对水解液进行减压浓缩，至无可见的水分馏出为止，一级浓缩物波美度为48Be。在一级浓缩物中加入50ml乙酸乙酯，在55℃及0.07MPa真空度时共沸脱水，至无液体馏出，回收乙酸乙酯45ml。残余物(二级浓缩物)中加入50ml冰醋酸，在68℃搅拌酯化反应1.5小时后减压蒸出10ml淡醋酸，反应混合物自68℃开始以2℃/小时的降温速率并在低速搅拌下降温结晶，温度20℃时对结晶混合物抽滤，固体2×10ml无水乙醇洗涤，真空干燥，得白色结晶性粉末9.6克，葡醛内酯含量93％。
实施例4
取氧化淀粉水解液900ml(折合为100克原料淀粉)，在60℃及真空度0.093MPa条件下对水解液进行减压浓缩，至无可见的水分馏出为止，一级浓缩物波美度为48Be。在一级浓缩物中加入100ml乙酸丁酯，在55℃及0.09MPa真空度时共沸脱水，至无液体馏出，回收乙酸丁酯98ml。残余物(二级浓缩物)中加入120ml冰醋酸，在65℃搅拌酯化反应2小时后减压蒸出20ml淡醋酸，反应混合物自65℃开始以1℃/小时的降温速率并在低速搅拌下降温结晶，温度25℃时对结晶混合物抽滤，固体2×10ml无水乙醇洗涤，真空干燥，得白色结晶性粉末22.5克，葡醛内酯含量92％。
Claims (5)
1.一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法，其特征在于
先对氧化淀粉水解液进行一级脱水：加温减压浓缩至无可见的水分馏出为止，浓缩物波美度为45～48Be；对氧化淀粉水解液浓缩物作二级脱水：通过加入带水剂和水份共沸分出一级浓缩物中残留的微量水分；在二级浓缩物中加入醋酸进行酯化反应；酯化反应后作三级脱水：在与酯化反应相同温度及≥0.09MPa的真空度下蒸出淡醋酸，蒸出体积控制在加入醋酸体积的10～30％之间；三级脱水后的混合物自酯化温度开始，以1～2℃/小时的速率进行动态梯度降温结晶，结晶终止温度为25±5℃，结晶总时间≤40小时，结晶混合物经抽滤得到葡萄糖醛酸内酯含量≥90％的粗产物，收率≥18％。
2.按权利要求1所述的酯化及结晶工艺方法，其特征在于所述的一级脱水温度为50～60℃，真空度≥0.093Mpa。
3.按权利要求1或2所述的酯化及结晶工艺方法，其特征在于二级脱水中所述的带水剂选用乙酸丁酯、正丁醇、乙酸丙酯、乙酸乙酯、环己烷、苯中的任何一种。
4.按权利要求3所述的酯化及结晶工艺方法，其特征在于带水剂的用量按体积(毫升)为浓缩物重量(克)的0.5～1.2倍，带水温度≤60℃，真空度在0.06～0.09MPa之间。
5.按权利要求1或2所述的酯化及结晶工艺方法，其特征在于所述的酯化反应温度为65-70℃，反应时间1～2小时，在常压下搅拌，醋酸加入量按体积(毫升)为淀粉量重量(克)的0.8～1.2倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100185200A CN100345856C (zh) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | 一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100185200A CN100345856C (zh) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | 一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1817895A CN1817895A (zh) | 2006-08-16 |
| CN100345856C true CN100345856C (zh) | 2007-10-31 |
Family
ID=36918117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006100185200A Expired - Fee Related CN100345856C (zh) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | 一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100345856C (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102219809B (zh) * | 2010-04-16 | 2014-11-05 | 江苏天士力帝益药业有限公司 | 一种葡醛内酯的精制结晶方法 |
| SG10201601711SA (en) | 2011-03-04 | 2016-04-28 | Newgen Therapeutics Inc | Alkyne Substituted Quinazoline Compound And Methods Of Use |
| WO2012155339A1 (zh) | 2011-05-17 | 2012-11-22 | 江苏康缘药业股份有限公司 | 4-苯胺-6-丁烯酰胺-7-烷醚喹唑啉衍生物及其制备方法和用途 |
| CN103882077A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-06-25 | 陕西科技大学 | 一种葡萄糖醛酸内酯常温结晶方法 |
| CN104610386A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-05-13 | 湖北益泰药业有限公司 | 一种提高葡醛内酯生产收率的方法 |
-
2006
- 2006-03-10 CN CNB2006100185200A patent/CN100345856C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 葡醛内酯生产工艺研究 周锡堂，等，桂林工学院学报，第23卷第1期 2003 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1817895A (zh) | 2006-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100345856C (zh) | 一种制备葡萄糖醛酸内酯的酯化及结晶工艺方法 | |
| CN110002992B (zh) | 一种正长链二元酸的精制方法 | |
| CN102816188A (zh) | 三氯蔗糖的生产工艺 | |
| CN109180749B (zh) | 一种利用过饱和结晶法制备高纯度n-乙酰神经氨酸水合物的方法 | |
| CN1830996A (zh) | 一种鹅去氧胆酸的制备方法 | |
| CN102911036A (zh) | 一种获得高纯度二羧酸的方法 | |
| CN104926709B (zh) | 一种l‑色氨酸的精制方法 | |
| CN104098461A (zh) | 一种β-羟基-β-甲基丁酸的纯化方法 | |
| CN103420881B (zh) | 一种新的药用消旋羟蛋氨酸钙的制备方法 | |
| CN107216289A (zh) | 一种依达拉奉的制备方法 | |
| JPH0338579A (ja) | Ｌ―アスコルビン酸ナトリウムもしくはカリウムの製造方法 | |
| CN113121480B (zh) | 一种提纯精制2,5-呋喃二甲酸的方法 | |
| CN111393331B (zh) | 一种胍基乙酸的制备方法 | |
| CN106987608B (zh) | 一种葡萄糖酸钙的动态结晶法 | |
| CN1052511C (zh) | 酶法生产没食子酸的工艺 | |
| CN1036457C (zh) | 2-酮基-l-古洛糖酸低级烷基脂的制备方法 | |
| CN115557928A (zh) | 一种2-氯噻吩-5-甲酸的合成方法 | |
| CN111848535B (zh) | 一种合成1h-四氮唑乙酸的工艺 | |
| CN115504864A (zh) | 从工业***中获取高纯度***二酚的方法 | |
| CN110627637A (zh) | 一步法制备消旋酮异亮氨酸钙 | |
| CN110642722A (zh) | 一种制备n,n-四甲基癸二胺的方法 | |
| CN112409420B (zh) | 一种2’-氟-2’-脱氧尿苷的纯化方法 | |
| CN109836322B (zh) | 一种王浆酸的制备方法 | |
| CN109761801B (zh) | 一种酮缬氨酸钙的制备新方法 | |
| CN112625076A (zh) | 一种曲克芦丁的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20071031 Termination date: 20100310 |