异维生素C钠制取异维生素C新工艺

摘要

本发明涉及一种用异VcNa经过阳离子交换树脂制取异Vc的工艺。异VcNa原料采用的是发酵合成法制取异VcNa的中间体粗品湿异VcNa、粗品干异VcNa、异VcNa脱色压滤液和精品VcNa四种不同质量的原料之一，经过阳离子交换树脂交换、浓缩、结晶、过滤、洗涤、烘干制备异Vc成品。通过提高异VcNa的交换浓度和异Vc的浓缩温度，采用母洗液套用等主要工艺条件，提高了异Vc的收率和质量，降低了成本，适用于工业化生产。

说明书

本发明涉及一种用异VcNa经过阳离子交换树脂制取异Vc的工艺。

异Vc又叫D-异抗坏血酸，也叫D-异维生素C。现有制取异Vc的方法一种是直接发酵法制取，然后提取，该方法收率低，成本高。另一种是用2-酮-D-葡萄糖酸甲酯、甲醇、甲醇钠和盐酸反应，制取异Vc，由于反应后用饱和盐酸甲醇溶液中和时会使氯化钠存在于溶液中，而要除去溶液中的氯化钠是比较困难，因此，采取该方法生产的异Vc收率低、质量差。

本发明的目的是提供一种改进的将异VcNa经过离子交换法制取异Vc的工艺路线，它不但能提高异Vc的质量，而且能提高异Vc的收率，降低成本，适用于工业化生产

发明是这样实现的：用盐酸溶液活化001×7阳离子树脂，异VcNa（D-异抗坏血酸钠）配制成溶液，经过阳离子交换树脂交换、减压浓缩、冷却、过滤、洗涤，得到异Vc结晶，其中，异VcNa溶液配制浓度10-15%（W/V），异Vc交换液浓度8-12%（W/V），异Vc浓缩温度45°-65℃，异Vc浓缩后浓度40-70%（W/V）。

本发明曾经采用2-酮-D-葡萄糖酸甲酯、甲醇和氢氧化钠转化法制取的D-异VcNa混合物（其中含有2-酮-D 葡萄糖酸甲酯、甲醇、异VcNa、NaOH、水和少量Ca²⁺盐），经过树脂交换成异Vc，交换液加入盐酸等无机酸使成酸性在40-45℃下，进行减压浓缩至浓度为91%（W/V）析出结晶，冷却、过滤，用丙酮洗涤滤饼，得到异Vc结晶。从实验过程来看，存在许多问题。由于异VcNa混合物中含有2-酮-D葡萄糖酸甲酯、甲醇、异VcNa、NaOH、水和少量Ca²⁺盐，异VcNa的浓度只有7.50%，造成树脂交换的工作量大，交换时间长，交换液异Vc的浓度低（3.0%），在生产上存在浓度低、设备多、体积大、占地大、生产周期长、投资大等缺点，生产实用性不大。另外，由于浓缩温度低，从低浓度3.0%浓缩至高浓度91%，耗费时间长、能耗大，导致部分异Vc物料分解破坏，使成品着色，影响质量。结晶时加入丙酮洗涤滤饼，洗液中的丙酮与交换液中的甲醇混合后，造成分离回收的困难。另外，由于丙酮沸点低，易挥发，运输不便，不易贮存，使用不安全，造成环境污染，对生产带来很多不便。丙酮直接用于洗涤异Vc成品，得到的异Vc成品容易变色变质，不易长期保存，使用后对人体不利。因此，该方法影响了异Vc的质量和收率。

为了克服上述方法的缺点，本发明又采用发酵合成法制取异VcNa的中间体粗品湿异VcNa，粗品干异VcNa，异VcNa脱色压滤液和精品异VcNa四种原料其中之一，配制为10-15%的异VcNa溶液，经过树脂交换，用水洗涤树脂后的洗液与交换液合并，得到8-12%的异Vc交换液，交换液在45-65℃条件下减压浓缩至浓度40-70%，冷却、过滤，用C₁-C₄的一元醇之一洗涤滤饼，结晶品减压烘干，母洗液套用在交换液中浓缩回收或单独回收。

由于异VcNa在常温下的溶解度为15%，若配制浓度小于10%，异VcNa交换后的浓度相应就低于8%，势必造成浓度低，处理量大，浓缩时间长，部分物料受热时间长分解破坏，收率低、能耗大、成本上升。如果异Vc溶液浓缩浓度小于40%时，一次结晶品少，母液需要多次回收。物料受热次数多，分解破坏多、损失多、收率低、能耗大、成本上升。如果浓缩浓度大于70%时，异Vc析出结晶受热分解破坏，使成品着色，影响质量。如果浓缩温度低，势必造成浓缩时间过长，能源消耗大，成本上升。若浓缩温度高，部分异Vc物料分解破坏，收率低，成品质量差。通过上述方法的改进，本发明采用的工艺条件主要是提高了异VcNa溶液的浓度，增大了树脂单位时间生产能力，缩短了交换时间，减少了交换工作量，缩短了生产周期，减少了生产投资，相应提高了交换液异Vc浓度（12%），在生产中占地少，可以扩大生产规模，具有投资少，见效快的特点。本发明由于提高了异Vc的浓度和浓缩温度，降低了异Vc浓缩液浓度（70%），从而缩短了浓缩时间，减少了异Vc的分解破坏，提高了异Vc的质量。结晶时加入乙醇洗涤滤饼，克服了使用丙酮时所带来的缺点，减少了环境污染和对人体的危害。此方法得到的异Vc成品提高了质量，可以长期保存，不易变质。另外，采用异Vc结晶母洗液套用在交换液中浓缩回收，可以提高异Vc收率，增大产量。使用乙醇生产异Vc的成本比使用丙酮生产异Vc的成本低，在生产上具有实用性。因此，采用本发明制取异Vc的方法，能够提高异Vc的质量和收率，降低成本，适应于工业化生产。

下面以实施例说明：

实施例1

取精品异VcNa折纯20g，加入130ml水使之溶解，将溶液在填充165ml树脂的交换柱中流过，并用100ml水洗涤树脂，洗液与交换液合并，在45-65℃、真空度0.08-0.10MPa条件下减压浓缩至异Vc浓度70%，冷却、结晶、过滤、用5ml乙醇洗涤滤饼，得到异Vc结晶11.1g，纯度在99%以上，母液进一步浓缩可回收1.94g、纯度99%以上的结晶，再从二次母液中回收得0.92g结晶，用异VcNa制备异Vc收率共为85.7%。

上述方法制得的异Vc，根据美国F.C.C.质量标准确定量，可知比旋度[α]＝-17°（H₂O中），熔点168℃，纯度99.5%，重金属，灰分符合标准。

实施例2

取异VcNa生产方法中的异VcNa脱色压滤液90ml（含量33.34%，折纯30g），加水稀释为10%的溶液，用实施例1的方法，得异Vc结晶20.9g，收率85.5%。根据美国F.C.C.质量标准准确定量，可知比旋度[α]＝-17.5°（H₂O中），熔点167℃，纯度99.4%，重金属，灰分符合标准。

实施例3

用粗品干异VcNa 47g，含量95.7%，折纯45g（或粗品湿异VcNa56g，含量89.4%，折纯50g），加水配制成10-15%的溶液，过滤后，用实施例1的方法，得异Vc结晶31.4g（或35g），收率85.6%（或85.9%）按美国F.C.C.质量标准准确定量，可知异Vc的比旋度、熔点、纯度、重金属、灰分均符合标准。

实施例4

按实施例1的方法，采用结晶母洗液套用的方法，连续作5批实验。取粗品湿异VcNa 33.2g（含量89.1%，折纯28.5g），加水190ml，经交换、浓缩、结晶、母液套用在下批交换液中浓缩回收，得到异Vc结晶，结果如下：

批号异VcNa(g)异Vc(g)收率（％）备注128.519.9285.78228.520.6288.84328.520.6989.10428.520.7089.20528.520.5588.50

实施例5

批号异VcNa用量（g)浓缩温度℃收  率（％）总  耗（g/g)备注1303571.13.32收率越高成本越低总耗越小成本越低2304079.12.943304587.32.674305589.12.615306580.02.916307078.42.987307568.63.42

实施例6

批号异VcNa用量g异VcNa配制浓度％交换浓度  ％浓缩浓度  ％收率％总耗g/g备注13064.125.040.05.81收率越高，成本越低23086.230.250.14.65

33097.235.164.23.63总耗越小，成本越低430108.140.278.32.98530129.250.182.42.846301410.260.189.12.617301512.170.380.12.918301612.175.075.63.109301812.185.072.33.33