CN102391320B - 溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法 - Google Patents

Abstract

溶剂热回流纯化三氯蔗糖，采用回流提取装置，利用三氯蔗糖产品与四氯蔗糖杂质熔点差异大的物性特点，在高于四氯蔗糖熔点64℃以上，通过回流热溶剂的溶解或流动冲刷作用，将处于流动态的四氯蔗糖从固态三氯蔗糖中分离出来。经过一段时间分离，可以将四氯杂质含量降低至HPLC检测限以下。该方法是分离效率高、分离时间短、溶剂用量少、操作简单、低成本适合工业生产的纯化三氯蔗糖的方法。

Description

溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法

技术领域

本发明涉及一种采用溶剂回流提纯精制三氯蔗糖的方法，属于三氯蔗糖生产的技术领域。

背景技术

三氯蔗糖生产通法主要包括三步：蔗糖6位羟基保护、4，1’，6’-三羟基氯化、6位羟基还原。三氯蔗糖生产中通常会含有少量一氯、二氯及四氯蔗糖杂质。在企业生产分离步骤中，通常采用有机相萃取水相中的三氯蔗糖或三氯蔗糖-6酯，再反洗有机相，再经过结晶及重结晶得到纯品。然而生产中我们发现，经萃取及结晶可以较好去除极性较强的一氯、二氯蔗糖，而四氯蔗糖仍然需要进一步纯化去除。文献报道的主要纯化方法一是连续逆流萃取，二是离子交换树脂的吸附。前者方法生产周期较长，需要消耗大量有机溶剂，并且萃取中不可避免造成产品的流失；后者离子交换树脂的活化与再生步骤繁琐，生产周期长，并且分离效果并不满意。因此迫切需要一种快速有效、适合工业生产的去除四氯蔗糖杂质的方法。

结合科学文献及实验，我们对四氯蔗糖的结构及产生机理进行了分析。四氯蔗糖的产生主要有两种可能：一是蔗糖-6酯在氯化过程中因为过度氯化生成少量四氯蔗糖-6-酯杂质，经脱酰生成4，1’，4’，6’-四氯蔗糖；另一种是三氯蔗糖-6-酯中间体在脱酰还原步骤中其6位上的乙酰基也可能发生氯代而生成4，6，1’，6’-四氯蔗糖。4，1’，4’，6’-四氯蔗糖(Ⅰ-Ⅳ型)与4，6，1’，6’-四氯蔗糖(Ⅴ-Ⅵ型)分别含有四种及两种顺反异构体，如图：

根据四氯蔗糖生成反应机理及结构分析，我们认定与三氯蔗糖具有相同顺反构型的Ⅰ型4，1’，4’，6’-四氯蔗糖及Ⅴ型4，6，1’，6’-四氯蔗糖是三氯蔗糖产品中主要的两种四氯蔗糖杂质，文献报道也证实如此。四氯蔗糖分子中，由于四个羟基被取代，因此其熔点必然低于三个羟基取代的三氯蔗糖：三氯蔗糖熔点130℃，Ⅰ型4，1’，4’，6’-四氯蔗糖熔点58-60℃，Ⅴ型4，6，1’，6’-四氯蔗糖熔点62-64℃。由此启发我们可以探寻通过熔点差异来去除四氯蔗糖杂质的方法。

发明内容

技术问题：本发明目的在于提供一种溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法，该方法的生产周期短、分离效率高、溶剂用量少、三氯蔗糖产品损失少，适合工业化分离去除三氯蔗糖产品中的四氯蔗糖杂质。

技术方案：回流提取法一般是常用于提取中草药中有效成分的方法，原理是利用易挥发性、对活性成分溶解度大、对不需要溶出成分溶解度小的有机溶剂提取原料成分，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料，这样周而复始，直至有效成分回流提取完全的方法。根据该原理提出一种利用溶剂热回流去除三氯蔗糖产品中四氯蔗糖杂质的方法。

溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法在于将三氯蔗糖粗品置于通用型的回流提取装置的提取罐中，加入三氯蔗糖不良溶剂，开启回流提取装置的加热器；提取液经滤层进入加热器升温至65-110℃，其中不良溶剂经再蒸发及冷凝后回流至提取罐中，经多次气化-冷凝回流循环，分离去除四氯蔗糖杂质，纯化后的三氯蔗糖待冷却后取出，再用少量上述不良溶剂淋洗后检测纯度。

所述的不良溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、丙酮、氯代烃、四氢呋喃或石油醚中的一种；用量为三氯蔗糖重量的5-15倍。

气化-冷凝回流循环的时间为0.5-6小时。

有益效果：本发明中采用溶剂回流纯化三氯蔗糖的方法。首先，本发明溶剂回流法利用了产品与杂质熔点差异大的物性特点，可以高效的分离纯化出产品中四氯杂质。其次，回流法机理明了，操作方便，设备简单。第三，与传统萃取/结晶方法比较，三氯蔗糖产品损失小，回流法生产周期短，生产效率高。第四，有机溶剂用量少，减少溶剂后处理步骤及设备要求，节约成本。

具体实施方式

本发明根据回流提取原理，提出一种溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法：将三氯蔗糖粗品置于市售通用型的回流提取装置的提取罐中，加入三氯蔗糖5-15倍的不良溶剂，开启系统加热溶剂(65-110℃)；提取液经滤层进入加热器，溶剂再蒸发，经冷凝后回流至提取罐中。多次气化-冷凝回流循环(0.5-6小时)，可有效分离去除四氯蔗糖杂质。纯化后的三氯蔗糖待冷却后取出，用少量溶剂淋洗后检测纯度。

本发明采用的有机溶剂有乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、丙酮、氯代烃、四氢呋喃、石油醚。

采用65-110℃的提取温度，三氯蔗糖处于固体，与溶剂两相分开，便于分离；由于选用不良溶剂，在溶剂中溶解极少，损失小。当提取温度达到65℃以上时，由于四氯蔗糖的熔点低于64℃，四氯蔗糖处于流动的液态，在溶剂溶解作用或流动冲刷下，易于从三氯蔗糖固体中脱离，(即杂质进入流动相而产品在固定相)；并因为与提取溶剂动态接触，提高了分离效率，缩短了分离时间。采用回流法，溶剂用量小，回收损失少，溶剂后处理方便，简单蒸馏后即可利用。

以下通过实施例进一步说明本发明：

实施例1：在索式提取器中放入15克纯度96％的三氯蔗糖粗品，并加入100毫升乙酸乙酯，安装好索氏提取装置。按照索式提取器的一般操作应用程序，开启电源，加热回流1小时。停止加热，冷却提取液。取出三氯蔗糖，用乙酸乙酯淋洗后，烘干，称重。根据国际标准HPLC检测三氯蔗糖纯度99.5％，四氯蔗糖检测不出。三氯蔗糖纯化收率大于97％。

实施例2：将20公斤纯度96％的三氯蔗糖粗品置于市售多功能回流提取浓缩机中，加入160公斤四氢呋喃。按照多功能回流提取浓缩机的一般操作应用程序，开启电源，加热回流3小时。停止加热，冷却提取液。取出三氯蔗糖，用四氢呋喃淋洗后，烘干称重。根据国际标准HPLC检测三氯蔗糖纯度99.6％，四氯蔗糖检测不出。三氯蔗糖纯化收率大于98％。

实施例3：将20公斤纯度95％的三氯蔗糖粗品置于市售多功能回流提取浓缩机中，加入120公斤石油醚。按照多功能回流提取浓缩机的一般操作应用程序，开启电源，加热回流4小时。停止加热，冷却提取液。取出三氯蔗糖，用石油醚淋洗后，烘干称重。根据国标HPLC检测三氯蔗糖纯度大于99.5％，四氯蔗糖检测不出。三氯蔗糖纯化收率大于98％。

实施例4：将20公斤纯度95％的三氯蔗糖粗品置于市售多功能回流提取浓缩机中，加入160公斤甲苯。按照多功能回流提取浓缩机的一般操作应用程序，开启电源，加热回流3小时。停止加热，冷却提取液。取出三氯蔗糖，用甲苯淋洗后，烘干称重。根据国标HPLC检测三氯蔗糖纯度大于99.5％，四氯蔗糖检测不出。三氯蔗糖纯化收率大于98％。

Claims (1)

1.一种溶剂热回流纯化三氯蔗糖的方法，其特征在于将三氯蔗糖粗品置于通用型的回流提取装置的提取罐中，加入三氯蔗糖不良溶剂，开启回流提取装置的加热器；提取液经滤层进入加热器，升温至65-110℃，其中不良溶剂经再蒸发及冷凝后回流至提取罐中，经多次气化-冷凝回流循环，分离去除四氯蔗糖杂质，纯化后的三氯蔗糖待冷却后取出，再用少量上述不良溶剂淋洗后检测纯度；

所述的不良溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丙酮、四氢呋喃或石油醚中的一种；

所述的不良溶剂用量为三氯蔗糖重量的5-15倍；

气化-冷凝回流循环的时间为0.5-6小时。