CN102702264B - 一种饲料级l-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饲料级L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的制备方法，将水、L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠混合后调pH值，加入氢氧化钙或碳酸钙悬浊液后，调pH值，再加入三偏磷酸钠后进行磷酸化反应，然后静置凝固，切碎、闪蒸干燥得到产品。由于磷酸化时加入了L-抗坏血酸钠，提高了反应液浓度，降低了反应体系粘度，加快了传质过程，提高了磷酸化反应速度，反应靠自身放热即可进行，不需催化剂和加热，使磷酸化时间大大缩短。反应结束后，反应液凝固时间显著缩短，减少了闪蒸机等待时间。在设备不需改动情况下，产能大大增加，成本进一步降低。有效提高了L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐含量，产品各项指标符合国家饲料级L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐质量标准的要求。

Description

一种饲料级L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的制备方法

技术领域

本发明涉及L-抗坏血酸衍生物的制备方法，具体为一种37%以上饲料级L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐产品的制备方法。

背景技术

L-抗坏血酸（维生素C，以下简称Vc）是人和动物所必需的一种维生素，自然界存在于新鲜的蔬菜和水果中。Vc已经广泛应用于医药、食品、化妆品及动物养殖等领域。但Vc中的烯醇式羟基的氢易于解离，易被空气和其它的氧化剂氧化破坏，并很快进行不可逆分解反应而丧失Vc的还原能力。如果将其中任一羟基无机酸酯化，则对热、酸、氧的稳定性将大大增强。

L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐是一种L-抗坏血酸的衍生物，其性状表现为白色或微黄色的粉末，无臭、无味；在光、热和空气中较稳定。L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐具有良好的对环境的稳定性，由于生物体内普遍磷酸酯酶的水平很高，所以L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐生物效价理想。

到目前为止，主要有三个抗坏血酸磷酸化的方法是比较重要的：①用三氯氧磷作磷酸化试剂（如，在欧洲专利公开388，869和582,924及美国专利4,179,445中提过的）该反应需要在吡啶存在下L-抗坏血酸与三氯氧磷反应得到L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐，同时用氢氧化钾水溶液保持pH为12至13，并冷却至0℃。反应完毕后蒸出吡啶，其余全部混合物进行喷雾干燥，转变为可直接出售的L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐饲料产品。②用三偏磷酸钠作为磷酸化试剂与L-抗坏血酸在碱性条件下进行磷酸化，（如美国专利4647672和5110950及文献《粮食与饲料工业》，2009,No.12，28～30的方法），得到的产物主要是L-抗坏血酸-2-多聚磷酸酯而不是L-抗坏血酸-2-单磷酸酯；③用L-抗坏血酸-2-多聚磷酸盐与L-抗坏血酸在碱性条件下反应制备L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐（如美国专利6060937，和欧洲专利97104554）。

综合上述文献存在以下几个问题：

1）方法①中所用三氯氧磷活性强，选择性差，L-抗坏血酸是多羟基化合物，必须用吡啶对L-抗坏血酸5、6位的羟基进行保护，否则副反应较多，产品效价低，并且所用的三氯氧磷和化学试剂吡啶均属于有毒物质。另外该方法工艺条件较繁杂，成本高，由于这些原因用三氯氧磷磷酸化的方法是一个在经济和生态学上都缺乏吸引力的方法。

2）方法②中需要外界条件维持反应体系的温度，并且还需加入催化剂氯化钙。如粮食与饲料工业，2009,No.12描述的方法，以L-抗坏血酸为原料，三偏磷酸钠为磷酸化试剂，无水氯化钙为催化剂制备L-抗坏血酸多聚磷酸酯。该方法中反应温度为28℃，催化剂为氯化钙，所得产品主要为L-抗坏血酸多聚磷酸酯。由于动物需要利用体内的磷酸酶将L-抗坏血酸多聚磷酸酯分子结构上的磷酸根分别分解下来直接产生游离的L-抗坏血酸时才能吸收利用，因此食物在体内停留时间短的动物其利用率会降低。此外，用外界条件维持反应体系势必会带来动力、能源的费用投入而增加生产成本，同时用无水氯化钙做催化剂增加了原材料运输、储存成本。

3）方法③中仅仅是为了减少L-抗坏血酸-2-多聚磷酸酯盐中所含磷酸根的量，提高L-抗坏血酸-2-单磷酸酯的百分含量的目的，将L-抗坏血酸-2-多聚磷酸酯全部转化为单磷酸酯盐，反应时间长并且必须采用氮气保护，设备要求高，反应条件苛刻，化学反应过程过于繁杂，在对最终反应混合液进行喷雾干燥前必须首先加水进行稀释以降低粘度，额外增加了干燥这部分水分所需的能量，因而商业运作无疑极大增加了成本，造成不必要的浪费。

4）现有技术所涉及的制备L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的方法，反应后的料液凝固性差，不适合闪蒸，而多采用喷雾干燥，设备投资大，能耗较高，增加产品的制造成本。

因此，探索新的制备L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的工艺，降低制造成本，简化操作步骤，提高动物的生物利用率，一直是本领域技术人员努力解决的问题。

发明内容

本发明提供一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的制备方法，特别是由L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠、三偏磷酸钠和氢氧化钙或碳酸钙反应制备L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的方法，以克服现有技术存在的缺陷。

为实现本发明目的，这种L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的制备方法包括如下步骤：

a.将水、L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠以0.5～2∶1∶0.2～1.0的重量份数比依次加入到反应釜中后搅拌0.5～1小时；

b.在上述溶液中缓慢加入20%～60%的氢氧化钙悬浊液或碳酸钙悬浊液，调整溶液的pH值在5～12；

c.将0.6～1.8倍于L-抗坏血酸的三偏磷酸钠在搅拌下加入b步骤的溶液中后进行磷酸化反应，反应过程中用20%～60%的氢氧化钙悬浊液或碳酸钙悬浊液调整反应液的pH值在8～10；

d.上述磷酸化反应20分钟～1小时后，将反应物在室温下静置凝固2～10小时后，切碎，再闪蒸干燥得到类白色或浅黄色L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐产品。

将本发明与现有制备L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐的方法相比较，具有以下有益效果：①由于磷酸化时反应物中加入了中间反应物L-抗坏血酸钠，使得反应体系的粘度降低，不但提高了反应液浓度，而且降低了反应体系的粘度，加快了传质过程，从而加快了磷酸化反应速度，这样反应靠自身放热即可进行，不需催化剂和加热，使磷酸化时间大大缩短。与现有工艺比较，反应速度可提高3～6倍，反应时间可缩短80%左右。②由于反应原料反应在不需要外界升温和维持反应温度的条件下，靠自身放热的条件即可很好的进行反应，从而减少了动力、能源消耗，大大降低了生产成本，与现有工艺比较，可折合降耗10%以上。③由于反应物浓度高，反应效果好，使反应液静置凝固时间显著缩短，2～10小时后即可入料进行闪蒸，大大减少了闪蒸机等待时间，在设备不需改动、人员不需增加的情况下，产能增加30%，成本降低10%以上。④通过不用加入催化剂与现有技术中的已知加入催化剂的方法相比，本发明产品中L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐的含量明显提高，经HPLC检测（以抗坏血酸计）可达到35%以上，磷酸化的L-抗坏血酸总量在37%以上，符合饲料添加剂磷酸化的L-抗坏血酸总量大于35%的标准要求，可大大提高动物的生物利用率。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明的加工过程：

实施例1：如图1所示，分别称取50Kg L-抗坏血酸、19.8KgL-抗坏血酸钠，分别加入反应釜后注入30L纯化水溶解30分钟后，用30%（W/W）碳酸钙悬浊液调溶液pH为5，然后加入50Kg三偏磷酸钠后进行磷酸化反应，反应中用20%（W/W）氢氧化钙悬浊液维持溶液pH值8.5，磷酸化反应30分钟后，将所得产品在室温下静置凝固6小时后，切碎，再闪蒸干燥得到类白色或浅黄色L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐149克，经紫外检测有效磷酸化的L-抗坏血酸总量为37.46%，HPLC检测L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐含量为35.14%。

实施例2：本实施例与实施例1不同之处是：分别称取40KgL-抗坏血酸、18KgL-抗坏血酸钠，分别加入反应釜并补加水到70L溶解1小时后，再用30%（W/W）氢氧化钙悬浊液调溶液pH到11，然后加入40Kg三偏磷酸钠后进行磷酸化反应，反应过程中用30%（W/W）氢氧化钙维持反应液pH值为9.5，磷酸化反应20分钟后，将所得产品在室温下静置凝固4小时后，切碎，再闪蒸干燥得到类白色或浅黄色L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐产品120Kg，经紫外检测其有效L-抗坏血酸总量为39.05%，HPLC检测L-抗坏血酸-2-单磷酸酯含量为36.33%。

实施例3：本实施例与实施例1不同之处是：分别称取100Kg L-抗坏血酸、55Kg L-抗坏血酸钠分别加入反应釜，补加入120L纯化水溶解1小时后，用40%（W/W）氢氧化钙悬浊液调溶液pH到12，然后加入120Kg的三偏磷酸钠后进行磷酸化反应，反应过程中用40%（W/W）氢氧化钙悬浊液维持反应液的pH值为10，磷酸化反应50分钟后，将所得溶液在室温下静置凝固9小时后，切碎，再闪蒸干燥得到类白色或浅黄色L-抗坏血酸-2-磷酸酯盐332Kg，经紫外检测L-抗坏血酸总量为37.69%，HPLC检测L-抗坏血酸-2-单磷酸酯含量为35.78%。

Claims (1)

1.一种饲料级L－抗坏血酸－2－磷酸酯盐的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

a.将水、L－抗坏血酸、L－抗坏血酸钠以0.5～2∶1∶0.2～1.0的重量份数比依次加入到反应釜中后搅拌0.5～1小时；

b.在上述溶液中缓慢加入20％～60％的氢氧化钙悬浊液或碳酸钙悬浊液，调整溶液的pH值在5～12；

c.将0.6～1.8倍于L－抗坏血酸的三偏磷酸钠在搅拌下加入b步骤的溶液中后进行磷酸化反应，反应过程中用20％～60％的氢氧化钙悬浊液或碳酸钙悬浊液调整反应液的pH值在8～10；

d.上述磷酸化反应20分钟～1小时后，将反应物在室温下静置凝固2～10小时后，切碎，再闪蒸干燥得到类白色或浅黄色L－抗坏血酸－2－磷酸酯盐产品，该产品L-抗坏血酸-2-单磷酸酯盐含量以抗坏血酸计在35％以上、磷酸化的L－抗坏血酸总量在37％以上。