CN106496289A - 一种d‑氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种D‑氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，所述工艺步骤如下：以D‑氨基葡萄糖盐酸盐为原料，维C为抗氧化剂，将D‑氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液在30~55℃经离子交换转化为D‑氨基葡萄糖硫酸盐。本发明选用离子交换法，以D‑氨基葡萄糖盐酸盐为原料是考虑到D‑氨基葡萄糖盐酸盐是现代甲壳素产业中大规模制造的产品，原料易得并易提纯，但离子交换的一个缺点是产品浓度稀，需经浓缩喷雾干燥才能得到固态产品，在这个过程中产品易受氧化而变为棕红色，故本发明采用加入少量维生素C做抗氧化剂，在30~55℃条件下交换获得25~35%的浓溶液，可用于配制口服液或经冷冻干燥获得白色至微黄色粉末。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造高纯D-氨基葡萄糖硫酸盐的方法。
背景技术
D-氨基葡萄糖硫酸盐是一种天然的、生理状态的氨基多糖，在人体中构成硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸等聚多糖，进而与蛋白多糖、胶原纤维等构成软骨基质，参与骨代谢，因此D-氨基葡萄糖硫酸盐是软骨代谢中最基本的生理物质。
自上世纪八十年代国内外对D-氨基葡萄糖硫酸盐治疗骨性关节炎进行了许多基础性研究。研究表明，补充生理性D-氨基葡萄糖硫酸盐可以加速软骨生成，恢复软骨正常代谢，延缓软骨的进一步退化，为从病因学上治疗骨性关节炎提供了可靠依据。
临床研究资料表明，D-氨基葡萄糖硫酸盐对骨性关节炎的症状改善方面与外兹体类消炎药（如布洛芬）有同等疗效，但长期用药的安全性明显好于后者。1999年世界卫生组织骨关节疾病协作中心Reginster博士及捷克Paveka等相继观察为期三年的D-氨基葡萄糖硫酸盐对骨关节炎的长期影响，证明它不仅改善症状而且能够延缓关节间隙变窄，具有明显的保护软骨作用。表明D-氨基葡萄糖硫酸盐可以做为骨关节炎特异性治疗药物。
国内的研究也证明D-氨基葡萄糖硫酸盐治疗骨关节炎疗效确切，安全性好，已获得很多临床医生认可，常规将其做为早期、中期骨关节的首选药物。
关节炎与心血管疾病和癌症并列为人类健康的三大杀手，发病率很高，据世界卫生组织（WHO）统计，50岁以上人群发病率为50%，55岁以上人群发病率高达80%，所以高效的提供高纯D-氨基葡萄糖硫酸盐对保障人类骨关节健康具有非常重要的意义。
现在市场上风靡一时的D-氨基葡萄糖硫酸盐商品，大部分实际上是D-氨基葡萄糖盐酸盐与硫酸钾或硫酸钠的混盐。按化学计量计算约含有20%左右的氯化钾或氯化钠，不但影响产品的疗效，而且由于氯离子和钾、钠离子对肾病和心脑血管疾病的不利影响，不宜长期服用。
由D-氨基葡萄糖盐酸盐经硫酸根型阴离子交换树脂交换所得的D-氨基葡萄糖硫酸盐不含钾、钠、氯等离子，硫酸根与D-氨基葡萄糖结合成盐，是最接近生理状态的D-氨基葡萄糖硫酸盐形式，也是最易吸收和最有疗效的形式，其结构如下：
英文名：Glucosamine sulfate；
别 名：Bis(2-ammonio-2-deoxy-D-glucose) sulphate；
产品名称：D-氨基葡萄糖硫酸盐；
分子结构：
；
分子式：2(C6H13NO5).H2SO4；
分子量：456.42；
CAS 登录号：14999-43-0；
EINECS 登录号：239-088-2。
D-氨基葡萄糖硫酸盐的制备方法基本上可以分为两类，第一类方法以硫酸直接分解甲壳质，经脱酸、除杂浓缩等工艺得到D-氨基葡萄糖硫酸盐；第二类方法是以D-氨基葡萄糖盐酸盐为原料通过三正丁胺或电渗析，离子交换等方法脱除氯离子加入硫酸根离子。离子交换的缺点是产品浓度稀，需经浓缩喷雾干燥才能得到固态产品，在这个过程中产品易受氧化而变为棕红色。
发明内容
为了解决现有离子交换方法存在的上述问题，本发明提供了一种可直接获得高纯度、高浓度D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，包括如下步骤：
以D-氨基葡萄糖盐酸盐为原料，维C为抗氧化剂，将D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液在30~55℃经离子交换转化为D-氨基葡萄糖硫酸盐。
本发明中，D-氨基葡萄糖盐酸盐经重结晶重金属含量符合食品和药品要求。
本发明中，D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液中D-氨基葡萄糖盐酸盐的含量为10~40wt%，维生素C的含量为<2wt%，混合液的温度为30~50℃。
本发明中，用于制造D-氨基葡萄糖硫酸盐的离子交换设备由两支带有夹套的玻璃搪玻璃或聚乙烯塑料离子交换柱串联而成，柱前和柱后都有流量计控制流量，柱的径高比约为1:8～10，柱的大小可根据产量调节。
本发明中，用于制造D-氨基葡萄糖硫酸盐的阴离子交换树脂（201×2型，交换容量≥3.6mmol/g）及其转型过程如下：阴离子交换树脂为强碱型（717或712型），以1MNa2 SO4浸泡过夜，水洗，再次浸泡，水洗。装入离子交换柱中，在55℃条件下再转型水洗，直到水洗液中无Cl-为止（<10-2mol/L，以氯离子计测定），然后水洗至无SO4 2-离子（以BaCl2溶液检查）。
本发明中，制造D-氨基葡萄糖硫酸盐的离子交换过程和条件控制如下：以BaCl2溶液和离子计控制SO4 2-离子和氯离子，无论树脂转型还是接收产品溶液；氯离子浓度<10- 2mol/L，以控制最终产品质量，保证最终产品中含氯量<1.0%。在判定接收溶液和交换终点时，以BaCl2溶液的混浊程度为依据。
本发明选用离子交换法，以D-氨基葡萄糖盐酸盐为原料是考虑到D-氨基葡萄糖盐酸盐是现代甲壳素产业中大规模制造的产品，原料易得并易提纯，但离子交换的一个缺点是产品浓度稀，需经浓缩喷雾干燥才能得到固态产品，在这个过程中产品易受氧化而变为棕红色，故本发明采用加入少量维生素C做抗氧化剂，在30~55℃条件下交换获得25~35%的浓溶液，可用于配制口服液或经冷冻干燥获得白色至微黄色粉末。
本方法也适用于制造D-氨基葡萄糖磷酸盐或其它有机或无机的盐类。
本方法制造的D-氨基葡萄糖硫酸盐应用于防治和治疗骨性风湿关节炎的保健品或药物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
强碱型阴离子交换树脂：717型；离子交换柱：玻璃材质，水浴夹层，玻璃沙滤板，内径4.3cm，高68cm（截面积13.188cm2，总体积884cm3），树脂884克。将强碱型阴离子交换树脂（201#×2型，交换容量≥3.6mmol/g）以1MNa2SO4转型3次，残留氯离子浓度＜0.01mol/L（以离子计测定），装柱高度80cm（约5kg树脂）。
以去离子水（电导率（25℃）≤10µs/m）在50℃下配制D-氨基葡萄糖盐酸盐的饱和溶液（约35%）。
D-氨基葡萄糖盐酸盐溶液和维生素C（1wt%）的混合溶液以15～20mL /分的速度通过渗柱树脂层，在下部检查SO4 2-（以BaCl2）出现沉淀时开始接收产品，直到氯离子出现（≥0.01mol/L），停止接收，连接2号柱，1号柱改用蒸馏水淋洗，速度同前，当2号柱下部出现SO4 2-，开始接收产品，直到氯离子出现。
实验中，每次消耗盐酸盐400～500g，得到产品300～350g，产率75～80%。
实施例2：
本实施例与实施例1不同的是：
离子交换柱：聚乙烯，水热管加热，100目网筛板，半径10.8cm，截面积366.24cm2，柱高177cm，树脂层高度150cm，树脂总装量（湿）5.5kg。
操作小试，物料消耗：乙醇（浸泡树脂）0.320T，纯水7.00T，硫酸钠0.527T，盐酸盐0.2T，得到硫酸盐140kg，以消耗盐酸盐计算产率140/200=70%。
Claims (9)
1.一种D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述工艺步骤如下：
以D-氨基葡萄糖盐酸盐为原料，维C为抗氧化剂，选用离子交换法，将D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液在30~55℃经离子交换转化为D-氨基葡萄糖硫酸盐。
2.根据权利要求1所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液中，D-氨基葡萄糖盐酸盐的含量为10~40wt%。
3.根据权利要求1所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液中，维生素C的含量为<2wt%。
4.根据权利要求1、2或3所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述D-氨基葡萄糖盐酸盐和维C的混合液的温度为30~50℃。
5.根据权利要求1所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述离子交换的设备由两支带有夹套的玻璃搪玻璃或聚乙烯塑料离子交换柱串联而成，柱前和柱后都有流量计控制流量，柱的径高比为1:8～10。
6.根据权利要求1所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述离子交换的树脂为强碱型阴离子交换树脂。
7.根据权利要求6所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述强碱型阴离子交换树脂为717或712型。
8.根据权利要求1所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述离子交换过程和条件控制如下：以BaCl2溶液和离子计控制SO4 2-离子和氯离子，强碱型阴离子交换树脂转型和接收产品时溶液中氯离子浓度<10-2mol/L，以控制最终产品中含氯量<1.0%，在判定接收溶液和交换终点时，以BaCl2溶液的混浊程度为依据。
9.根据权利要求6、7或8所述的D-氨基葡萄糖硫酸盐的制造工艺，其特征在于所述强碱型阴离子交换树脂的转型过程如下：强碱型阴离子交换树脂以1MNa2 SO4浸泡过夜，水洗，再次浸泡，水洗；装入离子交换柱中，在55℃条件下再转型水洗，直到水洗液中氯离子浓度<10-2mol/L为止，然后水洗至无SO4 2-离子。
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