CN108516949A - 一种制备l-焦谷氨酸螯合钙的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备L‑焦谷氨酸螯合钙的方法，它包括（1）采用质量比为（1.004‑1.010）：2的碳酸钙和L‑焦谷氨酸或采用质量比为（1.00‑1.02）：2的氢氧化钙和L‑焦谷氨酸为原料，以温度70‑80℃的水为溶剂进行反应，其中L‑焦谷氨酸和水的质量比为1：（4‑5），溶液澄清后校正反应液的pH值至6.0‑8.0，继续在80‑85℃下反应2‑4小时，然后将反应液脱色过滤、浓缩至婆美度为38‑40°Bé，同时冷却至温度30‑35℃；（2）向降温后的料液中加入料液重量0.1‑0.5%的L‑焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度在30‑35℃，搅拌结晶36‑48小时，再降低温度至15‑20℃放料离心，固体烘干后得到产品。本发明结晶形态好、含母液少，产品螯合度高。
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法。
背景技术
L-焦谷氨酸螯合钙作为一种新型的添加剂，主要用于补钙。同时其也是一种医药中间体，可用作食品添加剂和生物化学研究制剂。现有的生产工艺配料、浓缩完全一样，差异之处主要是提取方法的差异。目前生产工艺中的提取L-焦谷氨酸螯合钙工艺为：采用有机溶剂改变溶剂极性，从而使产品析出或者采用喷雾干燥的方法，直接获得成品。
第一种方法：使用有机溶剂，降低了生产环境的安全系数，且所获得的产品中易残留有机溶剂，同时使用有机溶剂提取会增加生产成本。同时由于使用有机溶剂在产品烘干过程中产品的外观由于溶剂挥发带走少量结晶水而导致无光泽、流动性差；第二种提取方法设备、场地投大、生产成本高；所获得产品是粉末，毫无颗粒和流动性可言，水分含量不稳定，不易控制。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种L-焦谷氨酸螯合钙结晶形态好、含母液少，产品螯合度高的制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法，它包括以下步骤，
（1）采用质量比为（1.004-1.010）：2的碳酸钙和L-焦谷氨酸或采用质量比为（1.00-1.02）：2的氢氧化钙和L-焦谷氨酸为原料，以温度70-80℃的水为溶剂进行反应，其中L-焦谷氨酸和水的质量比为1：（4-5），溶液澄清后校正反应液的pH值至6.0-8.0，继续在80-85℃下反应2-4小时，然后将反应液脱色过滤、浓缩至婆美度为38-40°Bé，同时冷却至温度30-35℃；
（2）向降温后的料液中加入料液重量0.1-0.5%的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度在30-35℃，搅拌结晶36-48小时，再降低温度至15-20℃放料离心，固体烘干后得到产品。
在步骤（1）中，采用质量比为1.005：2的碳酸钙和L-焦谷氨酸或采用质量比为1.01：2的氢氧化钙和L-焦谷氨酸。
在步骤（1）中，将反应液的pH值调节至6.0-8.0，同时在80-85℃下反应2-4小时。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明体系PH偏弱碱性，同时维持反应2-4小时，这样产品的螯合度由65%-70%提高到了95%以上；投入0.1-0.5%的L-焦谷氨酸螯合钙产品是作为晶种，诱导L-焦谷氨酸螯合钙结晶；维持温度30-35℃，搅拌结晶36-48小时，再降低温度至15-20℃放料离心，这样出来的L-焦谷氨酸螯合钙结晶形态好、含母液少，可以直接采用普通烘箱烘干；本发明不使用有机溶剂可以提高生产环境的安全系数，客户对溶剂残留的要求越来越高，不使用溶剂是大势所趋，同时不使用有机溶剂也可以大幅度降低原料成本，可降低成本约8000元/吨且相对于喷雾干燥法，设备、场地投入比较小，可以降低约20%的设备投入，产品的水分比较好控制，很好的解决了客户对于高螯合度L-焦谷氨酸钙的需求。
具体实施方式
下面结合实施例和比较例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸和水的质量比为1：5，L-焦谷氨酸与碳酸钙的质量比为2：1.005。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.5；继续在85℃下反应3小时。将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为39.6°Bé，同时冷却至温度32℃。
（2）向降温后的料液中加入料液重量0.3%的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度32℃，搅拌结晶40小时，再降低温度至16℃放料离心，固体普通箱式烘干，水分合格后可以出料、装袋、密封。
实施例2
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸和水的质量比为1：5，L-焦谷氨酸与碳酸钙的质量比为2：1.01。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.5；继续在85℃下反应3小时。将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为38.2°Bé,同时冷却至温度32℃。
（2）向降温后的料液中加入料液重量0.3%的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度32℃，搅拌结晶40小时，再降低温度至16℃放料离心，固体普通箱式烘干，水分合格后可以出料、装袋、密封。
实施例3
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸和水的质量比为1：5，L-焦谷氨酸与碳酸钙的质量比为2：1.005。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为6.5；继续在85℃下反应3小时。将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为38.2°Bé,同时冷却至温度30℃。
（2）向降温后的料液中加入料液重量0.5%的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度30℃，搅拌结晶40小时，再降低温度至16℃放料离心，固体普通箱式烘干，水分合格后可以出料、装袋、密封。
比较例1
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸的质量为水质量的20%，L-焦谷氨酸与碳酸钙的物质的量比为2：1.005。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.1；继续在85℃下反应3小时。将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为37.6°Bé,同时冷却至温度26℃。
（2）向反应釜中加入无水乙醇，粘稠物料和无水乙醇的体积比为1：3，搅拌2日后有逐步有L-焦谷氨酸螯合钙晶体析出，10小时后进行离心分离，在50-60℃真空烘箱中烘干取得L-焦谷氨酸螯合钙成品。
比较例2
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸的质量为水质量的20%，L-焦谷氨酸与碳酸钙的物质的量比为2：1.005。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；继续在85℃下反应3小时。将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为35Bé°,同时冷却至温度20℃。此时物料极为粘稠，但无结晶析出。
（2）将上述粘稠物料在140℃直接进行喷雾干燥得L-焦谷氨酸螯合钙固体粉末。
比较例3
（1）反应釜中加入水，配备电机搅拌，加热至温度75℃，维持搅拌，加入L-焦谷氨酸后，逐步加入碳酸钙，碳酸钙需缓慢加入，以防泡沫过多料液溅出；其中L-焦谷氨酸的质量为水质量的20%，L-焦谷氨酸与碳酸钙的物质的量比为2：1.005。
取少量反应液过滤去杂后测试pH，并校正反应液pH为7.0；将反应液脱色过滤，真空浓缩至婆美度为39.1Bé°,同时冷却至温度15-20℃。
（2）向降温后的料液中加入料液体积0.3%重量的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度15-20℃，搅拌结晶40小时，放料离心，固体烘干，水分合格后可以出料、装袋、密封。
实施例1-3和比较例1-2制备的L-焦谷氨酸螯合钙晶体的质量检测结果如下表
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 |
| 外观 | 白色颗粒 | 白色颗粒 | 白色颗粒 | 白色颗粒 | 白色粉末 | 白色颗粒 |
| 旋光 | -26.8 | -26.7 | -26.8 | -26.5 | -26.6 | -26.4 |
| 透光 | 99% | 99% | 99% | 98.5% | 98.6% | 97% |
| 含水量 | 0.5% | 0.4% | 0.5% | 0.9% | 1.0% | 0.9% |
| 螯合度 | 97.6% | 98.4% | 96.7% | 95.4% | 96.2% | 68.5% |
| 溶剂残留 | 0 | 0 | 0 | 0.06% | 0 | 0 |
得出结论：实施例1-3制备的L-焦谷氨酸螯合钙晶体，制备过程中不使用有机溶剂，降低了生产过程中的安全系数，且L-焦谷氨酸螯合钙晶体中无有机溶剂残留，提高了产品的质量，晶体的含水量易于控制，实施例1-3制备的晶体的含水量稳定。由于提取过程中不涉及有机溶剂及喷雾干燥的大型设备，占地小产品的成本有大幅降低。
按照比较例1所述的方法制备L-焦谷氨酸螯合钙晶体有无水乙醇溶剂残留，所制备的产品的水分比较高，虽然合格，但是非常接近≤1.0%的上限指标，同样也影响了其透光指标；比较例2制备的的L-焦谷氨酸螯合钙粉末，不同批次的产品的含水量不同，而且差别比较大，不稳定，且设备投入大，成本高，同样由于喷雾干燥温度较高，影响了成品的透光指标。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法，其特征在于：它包括以下步骤，
（1）采用质量比为（1.004-1.010）：2的碳酸钙和L-焦谷氨酸或采用质量比为（1.00-1.02）：2的氢氧化钙和L-焦谷氨酸为原料，以温度70-80℃的水为溶剂进行反应，其中L-焦谷氨酸和水的质量比为1：（4-5），溶液澄清后校正反应液的pH值至6.0-8.0，继续在80-85℃下反应2-4小时，然后将反应液脱色过滤、浓缩至婆美度为38-40°Bé，同时冷却至温度30-35℃；
（2）向降温后的料液中加入料液重量0.1-0.5%的L-焦谷氨酸螯合钙产品，维持温度在30-35℃，搅拌结晶36-48小时，再降低温度至15-20℃放料离心，固体烘干后得到产品。
2.根据权利要求1所述的制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法，其特征在于：在步骤（1）中，采用质量比为1.005：2的碳酸钙和L-焦谷氨酸或采用质量比为1.01：2的氢氧化钙和L-焦谷氨酸。
3.根据权利要求1所述的制备L-焦谷氨酸螯合钙的方法，其特征在于：在步骤（1）中，将反应液的pH值调节至6.0-8.0，同时在80-85℃下反应2-4小时。
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