CN114409579A

CN114409579A - 一种利用维生素d3副产物提高维生素d3收率的方法

Info

Publication number: CN114409579A
Application number: CN202111658684.0A
Authority: CN
Inventors: 吴江浩; 单伟达; 郭阳; 周政颖; 刘建刚
Original assignee: Hangzhou Xiasha Biochemical Tech Co ltd
Current assignee: Hangzhou Xiasha Biochemical Tech Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2041-12-31
Also published as: CN114409579B

Abstract

本发明公开了一种利用维生素D3副产物提高维生素D3收率的方法，包括以下步骤：将维生素D3粗品与吸附溶剂混合，溶解后注入层析柱中；然后用洗脱溶剂进行洗脱，分段收集维生素D3、预维生素D3、速甾醇T3；将洗脱的速甾醇T3段溶液加入有保护气体的光化反应器当中，用波长范围为330nm～380nm的紫外灯进行光化学反应，得到光照反应液；光照反应液与维生素D3段、预维生素D3段溶液合并，然后蒸馏浓缩除去溶剂，再进行热异构反应，制得高含量维生素D3油。本发明利用柱层析分段收集的优势，将分离出的速甾醇T3通过光化学反应转化为维生素D3，从而提高维生素D3整体收率，过程中速甾醇T3段溶液可以一直重复套用进行光化学反应，最大限度的利用产品中有效物。

Description

一种利用维生素D3副产物提高维生素D3收率的方法

技术领域

本发明涉及一种利用维生素D3副产物提高维生素D3收率的方法。

背景技术

维生素D3，又名胆钙化醇，是维生素D的一种，其主要功能是促进小肠粘膜细胞对钙磷的吸收，从而防止佝偻病的发生，同时还有其他功能如：降低常见癌症的发生率，如乳腺癌、肺癌、结肠癌等；防治自身免疫性疾病、高血压和感染性疾病等；维生素D3调解胎盘的发育和功能，表明孕妇维持较好的维生素D3水平，可预防流产、先兆子痫和早产等妊娠并发症的发生；宫内及婴幼儿获得足够的维生素D3可降低1型糖尿病、哮喘与精神分裂症的发生率。总的来说，维生素D3缺乏的治疗和预防对于所有人群，尤其是妇女、儿童的整体健康发展是非常重要的。

光化学反应合成的维生素D3粗品中维生素D3的含量仅为2000～3000万IU/g，同时还含有副产物速甾醇T3，光甾醇L3以及残余原料7-去氢胆固醇，其中副产物速甾醇T3含量较高，含有15％～20％，有些甚至高达40％以上。

在现有的文献报道中，鲜有将维生素D3分离后的副产物进行回收再利用的，仅是将维生素D3粗品中的维生素D3分离纯化，尽量提高现有维生素D3的收率，而未涉及到将副产物转化为维生素D3，从而提升整体维生素D3收率。专利CN110527700A公开的一种维生素D3的提纯方法，使用脂肪酶柱的方式进行纯化维生素D3粗品，全过程维生素D3结晶收率为50％～75.3％，损耗3％～10％。专利US3367950A，用层析柱分离各组分，用大量溶剂进行洗脱得到主产品，再浓缩更换溶剂进行结晶，得到高单位维生素D3。专利CN106478479B公开了一种维生素D3的生产工艺，通过柱层析得到高含量维生素D3油，然后通过结晶得到维生素D3，产生的尾油尾料作为饲料添加剂使用，存在速甾醇T3含量过高，维生素D3含量低的问题，不能充分提高其附加值。

发明内容

本发明的目的在于将柱层析分离过程中收集的速甾醇T3转化为维生素D3，从而提升整体维生素D3收率。

为实现上述目的，本发明提供一种利用维生素D3副产物提高维生素D3收率的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将维生素D3粗品与吸附溶剂混合，溶解后注入层析柱中；然后用洗脱溶剂进行洗脱，跟踪监测洗脱液成分，分段收集维生素D3、预维生素D3、速甾醇T3；

(2)将洗脱的速甾醇T3段溶液加入有保护气体的光化反应器当中，用波长范围为330nm～380nm的紫外灯进行光化学反应，控制反应温度在20～50℃，得到光照反应液；

(3)光照反应液与步骤(1)中的维生素D3段、预维生素D3段溶液合并，然后蒸馏浓缩除去溶剂，再进行热异构反应，制得高含量维生素D3油。

进一步，所述步骤(1)中，所述的维生素D3粗品为7-去氢胆固醇原料进行光化学反应后、蒸馏除去原料和溶剂后得到的维生素D3粗品，其中的速甾醇T3含量为1％～60％。

进一步，所述步骤(1)中，所述的吸附溶剂为甲苯、石油醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯、己酸己酯、乙醚中的一种或两种以上，优选乙酸乙酯或正己烷。

进一步，所述步骤(1)中，吸附溶剂的体积用量以维生素D3粗品的质量计为1～20mL/g，优选10mL/g。

进一步，所述步骤(1)中，所述的层析柱中的填料为层析硅胶、三氧化铝或它们的改性产品。

进一步，所述步骤(1)中，所述的洗脱溶剂为甲苯、石油醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯、己酸己酯、乙醚中的一种或两种以上，优选乙酸乙酯或正己烷，更优选洗脱溶剂和吸附溶剂相同。

进一步，所述步骤(1)中，所述的跟踪监测洗脱液成分的方法为薄板层析法或液相色谱法。

进一步，所述步骤(2)中，所述的保护气体为氮气、氦气、氩气或二氧化碳，优选氮气。

进一步，所述步骤(2)中，所述的光化反应器为釜式光化反应器、鼓泡式光化反应器或降膜式光化反应器。

进一步，所述步骤(2)中，所述的紫外灯为波长范围为330nm-380nm的高压汞灯或LED灯，主波长为365nm。

进一步，所述步骤(2)中，所述的反应温度控制在20℃～50℃，优选为25℃～35℃。

进一步，所述步骤(2)中，光化学反应通过跟踪监测反应进程至反应完全，结束反应。跟踪监测反应进程通常采用薄板层析法或液相色谱法。

进一步，所述步骤(3)中，所述的蒸馏浓缩的条件为温度30℃～80℃，真空≤-0.05MPa，优选的温度为50℃～70℃，真空≤-0.085MPa。

进一步，所述步骤(3)中，所述的热异构反应的条件为温度30℃～80℃，真空≤-0.07MPa，优选的温度为50℃～70℃，真空≤-0.085MPa。

所述步骤(3)中，所述的热异构反应的反应时间为0.1～10h，优选3-6h。

所述步骤(3)中，所述高含量维生素D3油中的维生素D3的质量百分含量在75％以上。制得的高含量维生素D3油再经过分离提纯、结晶，得到维生素D3纯品。分离提纯、结晶得到维生素D3纯品的工艺为本领域技术人员公知的。

所述步骤(3)中，热异构反应后的产物，若其中维生素D3含量少于75％，可将热异构反应产物并入步骤(1)的维生素粗品中，重复操作步骤(1)～步骤(3)，多次循环操作制得高含量维生素D3油。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

在现有技术中，能够将维生素D3粗品中的维生素D3分离纯化，使维生素D3纯品的收率达到一个很高的水平，但未涉及到将副产物转化为维生素D3，从而提升整体维生素D3纯品的收率水平。本发明创造性的利用在柱层析过程中分离出来的速甾醇T3溶液直接引入至装有波长范围为330nm～380nm的紫外灯的光化反应器中进行光化学反应，将其转化为预维生素D3，而后经过浓缩、热异构转化为维生素D3。该方法分离出来的分段溶液可进行多次循环操作，最大限度的将速甾醇T3转化为维生素D3，从而提升维生素D3纯品的整体收率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在溶解釜中投入500g维生素D3粗品(各组分含量，维生素D3：65％；预维生素D3：5％；光甾醇L3：1％；速甾醇T3：15％；各组分质量，维生素D3+预维生素D3：350g；速甾醇T3：75g)和5L乙酸乙酯，然后开启搅拌进行充分溶解，随后注入装填有氧化铝的层析柱中直至全部注入，然后加入乙酸乙酯进行洗脱分离，分段收集，用薄板层析法检测各组分含量，直至各组分全部分离，然后将速甾醇T3段溶液转移到釜式光化反应器中，开启搅拌，开启光化学水冷器、氮气、高压汞灯(波长范围为330nm～380nm)、循环水泵，控制反应温度30℃，光化反应1.5h后，停止反应，将光反应液进行检测，各组分为维生素D3：10％；预维生素D3：75％；速甾醇T3：10％，然后将光反应液与之前柱分离得到的维生素D3和预维生素D3溶液进行合并，在55℃、真空-0.08MPa下进行减压蒸馏，蒸出所有溶剂，然后升温至60℃，真空在-0.095MPa下进行热异构4h，跟踪监测至反应完全，将预维生素D3转化为维生素D3，然后用氮气破空，出料，得高含量维生素D3油420g，各组分含量为维生素D3：85％；预维生素D3：7％；速甾醇T3：2％，各组分质量，维生素D3+预维生素D3：386.4g，速甾醇T3：8.4g。整体维生素D3+预维生素D3的质量增加了36.4g。在相同工艺条件下制备维生素D3结晶，原500g维生素D3粗品得维生素D3结晶成品251g，收率为50.2％；处理后高含量维生素D3油结晶成品275g，收率为55％，整体收率提升4.8％。

实施例2

在溶解釜中投入500g维生素D3粗品(各组分含量，维生素D3：60％；预维生素D3：5％；光甾醇L3：2％；速甾醇T3：20％；各组分质量，维生素D3+预维生素D3：325g；速甾醇T3：100g)和5L正己烷，然后开启搅拌进行充分溶解，随后注入装填有层析硅胶的层析柱中直至全部注入，然后加入正己烷进行洗脱分离，分段收集，用液相法法检测各组分含量，直至各组分全部分离，开启光化学水冷器、氮气、LED灯(波长范围为330nm～380nm)、循环水泵，开启磁力泵将速甾醇T3段溶液通入降膜式光化学反应器中，控制反应液温度为30℃，按0.1L/min进行光化学反应，收集光化学反应液，将光反应液进行检测，各组分为维生素D3：8％；预维生素D3：82％；速甾醇T3：6％，然后将光反应液与柱分离得到的维生素D3和预维生素D3溶液进行合并，在55℃、真空-0.08MPa下进行减压蒸馏，蒸出所有溶剂，然后升温至60℃，真空在-0.095MPa下进行热异构4h，将预维生素D3转化为维生素D3，然后用氮气破空，出料，得高含量维生素D3油418g，各组分含量为维生素D3：86％；预维生素D3：7％；速甾醇T3：1％，各组分质量，维生素D3+预维生素D3：388.7g，速甾醇T3：4.2g。整体维生素D3+预维生素D3的质量增加了63.7g。在相同工艺条件下制备维生素D3结晶，原500g维生素D3粗品得维生素D3结晶成品225g，收率为45％；处理后高含量维生素D3油结晶成品280g，收率为56％，整体收率提升11％。

Claims

1.一种利用维生素D3副产物提高维生素D3收率的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述的维生素D3粗品为7-去氢胆固醇原料进行光化学反应后、蒸馏除去原料和溶剂后得到的维生素D3粗品，其中的速甾醇T3含量为1％～60％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述的吸附溶剂为甲苯、石油醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯、己酸己酯、乙醚中的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，吸附溶剂的体积用量以维生素D3粗品的质量计为1～20mL/g。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述的层析柱中的填料为层析硅胶、三氧化铝或它们的改性产品。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，所述的洗脱溶剂为甲苯、石油醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、丙酮、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯、己酸己酯、乙醚中的一种或两种以上。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述的紫外灯为波长范围为330nm-380nm的高压汞灯或LED灯，主波长为365nm。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述的反应温度为25℃～35℃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中，所述的蒸馏浓缩的条件为温度30℃～80℃，真空≤-0.05MPa；所述的热异构反应的条件为温度30℃～80℃，真空≤-0.07MPa。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中，制得的高含量维生素D3油中的维生素D3的质量百分含量在75％以上；高含量维生素D3油经过分离提纯、结晶，制得维生素D3纯品。