CN114716310A - 一种柠檬酸锶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柠檬酸锶及其制备方法，所述制备方法包括：将柠檬酸、氢氧化锶和溶剂混合搅拌，进行反应，反应后依次进行固液分离、洗涤、干燥，得到所述柠檬酸锶。所述制备方法采用廉价易得、无碳排放的氢氧化锶为原料，较低温度下即能制备出纯度高于99%的柠檬酸锶，所述制备方法能耗低、成本低、绿色环保、生产工艺简单、过程易操控，易于实现产业化应用。

Description

一种柠檬酸锶及其制备方法

技术领域

本发明属于化工食品医药生物领域产品的制备技术，尤其涉及一种柠檬酸锶及其制备方法。

背景技术

锶是人体必须的微量元素之一，锶元素总量的99%左右存在于骨中，0.7%可以溶解于细胞外液中。骨锶与血锶不断进行交换，使其处于动态平衡之中。锶能促进骨骼生长发育，维持人体正常生理功能，预防和治疗骨质疏松，治疗骨癌，预防龋齿，促进细胞发育，防治冠心病和高血压等心血管疾病，缓解糖尿病，抗衰老、治骨癌等。

柠檬酸锶为白色固体粉末或晶体，可作于膳食补充剂和益骨药，通过“锶钙同补”效应，锶能促进骨骼对钙的吸收，从而促进钙盐沉积、骨组织生成，能更高效地治疗骨病和强健骨骼、提高受体健康水平。与钙相比，锶具有一些独特优势：（1）锶能促进类骨质钙化，优化骨骼结构，增加骨骼密度，增强骨质强度与硬度，提高骨抗压能力；（2）锶通过对破骨细胞的分化、活性和凋亡等抑制破骨细胞生成和骨吸收，达到抗骨质疏松作用；（3）锶能增加硬化蛋白的表达，利于骨细胞分化，促进成骨细胞的复制，利于骨形成，改善骨骼代谢，促进骨骼发育与修复。

在美国，柠檬酸锶等锶化合物被《健康与教育法案-膳食补充剂》批准可作为营养补充剂；可用于医药中间体、动物饲料添加剂和食品添加剂；且被列入美国药典，卫生健康从业人员经常推荐用于治疗骨质疏松、骨质增生、软骨病、手足抽搐症、骨发育不全等。

另外，柠檬酸锶为一种有机酸锶，其吸收率和生物利用率较高，因为不需要胃酸的参与，对胃肠道的刺激性也比较少，即便对于有胃肠道疾患的患者，服用以后也不会出现腹胀、胃肠胀气、便秘等不良反应。

CN102372625A公开了一种可溶柠檬酸锶的制取方法，所示制取方法包括：将柠檬酸、碳酸锶、水按比例混匀；混匀后放入温度60-80℃的反应釜内，开机化学反应180-240min；静止50-60min，化学反应成熟；在反应釜中搅拌60-70min，放出结晶温度下的可溶柠檬酸锶；过滤，烘干后包装成品。但因其以难溶的碳酸锶为原料，使得制备过程流程复杂、时间长、成本高，产品纯度不高，且存在碳排放污染环境问题。

因此，亟需提供一种能耗低、成本低、生产工艺简单、生产周期短以及无环境污染的柠檬酸锶制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柠檬酸锶及其制备方法，所述制备方法条件温和、工艺周期短、成本低、易操控，易于产业化。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种柠檬酸锶的制备方法，将柠檬酸、氢氧化锶和溶剂混合搅拌，进行反应，反应后依次进行固液分离、洗涤、干燥，得到所述柠檬酸锶。

本发明中，所述柠檬酸包括食品级柠檬酸。

本发明中，以廉价易得、无碳排放的氢氧化锶为原料，较低温度下即能制备出高纯度的柠檬酸锶，所述制备方法成本低、能耗低、绿色环保、生产工艺简单过程易操控，易于实现产业化应用。

作为本发明优选的技术方案，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为(0.9-1.45):1，例如可以是0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1或1.45:1等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述搅拌的速度为50-200rpm，例如可以是50rpm、60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、120rpm、140rpm、160rpm、180rpm或200rpm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

本发明中，所述溶剂包括去离子水。

作为本发明优选的技术方案，所述反应的温度为20-80℃，例如可以是20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述反应的温度为30-60℃，例如可以是30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述反应的时间为30-90min，例如可以是30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述柠檬酸、氢氧化锶和溶剂搅拌混合的方法包括：将柠檬酸溶解于溶剂中，得到柠檬酸溶液，然后边搅拌边向其中加入氢氧化锶或氢氧化锶浆料。

作为本发明优选的技术方案，所述柠檬酸溶液的质量浓度为20%-60%，例如可以是20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%或60%等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

优选地，所述氢氧化锶浆料的质量浓度为40%-70%，例如可以是40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括：将柠檬酸、氢氧化锶和溶剂在50-200rpm下混合搅拌，在20-80℃反应30-90min，反应后依次进行固液分离、洗涤、干燥，得到所述柠檬酸锶。

所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为(0.9-1.45):1。

第二方面，本发明提供了一种柠檬酸锶，所述柠檬酸锶采用第一方面所述的制备方法制备得到。

所述柠檬酸锶的纯度≥99%，例如可以是99.0%、99.1%、99.2%、99.3%、99.4%、99.5%、99.6%、99.7%、99.8%或99.9%等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明所述制备方法采用廉价易得的氢氧化锶为原料，较低温度下即能制备出纯度高于99%的柠檬酸锶，所述制备方法能耗低、成本低、绿色环保、生产工艺简单、过程易操控，易于实现产业化应用。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的柠檬酸锶的红外光谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供了一种柠檬酸锶的制备方法，所述制备方法包括：将柠檬酸溶解于去离子水，得到质量浓度为30%的柠檬酸溶液加入反应器中，在反应温度为60℃、50rpm持续搅拌下，向其中持续加入质量浓度为40%的氢氧化锶浆料，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为1.1:1，反应45min，反应完成后经过滤、洗涤，在70℃下干燥，得到所述柠檬酸锶。

实施例2

本实施例提供了一种柠檬酸锶的制备方法，所述制备方法包括：将柠檬酸溶解于去离子水，得到质量浓度为60%的柠檬酸溶液加入反应器中，在反应温度为20℃、150rpm持续搅拌下，向其中持续加入质量浓度55%的氢氧化锶浆料，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为0.9:1，反应90min，反应完成后经过滤、洗涤，在60℃下干燥，得到所述柠檬酸锶。

实施例3

本实施例提供了一种柠檬酸锶的制备方法，所述制备方法包括：将柠檬酸溶解于去离子水，得到质量浓度为45%的柠檬酸溶液加入反应器中，在反应温度为40℃、100rpm持续搅拌下，向其中持续加入质量浓度70%的氢氧化锶浆料，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为1.3:1，反应65min，反应完成后经过滤、洗涤，在60℃下干燥，得到所述柠檬酸锶。

实施例4

本实施例提供了一种柠檬酸锶的制备方法，所述制备方法包括：将柠檬酸溶解于去离子水，得到质量浓度为20%的柠檬酸溶液加入反应器中，在反应温度为80℃、200rpm持续搅拌下，向其中持续加入氢氧化锶粉料，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为1.45:1，反应30min，反应完成后经过滤、洗涤，在80℃下干燥，得到所述柠檬酸锶。

实施例5

本实施例与实施例1的区别仅在于，除所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为1.55:1外，其它条件均与实施例1相同。

实施例6

本实施例与实施例1的区别仅在于，除所述反应的温度为10℃外，其它条件均与实施例1相同。

实施例7

本实施例与实施例1的区别仅在于，除所述反应的温度为90℃外，其它条件均与实施例1相同。

实施例8

本实施例与实施例1的区别仅在于，除得到柠檬酸溶液的质量浓度为70%外，其它条件均与实施例1相同。

实施例9

本实施例与实施例1的区别仅在于，除得到氢氧化锶浆料的质量浓度为80%外，其它条件均与实施例1相同。

实施例10

本实施例与实施例1的区别仅在于：除加入氢氧化锶浆料的质量浓度为30%外，其它条件均与实施例1相同。

对比例1

本对比例与实施例1的区别仅在于，除所述“氢氧化锶浆料”替换为“碳酸锶浆料”外，其它条件均与实施例1相同。

图1为实施例1制备的柠檬酸锶的红外光谱图，对比标准谱图库数据、分析谱图可知，柠檬酸锶分子结构中所包含基团的特征峰明显，鉴定所得产品为柠檬酸锶。

将实施例1-10和对比例1制备得到的柠檬酸锶，通过EDS、ICP-Mas分析法进行纯度分析，通过“收率= [(柠檬酸锶产品的物质的量) / (氢氧化锶原料的物质的量)] *100%”计算产品收率，纯度分析和产品收率结果如表1所示。

表1

	纯度	产品收率
			实施例1	99.9%	97.6%
实施例2	99.6%	96.8%
			实施例3	99.8%	97.2%
实施例4	99.5%	96.4%
			实施例5	86.3%	85.5%
实施例6	95.7%	90.2%
			实施例7	99.9%	98.1%
实施例8	99.3%	96.0%
			实施例9	99.2%	95.1%
实施例10	99.9%	96.0%
			对比例1	95.4%	89.5%

由表1可知：

（1）本发明所提供的制备方法制备的柠檬酸锶，其纯度高于99%；

（2）由实施例1和实施例5对比可知，当所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比过高时，氢氧化锶过量、反应体系呈较强碱性，使制备的柠檬酸锶纯度明显降低；且由于氢氧化锶反应不完全，产品产率明显降低；

（3）由实施例1和实施例6-7对比可知，当反应温度过低时，因反应速度慢，较短时间内反应不完全，导致产品收率降低，且反应不完全的氢氧化锶夹杂于产品中使得产品纯度也降低；反之，若反应温度控制在80℃以上时，产品纯度和收率无明显变化，但生产能耗或将明显增加；

（4）由实施例1和实施例8-10对比可知，当所述柠檬酸溶液和氢氧化锶浆料的质量浓度过高时，物料输送困难且腐蚀性增大、反应体系分散也更困难，生产能耗和成本或将增大，且制备的柠檬酸锶纯度和产率也略有降低；反之，若所述氢氧化锶浆料的质量浓度过低时，制备的柠檬酸锶纯度较高，但产品收率略低；同时，由于体系中溶剂介质量大，生产成本或将明显升高；

（5）由实施例1-10分析可知，氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比、反应温度、柠檬酸溶液浓度、氢氧化锶浆料浓度，对柠檬酸锶产品纯度和收率均有影响，且存在交互影响，各工艺参数的合理匹配才能得到产品纯度高、产率高、经济性好的优化工艺；

（6）由实施例1和对比例1对比可知，当采用碳酸锶和柠檬酸混合制备柠檬酸锶，其制备的柠檬酸锶纯度相对较低、产率也低，且存在碳排放污染。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种柠檬酸锶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将柠檬酸、氢氧化锶和溶剂混合搅拌，进行反应，反应后依次进行固液分离、洗涤、干燥，得到所述柠檬酸锶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为(0.9-1.45):1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为50-200rpm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为20-80℃。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为30-60℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为30-90min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸、氢氧化锶和溶剂搅拌混合的方法包括：将柠檬酸溶解于溶剂中，得到柠檬酸溶液，然后边搅拌边向其中加入氢氧化锶或氢氧化锶浆料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸溶液的质量浓度为20%-60%；

所述氢氧化锶浆料的质量浓度为40%-70%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将柠檬酸、氢氧化锶和溶剂在50-200rpm下混合搅拌，在20-80℃反应30-90min，反应后依次进行固液分离、洗涤、干燥，得到所述柠檬酸锶；

所述氢氧化锶与柠檬酸的摩尔比为(0.9-1.45):1。

10.一种柠檬酸锶，其特征在于，所述柠檬酸锶采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到；

所述柠檬酸锶的纯度≥99%。

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