CN118084707A - 一种d-泛酸钙的制备方法 - Google Patents

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李男行
么洪志
梁玲玲
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Abstract

本发明提供了一种D‑泛酸钙的制备方法，该制备方法包括：S1)将D‑泛酸发酵液进行固液分离后，利用电渗析膜对D‑泛酸发酵液进行电渗析，获得D‑泛酸溶液；S2)利用离子交换树脂混合床对D‑泛酸溶液纯化后，与含钙碱性试剂混合，获得D‑泛酸钙；离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(0.5～5.0)。能够解决现有技术中的制备方法难以实现D‑泛酸钙进行工业化放大生产的问题，适用于D‑泛酸钙的制备技术领域。

Description

一种D-泛酸钙的制备方法
技术领域
本发明涉及D-泛酸钙的制备技术领域，具体而言，涉及一种D-泛酸钙的制备方法。
背景技术
D-泛酸钙作为一种水溶性维生素在医药、食品、饲料等方面已经广泛应用。生产D-泛酸钙的常规方法可分为化学合成法和直接发酵法。在工业生产上广泛应用的化学合成方法包括从异丁基醛合成D，L-泛解酸内酯，再用化学或酶解方法进行光学拆分，然后得到D-泛解酸，其与β-丙氨酸钙反应生成D-泛酸钙。而微生物发酵法是指利用葡萄糖和β-丙氨酸，通过微生物作用生产D-泛酸，甚至通过微生物的基因改造，而无需添加外源β-丙氨酸直接发酵产生D-泛酸，然后再通过D-泛酸发酵液来生产D-泛酸钙的方法。
微生物发酵法相比化学合成方法生产D-泛酸钙更高效，它直接产生有生物活性的D-泛酸，而不需要进行光学拆分。但是因为在发酵过程中添加了大量的营养物质和基础物质，如糖、氨水、无机盐、有机酸等，并产生了大量微生物细胞、色素、蛋白以及与产品结构相类似的有机物等杂质，据测算，D-泛酸发酵液中约含有产品含量20～30％的糖类物质和不低于10％的各种盐、氨基酸等，如何有效地高收率和高纯度的从液体发酵液中分离得到D-泛酸钙是微生发酵法生产泛酸钙的难题。
吸附法仍是目前从发酵液中提取D-泛酸钙的主要手段，即利用活性炭、离子交换树脂、大孔树脂等吸附材料来吸附产品或杂质进行提纯，尽管操作上各有不同，有的采用柱串联，有的采用模拟移动床，其目的都是为了提高吸附材料的处理能力与分离效果。
如专利申请公布号为CN1074791C的专利申请公开了一种利用活性炭吸附D-泛酸钙的方法。其利用亲水性有机溶剂洗脱D-泛酸，并用含钙碱性试剂中和洗脱液，沉淀、收集泛酸钙。该方法存在以下几个弊端：(1)活性炭对产品的吸附量较小，活性炭用量大，使用后的活性炭再生后吸附效果急剧下降，重复利用次数少，产生固体废弃物多；(2)活性炭吸附选择性差，产品损失大，收率低；(3)对糖类物质与无机盐离子的去除不够彻底，使得终产品D-泛酸钙的含量不高。
如专利申请公布号为CN1946851A的专利申请公开了一种用强碱性阴离子交换树脂来吸附发酵产生的D-泛酸，并用弱有机酸洗脱D-泛酸，然后用碱性钙盐来中和洗出液的方法。同样地，该方法中强碱性阴离子交换树脂的吸附量较小，需用十倍产品量以上的树脂体积来处理，同时以有机酸(乙酸)来洗脱D-泛酸时，含产品的洗出液中不可避免地引入乙酸根离子，造成产品含量下降，需额外增加乙酸根离子的去除步骤，况且乙酸根离子在实际过程中并不易除去。
如专利申请公布号为CN115925573A的专利申请公开了一种以D-泛酸钙粗品水溶液为原料，以大孔树脂为固定相，以水为流动相，采用顺序式模拟移动床进行分离的D-泛酸钙的纯化方法。其中作为原料的D-泛酸钙粗品水溶液所含溶质中D-泛酸钙质量百分比约为95％，该方法只能作进一步的提纯，而不是直接从发酵液中进行分离提纯，且处理量较小，过程繁琐。
综上，现有技术中D-泛酸钙的制备方法存在步骤繁琐、复杂、成本过高，且最终收率低下的问题，难以实现工业化的放大生产。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种D-泛酸钙的制备方法，以解决现有技术中的制备方法难以实现D-泛酸钙进行工业化放大生产的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种D-泛酸钙的制备方法，该制备方法包括：S1)将D-泛酸发酵液进行固液分离后，利用电渗析膜对D-泛酸发酵液进行电渗析，获得D-泛酸溶液；S2)利用离子交换树脂混合床对D-泛酸溶液纯化后，与含钙碱性试剂混合，获得D-泛酸钙；离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(0.5～5.0)。
进一步地，S1)中，固液分离包括第一过滤和/或第二过滤；优选地，第一过滤包括板框过滤、陶瓷膜过滤或离心分离中的一种或多种。
进一步地，第二过滤包括超滤膜过滤和/或纳滤膜过滤；优选地，超滤膜的截留分子量为1000～10000Da，优选为2000～5000Da，更优选为2500～3000Da；优选地，纳滤膜的截留分子量为80～800Da，优选为100～500Da，更优选为100～250Da。
进一步地，S1)中，电渗析膜为阴阳离子交换膜；优选地，S1)包括，利用电渗析膜对D-泛酸发酵液进行电渗析直至淡水侧电导率为500-3000us/cm，停止电渗析，收集淡水侧料液，获得D-泛酸溶液。
进一步地，S2)中，离子交换树脂混合床的制备方法包括：将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按体积比为1：(0.5～5.0)混合，优选为1：(1～3)，更优选为1：2；优选地，阴离子交换树脂包括季胺型阴离子交换树脂、伯胺型阴离子交换树脂、仲胺型阴离子交换树脂或叔胺型阴离子交换树脂中的一种或多种；优选地，阳离子交换树脂包括磺酸基阳离子交换树脂、磷酸基阳离子交换树脂、羧酸基阳离子交换树脂或酚羟基阳离子交换树脂中的一种或多种；优选地，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(1～3)；更优选地，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：2；优选地，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中的D-泛酸的质量比为(0.5～3.0)：1，优选为(1～2)：1，更优选为1：1。
进一步地，S2)中，含钙碱性试剂包括氢氧化钙或氧化钙；优选地，S2)中，将D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与含钙碱性试剂混合，直至pH为6.8-7.5，获得D-泛酸钙。
进一步地，S2)包括：S2-1)将D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与含钙碱性试剂混合，获得D-泛酸钙溶液；S2-2a)将D-泛酸钙溶液进行第一浓缩和干燥，获得D-泛酸钙；或S2-2b)将D-泛酸钙溶液进行第二浓缩后与溶剂混合，并进行结晶、干燥和过滤，获得D-泛酸钙。
进一步地，S2-2a)中，干燥包括喷雾干燥；优选地，第一浓缩包括：浓缩至D-泛酸钙溶液的浓度的10％～50％；优选地，第一浓缩包括纳滤浓缩、薄膜蒸发浓缩、减压浓缩或MVR浓缩中的一种或多种；优选地，纳滤浓缩的截留分子量为150-300Da。
进一步地，S2-2b)中，溶剂包括醇；优选地，醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或多种；优选地，第二浓缩包括：浓缩至D-泛酸钙溶液的浓度的50％～75％；优选地，第二浓缩包括减压浓缩；优选地，减压浓缩的中，真空度为-0.085～-0.095Mpa，温度为50～75℃。
为了实现上述目的，根据本发明的第二个方面，提供了一种上述任一种D-泛酸钙的制备方法在制备D-泛酸钙中的应用。
应用本发明的技术方案，通过将D-泛酸发酵液进行固液分离，利用电渗析膜对其进行电渗析，通过离子交换树脂混合床纯化后，与含钙碱性试剂混合，浓缩后获得D-泛酸钙，制备方法简单，且试剂用量少，成本低，有利于实现工业化的放大生产。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所提到的，现有技术中D-泛酸钙的制备方法存在步骤繁琐、复杂、成本过高，且最终收率低下的问题，难以实现工业化的放大生产。为促进D-泛酸钙能够进行工业化的放大生产，在本申请中发明人尝试开发一种D-泛酸钙的制备方法，提出了本申请的保护方案。
在本申请第一种典型的实施方式中，提供了一种D-泛酸钙的制备方法，该制备方法包括：S1)将D-泛酸发酵液进行固液分离后，利用电渗析膜对D-泛酸发酵液进行电渗析，获得D-泛酸溶液；S2)利用离子交换树脂混合床对D-泛酸溶液纯化后，与含钙碱性试剂混合，浓缩后获得D-泛酸钙；离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(0.5～5.0)，包括但不限于1:0.5、1:1、1:2、1:3、1:4或1:5。
从发酵液中制备获取的D-泛酸中含有杂质较多，尤其是可溶性杂质，难以完全去除，或是去除的方法使用的有机试剂多，纯化步骤复杂，导致后续的D-泛酸钙制备成本过高。发明人偶然发现利用电渗析膜可以去除D-泛酸溶液中绝大部分的盐和杂离子，剩余杂质包括D-泛酸的结构类似物(如C8、C10同系物)，但因与D-泛酸结构相似，从而使得去除该种杂质的方法复杂，且效果不佳，容易影响最终产品的收率。在本申请中利用离子交换树脂混合床的吸附作用来吸附上述难除的类似物杂质，该种杂质在离子交换树脂混合床中因结合力的不同而被进一步去除。
在现有技术中，离子交换树脂混合床通常是用于吸附产品后，再利用酸进行洗脱，洗脱后的产品还需进行进一步地纯化，步骤繁琐，且需消耗大量的有机试剂。但在本申请中利用离子交换树脂混合床吸附溶液中的D-泛酸类似物的杂质，而不是用于吸附产品，产品可直接流穿，不用洗脱，故与现有技术相比，本申请在相同的处理量下，树脂用量更少，相应地产生的废水量也随之减少。本申请中的离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子交换树脂混合均匀，阴阳离子发生的交换反应几乎是同时进行的，二者置换下的氢离子和氢氧根离子能够快速中和，不必再进行后处理，即不需再添加酸碱中和料液，避免了其他离子的引入，影响纯化效果和最终产品的收率。
本申请中通过离子交换树脂混合床纯化后获得D-泛酸溶液，与含钙碱性试剂混合，即可获得本申请中的终产品D-泛酸钙。利用含钙碱性试剂与D-泛酸溶液混合，既能够为D-泛酸溶液提供钙离子，获得最终产品外，又能够不引入其他离子就起到中和pH的作用，避免了其他离子对终产品纯度的影响。
通过电渗析装置的离子交换膜的选择透过性，以及离子交换树脂混合床吸附杂质的作用，达到了分离提纯D-泛酸的目的，与现有技术中制备D-泛酸钙的方法相比，本申请中的制备方法步骤简单，成本低，处理量提高，且制备过程中产生的废水少，纯化效果好，最终产品的收率高，适合应用于工业化的放大生产中。
在一种优选的实施例中，S1)中，固液分离包括第一过滤和/或第二过滤；优选地，第一过滤包括板框过滤、陶瓷膜过滤或离心分离中的一种或多种。
在一种优选的实施例中，第二过滤包括超滤膜过滤和/或纳滤膜过滤；优选地，超滤膜的截留分子量为1000～10000Da，包括但不限于1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、7000、8000、9000或10000Da；优选为2000～5000Da，包括但不限于2000、2200、2500、2700、3000、3200、3500、3700、4000、4200、4500、4700或5000Da；更优选为2500～3000Da，包括但不限于2000、2200、2500、2700或3000Da；优选地，纳滤膜的截留分子量为80～800Da，包括但不限于80、100、200、300、400、500、600、700或800Da；优选为100～500Da，包括但不限于100、200、300、400、或500Da；更优选为100～250Da，包括但不限于100、150、200或250Da。
从微生物发酵方法中制备获得的D-泛酸发酵液可利用不限于板框过滤、陶瓷膜过滤、离心分离、超滤膜过滤或纳滤膜过滤中的一种或多种固液分离的方法。上述第一过滤可除去微生物细胞等不溶物质。除去不溶物质后，利用超滤膜和/或纳滤膜进行第二过滤，去除部分可溶物质，得到含D-泛酸的溶液，包括但不限于利用超滤膜去除色素及大分子蛋白，再用纳滤膜过滤，获得D-泛酸溶液。
在一种优选的实施例中，S1)中，电渗析膜为阴阳离子交换膜；优选地，S1)包括，利用电渗析膜对D-泛酸发酵液进行电渗析直至淡水侧电导率为500-3000us/cm，包括但不限于500、600、700、800、900、1000、1200、1300、1400、1500、2000、2500或3000us/cm，停止电渗析，收集淡水侧料液，获得D-泛酸溶液。
在一种优选的实施例中，S2)中，离子交换树脂混合床的制备方法包括：将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按体积比为1：(0.5～5.0)混合，优选为1：(1～3)，包括但不限于1：1、1:2、或1:3；更优选为1：2；优选地，阴离子交换树脂包括季胺型阴离子交换树脂、伯胺型阴离子交换树脂、仲胺型阴离子交换树脂或叔胺型阴离子交换树脂中的一种或多种；优选地，阳离子交换树脂包括磺酸基阳离子交换树脂、磷酸基阳离子交换树脂、羧酸基阳离子交换树脂或酚羟基阳离子交换树脂等阳离子交换树脂中的一种或多种；优选地，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(1～3)，包括但不限于1：1、1:2、或1:3；更优选地，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：2；优选地，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中的D-泛酸的质量比为(0.5～3.0)：1，包括但不限于0.5：1、1：1、1.5：1、2：1、3：1；优选为(1～2)：1，包括但不限于1:1或2:1；更优选为1：1。
在一种优选的实施例中，S2)中，含钙碱性试剂包括氢氧化钙或氧化钙；优选地，S2)中，将D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与含钙碱性试剂混合，直至pH为6.8-7.5，包括但不限于6.8、6.9、7.1、7.2、7.3、7.4或7.5，获得D-泛酸钙。
将上述进行固液分离和过滤后，获得的D-泛酸的溶液通过电渗析膜进行持续电渗析，使得该D-泛酸的溶液通过电渗析膜持续电渗析，电渗析系统(包括电渗析膜以及膜两侧的浓水侧及淡水侧)的浓水侧初始料液为去离子水，经过电渗析作用，溶液中的离子向浓水侧迁移，最终在淡水侧得到D-泛酸溶液。将电渗析后的D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床，并用去离子水顶洗，收集离子交换树脂混合床的流出液，利用含钙碱性试剂中和，过滤后即可得到澄清的D-泛酸钙溶液。
在一种优选的实施例中，S2)包括：S2-1)将D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与含钙碱性试剂混合，获得D-泛酸钙溶液；S2-2a)将D-泛酸钙溶液进行第一浓缩和干燥，获得D-泛酸钙；或S2-2b)将D-泛酸钙溶液进行第二浓缩后与溶剂混合，并进行结晶、过滤和干燥，获得D-泛酸钙。
在本申请中，通过电渗析膜与离子交换树脂混合床纯化以及含钙碱性试剂中和后，利用S2-2a)的方法，在不添加其他试剂的条件下，直接对D-泛酸钙溶液进行第一浓缩，通过喷雾干燥即可获得高收率的D-泛酸钙。而利用上述S2-2b)的方法，能够进一步提高终产品的纯度，即将D-泛酸钙溶液进行第二浓缩后与辅助结晶的溶剂混合，并进行结晶、干燥，能够获得纯度相对较高的终产品D-泛酸钙。在实际应用中，可根据生产的需要，利用现有技术中的其他浓缩、结晶以及干燥的工艺手段对本申请经过电渗析与离子交换树脂混合床分离纯化后的D-泛酸钙溶液进行处理，也能够获得纯度高、收率高的D-泛酸钙。
在一种优选的实施例中，S2-2a)中，干燥包括喷雾干燥；优选地，第一浓缩)包括：浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的10％～50％，包括但不限于10％、20％、30％、40％或50％；优选地，第一浓缩包括纳滤浓缩、薄膜蒸发浓缩、减压浓缩或MVR浓缩(MechanicalVapor Recompression，机械蒸汽再压缩)中的一种或多种；优选地，纳滤浓缩的截留分子量为150-300Da，包括但不限于150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290或300Da。
在一种优选的实施例中，S2-2b)中，溶剂包括醇；优选地，醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或多种；优选地，醇包括甲醇；优选地，第二浓缩包括：浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的50％～75％，包括但不限于50％、60％、65％、70％或75％；优选地，第二浓缩包括减压浓缩；优选地，减压浓缩的条件包括：真空度为-0.080～-0.095Mpa，包括但不限于－0.080、-0.085、-0.090或-0.095Mpa；温度为50～75℃，包括但不限于50℃、60℃、70℃或75℃。上述溶剂为辅助D-泛酸钙结晶的试剂，可选为低级醇类溶剂，即少于四个碳原子的亲水性低级醇类溶剂，包括但不限于上述的甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或多种。
本申请中的D-泛酸钙的制备方法中，利用了电渗析膜以及离子交换树脂混合床进行纯化，避免了有机试剂的添加，成本更低，且更为绿色环保。且电渗析膜处理的过程中能够去除绝大部分的盐和杂离子，而离子交换树脂混合床能够去除经电渗析作用后溶液中剩余的杂质，包括与D-泛酸结构相类似的有机杂质等，且在本申请中离子交换树脂混合床是用于吸附剩余的杂质而让大部分产品流过的，而非与现有技术一样是用于吸附产品的，因此节省了制备的成本，提高了处理量和收率，更适用于工业化放大生产。
在本申请第二种典型的实施方式中，提供了一种上述任一种D-泛酸钙的制备方法在制备D-泛酸钙中的应用。
下面将结合具体的实施例来进一步详细解释本申请的有益效果。下列实施例中用到试剂和/或耗材，除特殊说明外，均为市售产品。
实施例1
将D-泛酸发酵液通过板框过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
含D-泛酸的滤液经5000Da的超滤膜超滤，再经250Da的纳滤膜过滤。
将纳滤膜过滤后的D-泛酸溶液调pH至2.50，然后加入电渗析膜淡水侧，浓水侧加入等体积的去离子水，通电开始电渗析，直至淡水侧电导率低于1200us/cm时停止，收集淡水侧料液，排去浓水侧料液，获得D-泛酸溶液。
将D-泛酸溶液持续通过按阴、阳离子体积比1：5混合均匀的离子交换树脂混合床中，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中D-泛酸的质量比为2：1。并用1倍柱床体积的去离子水顶洗柱子。
本实施例中为离子交换树脂提供阴、阳离子的交换树脂混分别为：AmberliteFPA98 Cl(季胺型阴离子交换树脂)、FPC14Na(羧酸基阳离子交换树脂)。
收集树脂柱流出液，并用氢氧化钙溶液调pH至6.85，过滤得到澄清的D-泛酸钙溶液。
将过滤后的D-泛酸钙溶液利用150Da纳滤膜进行纳滤浓缩，至质量浓度为25％(即第一浓缩)，喷雾干燥即得到泛酸钙成品，含量为98.8％，总收率87.2％。
实施例2
将D-泛酸发酵液通过陶瓷膜过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
含D-泛酸的滤液经3000Da的超滤膜超滤，再经160Da的纳滤膜过滤。
将纳滤膜过滤后的D-泛酸溶液调pH至2.50，然后加入电渗析膜淡水侧，浓水侧加入等体积的去离子水，通电开始电渗析，期间维持淡水侧pH2.0～3.0，直至淡水侧电导率低于1000us/cm时停止，收集淡水侧料液，排去浓水侧料液，获得D-泛酸溶液。
将D-泛酸溶液持续通过按阴、阳离子体积比1：0.5混合均匀的离子交换树脂混合床中，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中D-泛酸的质量比为1：1，并用1倍柱床体积的去离子水顶洗柱子。
本实施例中为离子交换树脂提供阴、阳离子的交换树脂混分别为：AmberliteFPA98 Cl、FPC14Na。
收集树脂柱流出液，并用氢氧化钙溶液调pH至6.93，过滤得到澄清的D-泛酸钙溶液。
将过滤后的D-泛酸钙溶液利用200Da纳滤膜进行纳滤浓缩(即第一浓缩)，至质量浓度为25％，喷雾干燥即得到泛酸钙成品，含量为99.0％，总收率87.6％。
实施例3
将D-泛酸发酵液通过陶瓷膜过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
含D-泛酸的滤液经2500Da的超滤膜超滤，再经100Da的纳滤膜过滤。
将纳滤膜过滤后的D-泛酸溶液调pH至2.80，加入电渗析膜淡水侧，浓水侧加入等体积的去离子水，通电开始电渗析，期间维持淡水侧pH2.0～3.0，直至淡水侧电导率低于800us/cm时停止，收集淡水侧料液，排去浓水侧料液，获得D-泛酸溶液。
将D-泛酸溶液持续通过按阴、阳离子体积比1：3混合均匀的离子交换树脂混合床中，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中的D-泛酸的质量比为1.5：1，并用1倍柱床体积的去离子水顶洗柱子。
本实施例中为离子交换树脂提供阴、阳离子的交换树脂混分别为：AmberliteFPA98 Cl、FPC14Na。
收集树脂柱流出液，并用氢氧化钙溶液调pH至6.98，过滤得到澄清的D-泛酸钙溶液。
将过滤后的D-泛酸钙溶液，在真空度为-0.085Mpa，温度75℃的条件下对D-泛酸钙进行减压浓缩，浓缩至质量浓度为70％(即第二浓缩)，然后加入甲醇，缓慢冷却结晶，最后过滤并干燥得到泛酸钙成品，含量为99.6％，总收率83.5％。
实施例4：
将D-泛酸发酵液通过陶瓷膜过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
含D-泛酸的滤液经2500Da的超滤膜超滤，再经160Da的纳滤膜过滤。
将纳滤膜过滤后的D-泛酸溶液调pH至7.25，加入电渗析膜淡水侧，浓水侧加入等体积的去离子水，通电开始电渗析，期间维持淡水侧pH7.0～8.0，直至淡水侧电导率低于800us/cm时停止，收集浓水侧料液，排去淡水侧料液。
将收集到的浓水侧料液调pH至2.50，再次加入电渗析膜淡水侧，浓水侧加入等体积的去离子水，通电开始电渗析，期间维持淡水侧pH2.0～3.0，直至淡水侧电导率低于1000us/cm时停止，收集淡水侧料液，排去浓水侧料液，获得D-泛酸溶液。
将D-泛酸溶液持续通过按阴、阳离子体积比1：2混合均匀的离子交换树脂混合床中，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中的D-泛酸的质量比为1:1，并用1倍柱床体积的去离子水顶洗柱子。
本实施例中为离子交换树脂提供阴、阳离子的交换树脂混分别为：AmberliteFPA98 Cl、FPC14Na。
收集树脂柱流出液，并用氢氧化钙溶液调pH至6.93，过滤得到澄清的D-泛酸钙溶液。
将过滤后的D-泛酸钙溶液，在真空度为-0.090Mpa，温度70℃的条件下进行浓缩，浓缩至质量浓度为65％(即第二浓缩)，然后加入甲醇，缓慢冷却结晶，最后过滤并干燥得到D-泛酸钙成品，含量为99.8％，总收率82.8％。
对比例1
将D-泛酸发酵液通过陶瓷膜过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
将含D-泛酸的滤液上样到强碱性阴离子交换树脂Amberlite IRA958上。
用3倍树脂体积的去离子水洗涤，然后再用5％乙酸溶液洗脱。
洗脱液用氢氧化钙溶液调pH至6.9，过滤、浓缩，然后加入甲醇，缓慢冷却结晶，最后过滤并干燥得到泛酸钙成品，含量为90.5％，总收率78.8％。
对比例2
将D-泛酸发酵液通过陶瓷膜过滤，顶洗得到含D-泛酸的滤液。
将含D-泛酸的滤液上样到装有活性炭的柱子中。
用3倍柱体积的去离子水洗涤柱子，然后用3倍的甲醇进行洗脱。
收集富含D-泛酸的甲醇洗脱液，将富含D-泛酸的洗脱液用氢氧化钙溶液调pH至7.0，过滤、浓缩，缓慢冷却结晶，最后过滤并干燥得到泛酸钙成品，含量为92.6％，总收率76.5％。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：0.4。
最终产品中，D-泛酸钙含量为98.5％，总收率84.8％。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于，离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：5.5。
最终产品中，D-泛酸钙含量为98.2％，总收率85.7％。
实施例5
本对比例与实施例1的区别在于，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中D-泛酸的质量比为0.4：1。
最终产品中，D-泛酸钙含量为97.9％，总收率87.3％。
实施例6
本对比例与实施例1的区别在于，离子交换树脂的总添加量与D-泛酸溶液中D-泛酸的质量比为3.3：1。
最终产品中，D-泛酸钙含量为98.8％，总收率83.5％。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于，进行第一浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的12％。最终产品中，D-泛酸钙含量为98.9％，总收率87.4％。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于，进行第一浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的46％。最终产品中，D-泛酸钙含量为98.9％，总收率86.8％。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于，进行第一浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的8％。最终产品中，D-泛酸钙含量为98.4％，总收率86.5％。
实施例10
本实施例与实施例1的区别在于，进行第一浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度的53％。最终产品中，D-泛酸钙含量为98.8％，总收率86.0％。
实施例11
本实施例与实施例3的区别在于，进行第二浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度55％。最终产品中，D-泛酸钙含量为99.7％，总收率82.0％。
实施例12
本实施例与实施例3的区别在于，进行第二浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度73％。最终产品中，D-泛酸钙含量为99.8％，总收率83.2％。
实施例13
本实施例与实施例3的区别在于，进行第二浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度45％。最终产品中，D-泛酸钙含量为99.7％，总收率80.8％。
实施例14
本实施例与实施例3的区别在于，进行第二浓缩时，浓缩至D-泛酸钙溶液的质量浓度78％。最终产品中，D-泛酸钙含量为99.0％，总收率81.2％。
最终产品中，D-泛酸钙的含量的检测方法为高氯酸全自动电位滴定法，D-泛酸钙含量X1(按干燥品计，以质量分数表示，数值以％计)，计算方法如下式：
式中：
V1——试料溶液消耗高氯酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升(ml)；
c1——高氯酸标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
238.27——D-泛酸钙的摩尔质量，M(1/2C18H32CaN2O10)＝238.27，单位为克每摩尔(g/mol)；
X5——试料干燥失重，质量分数(％)；
m1——试料质量，单位为克(g)；
计算结果表示至小数点后一位。
溶液中D-泛酸\D-泛酸钙浓度的检测方法为HPLC法，总收率计算方法如下式：
式中：
W——D-泛酸钙的质量，单位为克(g)；
C发酵液——发酵液中D-泛酸的浓度，单位为微克每毫升(ug/ml)；
V发酵液——D-泛酸发酵液的体积，单位毫升(ml)；
计算结果表示至小数点后一位。
实施例1-14和对比例1-4的最终产品的含量和总收率如表1所示。
表1
含量 总收率
实施例1 98.8％ 87.2％
实施例2 99.0％ 87.6％
实施例3 99.6％ 83.5％
实施例4 99.8％ 82.8％
实施例5 97.9％ 87.3％
实施例6 98.8％ 83.5％
实施例7 98.9％ 87.4％
实施例8 98.9％ 86.8％
实施例9 98.4％ 86.5％
实施例10 98.8％ 86.0％
实施例11 99.7％ 82.0％
实施例12 99.8％ 83.2％
实施例13 99.7％ 80.8％
实施例14 99.0％ 81.2％
对比例1 90.5％ 78.8％
对比例2 92.6％ 76.5％
对比例3 98.5％ 84.8％
对比例4 98.2％ 85.7％
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过将D-泛酸发酵液进行固液分离，利用电渗析膜对其进行电渗析，去除绝大部分的盐和杂离子，在通过利用离子交换树脂混合床的吸附作用，吸附D-泛酸类似物杂质并去除，纯化后，与含钙的碱性中和试剂混合，浓缩后即可获得D-泛酸钙，本申请中的制备方法简单，且试剂用量少，绿色环保，有利于实现工业化的放大生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种D-泛酸钙的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1)将D-泛酸发酵液进行固液分离后，利用电渗析膜对所述D-泛酸发酵液进行电渗析，获得D-泛酸溶液；
S2)利用离子交换树脂混合床对所述D-泛酸溶液纯化后，与含钙碱性试剂混合，获得所述D-泛酸钙；
所述离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(0.5～5.0)。
2.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S1)中，所述固液分离包括第一过滤和/或第二过滤；
优选地，所述第一过滤包括板框过滤、陶瓷膜过滤或离心分离中的一种或多种。
3.根据权利要求2中所述的制备方法，其特征在于，所述第二过滤包括超滤膜过滤和/或纳滤膜过滤；
优选地，所述超滤膜的截留分子量为1000～10000Da，优选为2000～5000Da，更优选为2500～3000Da；
优选地，所述纳滤膜的截留分子量为80～800Da，优选为100～500Da，更优选为100～250Da。
4.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S1)中，所述电渗析膜为阴阳离子交换膜；
优选地，所述S1)包括，利用所述电渗析膜对所述D-泛酸发酵液进行电渗析直至淡水侧电导率为500-3000us/cm，停止电渗析，收集淡水侧料液，获得所述D-泛酸溶液。
5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S2)中，所述离子交换树脂混合床的制备方法包括：将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按体积比为1：(0.5～5.0)混合，优选为1：(1～3)，更优选为1：2；
优选地，所述阴离子交换树脂包括季胺型阴离子交换树脂、伯胺型阴离子交换树脂、仲胺型阴离子交换树脂或叔胺型阴离子交换树脂中的一种或多种；
优选地，所述阳离子交换树脂包括磺酸基阳离子交换树脂、磷酸基阳离子交换树脂、羧酸基阳离子交换树脂或酚羟基阳离子交换树脂中的一种或多种；
优选地，所述离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：(1～3)；
更优选地，所述离子交换树脂混合床中阴离子和阳离子的体积比为1：2；
优选地，所述离子交换树脂的总添加量与所述D-泛酸溶液中的D-泛酸的质量比为(0.5～3.0)：1，优选为(1～2)：1，更优选为1：1。
6.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述S2)中，所述含钙碱性试剂包括氢氧化钙或氧化钙；
优选地，所述S2)中，将所述D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与所述含钙碱性试剂混合，直至pH为6.8-7.5，获得所述D-泛酸钙。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2)包括：
S2-1)将所述D-泛酸溶液通过离子交换树脂混合床纯化后，与所述含钙碱性试剂混合，获得D-泛酸钙溶液；
S2-2a)将所述D-泛酸钙溶液进行第一浓缩和干燥，获得所述D-泛酸钙；
或S2-2b)将所述D-泛酸钙溶液进行第二浓缩后与溶剂混合，并进行结晶、干燥和过滤，获得所述D-泛酸钙。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S2-2a)中，所述干燥包括喷雾干燥；
优选地，所述第一浓缩包括：浓缩至所述D-泛酸钙溶液的浓度的10％～50％；
优选地，所述第一浓缩包括纳滤浓缩、薄膜蒸发浓缩、减压浓缩或MVR浓缩中的一种或多种；
优选地，所述纳滤浓缩的截留分子量为150-300Da。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S2-2b)中，所述溶剂包括醇；
优选地，所述醇包括甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或多种；
优选地，所述第二浓缩包括：浓缩至所述D-泛酸钙溶液的浓度的50％～75％；
优选地，所述第二浓缩包括减压浓缩；
优选地，所述减压浓缩的中，真空度为-0.080～-0.095Mpa，温度为50～75℃。
10.权利要求1-9中任一项所述的D-泛酸钙的制备方法在制备D-泛酸钙中的应用。
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