阅读说明：本技术 一种d-泛解酸内酯的水溶液结晶方法 (Aqueous solution crystallization method of D-pantoic acid lactone ) 是由 段小瑞 汪洪湖 杜斌 李涛 陶勇 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法,包括如下步骤：以含有15～23％D-泛解酸内酯的无机盐水溶液为原料,浓缩使其中D-泛解酸内酯的浓度至28～35％,以2～8℃/h的速度降温至0～5℃,保温结晶。本发明提供的方法是以调节D-泛解酸内酯在有无机盐水溶液中的浓度以及控制降温速度而实现结晶,优选适用于以D-泛解酸为原料、采用内酯化工艺制备D-泛解酸内酯所得的混合溶液。该方法具有步骤简单、操作易控、品质较高等特点,是D-泛解酸内酯结晶提纯的一种有效方法。(The invention relates to a method for crystallizing an aqueous solution of D-pantoic acid lactones, which comprises the following steps of taking an inorganic saline solution containing 15-23% of D-pantoic acid lactones as a raw material, concentrating to ensure that the concentration of the D-pantoic acid lactones is 28-35%, cooling to 0-5 ℃ at the speed of 2-8 ℃/h, and carrying out heat preservation and crystallization.)

一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法

技术领域

本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法。

背景技术

D-泛解酸内酯为白色结晶性粉末，极易溶于甲醇、乙醇，易溶于水。沸点120～122℃，密度1.165g/cm³，比旋度(20℃)为-45～-50.8(C＝2.5，水)。

D-泛解酸内酯可用于生产D-泛酸钙、D-泛醇以及D-泛醇***，市场巨大。例如：人体缺乏D-泛酸钙可具如下症状，生长停止，体重减少，突然死亡，皮肤毛发障碍，神经系统障碍，消化器官失常，肝功能障碍，影响抗体形成等。D-泛酸钙还可作食品添加剂和饲料添加剂，在表皮组织的形成中扮演重要角色，作为活性成分用于药物成份，促进创口愈合和用于化妆品，维生素是皮肤保健和美容所不可缺少的营养剂，国外很多化妆品均含维生素，如D-泛醇、D-泛醇***和DL-泛醇，也被用作化妆品的添加剂。

目前制备D-泛解酸内酯一般采用化学或生物拆分方法。传统的化学拆分方法还有生物拆分方法中，采用微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯，因具有环境污染和毒性少等特点而成为研究的一个重要方向。其中，微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的一种方法是利用产L-泛解酸内酯酶的微生物，分解DL-泛解酸内酯中的L-泛解酸内酯，得到未分解的D-构型泛解酸内酯。

然而，无论什么拆分方法都会遇到D-泛解酸钠内酯的精制问题。现有技术在提取D-泛解酸内酯这一步骤传统方法都是采用有机溶剂萃取后再精制得到合格D-泛解酸内酯，有使用乙酸乙酯，二氯甲烷，甲苯等溶剂，都存在有毒与污染的问题，且步骤繁琐。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种操作简单、易于控制、高效生产高品质D-泛解酸内酯晶体的水溶液结晶方法。

具体而言，本发明提供一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，其是以含有15～23％D-泛解酸内酯的无机盐水溶液为原料，浓缩使其中D-泛解酸内酯的浓度至28～35％，以2～8℃/h的速度降温至0～5℃，保温结晶。

本发明所述D-泛解酸内酯的浓度是指质量体积百分比浓度，即每100ml水溶液中D-泛解酸内酯的克数。例如，15～23％D-泛解酸内酯是指每100ml水溶液中D-泛解酸内酯的质量为15～23g。再例如，浓缩使其中D-泛解酸内酯的浓度至28～35％是指浓缩使每100ml水溶液中D-泛解酸内酯的质量为28～35g。

本发明提供的方法核心在于控制D-泛解酸内酯在无机盐水溶液中的浓度以及控制降温速率，使D-泛解酸内酯高效析出结晶，且所得晶体大、均匀，结晶产物D-泛解酸内酯比旋度可达到-45～-50.5、优选达到-49.5～-50.5，符合工艺使用标准。

本发明提供的方法优选针对以D-泛解酸为原料、采用内酯化工艺制备D-泛解酸内酯所得的混合溶液。所述D-泛解酸可以是以DL-泛解酸内酯为原料拆分制备得到，优选采用生物拆分方法制备得到。由于上述工艺的大规模生产过程中会产生大量无机盐，因此，本发明提供的针对含有D-泛解酸内酯的无机盐水溶液的结晶方法尤其适用于上述工艺所得的产物。

本发明所述无机盐包括硫酸铵、硫酸钠、氯化钠以及氯化铵。本发明优选所述无机盐水溶液中，D-泛解酸内酯与无机盐的质量比为100：(50～75)。

为了提高浓缩效率，本发明优选所述浓缩是指在55～65℃减压浓缩。所述浓缩的过程中可以以转速20～40r/min对水溶液进行搅拌。

为了确保降温速度均匀以便于高效析出品质优异的晶体，本发明优选所述降温过程中以转速20～40r/min对水溶液进行搅拌。

采用本发明提供的方法，保温结晶的时间约为1～3h，即可析出晶体大、均匀的D-泛解酸内酯晶体。本发明提供的方法所得到的晶体比旋度一般可达到-49.5～-50.5，品质优异。

作为本发明的一种具体优选方案，所述方法包括如下步骤：以含有D-泛解酸内酯的无机盐水溶液为原料，在58～62℃减压浓缩使其中D-泛解酸内酯的浓度至30～32％，以转速28～32r/min进行搅拌并以6～8℃/h的速度降温至0～2℃，保温结晶2h，抽滤收集晶体；

所述无机盐水溶液是D-泛解酸溶液经内酯化后的混合溶液，其中D-泛解酸内酯的浓度为18～22％，无机盐浓度为13～17％。

与现有技术相比，本发明提供的方法优选适用于手性拆分所得D-泛解酸溶液再经内酯化所得的溶液，无需经过有机溶剂溶剂萃取，直接从D-泛解酸内酯的无机盐水溶液中得到合格的D-泛解酸内酯，避免了有毒有机溶剂的使用，步骤简单，为生产减少了设备投入，减少了生产步骤，节省了成本，最重要是环保无污染，积极响应国家政策。且本发明从无机盐水溶液中直接结晶出D-泛解酸内酯，减少工序，过程易控，操作简便，所得产品晶体大、均匀，结晶产物D-泛解酸内酯比旋度可达到-45～-50.5、优选达到-49.5～-50.5，符合工艺使用标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但是不应也不能构成对本发明的限制。

以下各实施例中，所述料液中的无机盐由硫酸铵、硫酸钠、氯化钠以及氯化铵组成。

实施例1

本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，具体步骤为：

取D-泛解酸溶液经内酯化后的料液(含D-泛解酸内酯20.1％，含无机盐15％)2L，60℃减压浓缩调整含D-泛解酸内酯浓度在30.0％，按8℃/h降温速率至1℃，搅拌转速按30r/min，1℃保温2h，抽滤得料300g。

本实施例所得D-泛解酸内酯的收率为75％，比旋度-50.0°，晶体规整、均匀、颗粒大。

实施例2

本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，具体步骤为：

取D-泛解酸溶液经内酯化后的料液(含D-泛解酸内酯18.1％，含无机盐14％)2L，60℃减压浓缩调整含D-泛解酸内酯浓度在28.0％，按8℃/h降温速率至3度，搅拌转速按30r/min，3度保温2h，抽滤得料260g。

本实施例所得D-泛解酸内酯的收率为72％，比旋度-49.9°，晶体规整、均匀、颗粒大。

实施例3

本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，具体步骤为：

取D-泛解酸溶液经内酯化后的料液(含D-泛解酸内酯19.1％，含无机盐14.5％)2L，60℃减压浓缩调整含D-泛解酸内酯浓度在30.0％，按8℃/h降温速率至4度，搅拌转速按30r/min，4度保温2h，抽滤得料260g。

本实施例所得D-泛解酸内酯的收率为68％，比旋度-50.2°，纯度98.1％。晶体规整、均匀、颗粒大。

实施例4

本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，具体步骤为：

取D-泛解酸溶液经内酯化后的料液(含D-泛解酸内酯18.1％，含无机盐12％)2L，60℃减压浓缩调整含D-泛解酸内酯浓度在28.0％，按8℃/h降温速率至2度，搅拌转速按30r/min，2度保温2h，抽滤得料260g。

本实施例所得D-泛解酸内酯的收率为72％，比旋度-49.9°，晶体规整、均匀、颗粒大。

实施例5

本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的水溶液结晶方法，具体步骤为：

取D-泛解酸溶液经内酯化后的料液(含D-泛解酸内酯19.1％，含无机盐10％)2L，60℃减压浓缩调整含D-泛解酸内酯浓度在30.0％，按8℃/h降温速率至4度，搅拌转速按30r/min，4度保温2h，抽滤得料260g。

本实施例所得D-泛解酸内酯的收率为68％，比旋度-50.2°，晶体规整、均匀、颗粒大。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。