1、第九章d-生育酚的生产工艺原理第九章生育酚的生产工艺原理第一节 概述第二节 混合生育酚的提取工艺第三节 非 -生育酚的转型反应工艺原理及其过程第四节 精制工艺第五节 副产物的综合利用与溶剂的回收第一节 概述Vitamin E为 一类与生育有关的维生素,为 二氢吡喃衍生物,而且分子中含一个酚羟基,故称为生育酚类(Tocopherols)。维生素E醋酸酯(Vitamin E Acetate)()-2,5,7,8-四甲基-2-(4,8,12-三甲基十三烷基)-6- 苯并二氢吡喃醇 醋酸酯,Vitamin E的分类Vitamin E可分为生育酚和生育三烯酚两大类,再根据芳环上取代基的不同分为八种。其中
2、 -生育酚活性最强。d- 生育酚化学名:2R, 5, 7, 8四甲基 2( 4 R, 8 R, 12 三甲基十三烷基) 6色满醇。分子中 3个手性中心。OCH3HOH3CCH3CH3CH3H H CH3CH3CH31245674812O124苯并二氢吡喃d- 生育酚的性状淡黄色的粘稠液体,无臭无味,mp:2.53.5,bp:200220 / 0.1mmHg,相对密度:0.950比旋度: 20D24(辛烷)在水中不溶,易溶于在无水乙醇、丙酮、氯仿、乙醚或石油醚。对热稳定,但空气中缓慢氧化,遇光色渐变深。生育酚的生理活性抗不育维持动物的正常繁殖抗氧化细胞内抗氧化剂,抑制过氧化物及自由基的生成,对生
3、物膜有保护、稳定及调控作用,综合为抗衰老作用生育酚的用途临床用于习惯性流产,不孕症及更年期障碍,进行性肌营养不良,间歇性跛行及动脉粥样硬化等的防治。还可用于延缓衰老;在化妆品中用于促进皮肤新陈代谢,改善弹性等作用食品的抗氧化剂及添加剂生育酚的副作用长期过量服用 Vitamin E可产生眩晕、视力模糊,并可导致血小板聚集及血栓形成。生育酚的稳定性及抗氧化作用机理-生育酚对氧十分敏感,遇光、空气可被氧化,部分氧化产物为-生育醌及-生育酚二聚体。这种氧化反应在碱性溶液中进行得更快。生育醌生育酚二聚体生育酚的来源及制备主要存在于植物油及动物脂肪中在植物油中的含量不到千分之一在植物油精炼后的下脚料脱臭产
4、物中含量达 3 20d-生育酚尚不能全合成,但已经可以合成其消旋体,活性为天然品的 40由于天然维生素 E与全合成的维生素 E相比具有生物活性高,食用安全的特点,因而天然维生素 E将部分代替合成维生素 E在 医药、保健品、食品、化妆品 的应用,成为近年很受关注的热点产品。近年来,我国天然维生素 E的研究发展较快,已有 10余家企业生产天然维生素 E浓缩液,总生产能力已超过 1000吨,而且还有不少企业准备投入天然维生素 E的生产天然混合维生素 E的价格大约 25万吨,含50的 维生素的价格约 250万元吨 天然 d维生素 E 维生素 E又称生育酚( T ocopherol),是一种具有多种功能
5、的维生素,医学界称其为永葆青春的健康使者。但人们从食物中所摄取的维生素数量很少,远远达不到保证健康的水平,在西方发达国家人们纷纷购买维生素 E服用。 按生产工艺不同,维生素 E有合成品和天然品两种 。天然维生素 E来源于天然绿色植物的油脂。而合成维生素 E由三甲基氢醌和异植物醇等化学原料合成。 天然维生素 E的生物活性及安全性均优于合成维生素 E,其药理活性相当于合成维生素 E的1.36倍,生物利用度更高,更易于被人体吸收。 天然维生素 E来自大自然,无任何有毒杂质残留,安全性极佳,适宜长期服用,因此国际上天然维生素 E可用于药品、保健品、功能性饮品、食品添加剂、美容化妆品等 。 浙江医药股份
6、有限公司新昌制药厂通过改进工艺,用 三级分子蒸馏和化学法提纯相结合的工艺,可以低 V E含量(2)的脱臭馏出物中生产纯度超过70,最高达90以上的天然维生素 E,其中d生育酚所占比例达95以上,生物活性在1200IU上,最高达1400IU,各项质量指标均达到或超过 F CC IV要求,完全满足国际市场的要求。浙江医药股份有限公司新昌制药厂凭借企业在科研、工艺、装备、人才等方面的优势,攻克了天然 d维生E生产工艺的技术难点:(1)自行研制开发分子蒸系统;(2)从低天然维生素 E含量( V E含量2)的脱臭馏出物中的提取工艺;(3)研制高效的以 A l2 O3为载体的钯催化剂用于低生育酚向生育酚的
7、转化;(4)产品在低温下的澄清度问题。浙江医药股份有限公司新昌制药厂已完成天然维生素 E的工业性试验,形成年产200吨的天然 d维生素 E的生产规模,产品质量指标均到或超过国际水平。混合维生素E制备a-维生素E发布时间:2005-11-24 所属单位:天津大学项目简介:维生素E具有抗不育、抗癌、抗衰老等一列生理功能,广泛用于药物、化妆品、食品行业中。天然维生素E的生理活性和安全性均优于合成维生素E,并且不同异构体的维生素E的生物活性不同,其中a-维生素E的活性最高。成果水平及开发程度:本项目以天然混合维生素E为原料,采用甲基化技术制备维生素E,属国内领先水平。经济效益及市场预测:天然混合维生素
8、E的价格大约25万/吨,含50%的a-维生素E的价格约250万元/吨,经济效益显著。国内维生素E的产量很低,而且然a-维生素E制品基本上还是空白,在天然混合维生素E基础上,采用甲基化技术制备a-维生素E具有广阔的前景。投产条件:天然混合维生素E,高压釜交易方式:技术合作。技术转让项目 YY-ba0118020/ SUP 39802 纯天然维生素E生产技术及装置利用“分子蒸馏技术及其工业化装置”,可从豆油,菜籽油等植物油精制过程的脱臭馏出物中提取主产品;天然维生素E;副产品:植物甾醇、脂肪酸甲酯等。采用该技术不仅能大大降低高沸点物料的分离成本,而且极好地保护了热敏物料的品质和特性。技术指标:主产
9、品:混合型天然维生素E浓度50、70,高型天然维生素E浓度d-VE95.副产品:植物甾醇:浓度70、90,脂肪酸甲酯:浓度90。合作方式:技术转让,可提供工艺流程、设备等。资料备索。目前 天然维生素 E的研究与开发非常热 本章将介绍一种较为成熟的工艺路线生育酚的生产工艺 我国油脂加工工业较为发达 以脱臭产物为原料经提取制备d -生育酚具有资源优势 工艺过程可分为三步:1. 提取混合生育酚2. 转型反应(甲基化使非体转化为体)3. 精制提纯第一节 概述第二节 混合生育酚的提取工艺第三节 非 -生育酚的转型反应工艺原 理及其过程第四节 精制工艺第五节 副产物的综合利用与溶剂的回收第二节混合生育酚的
10、提取工艺原料:脱臭产物为油状到半凝固状生育酚含量一般在3 8 产品 杂质 杂质 杂质生育酚 脂肪酸 甘油酯甾醇确定提取工艺时要充分利用目标成分和杂质之间性质的差OCH3HOH3CCH3CH3CH3H H CH3CH3CH31245674 812R1OCOOCOR2OCOR3RCOOHHO脂肪酸甘油酯-谷甾醇各成分在化学结构上的特点和差异?各成分在化学结构上的特点和差异?提取的方法1. 溶剂萃取法2. 化学预处理法3. 蒸馏法4. 吸附与离子交换法5. 层析法6. 超临界萃取及超临界色谱法关键:找准产品与杂质之间的 物理与化学性质的差异,如 溶解性、沸点、酸碱性、化学反性 等,组合适当的过程进行
11、纯化。1.溶剂萃取法利用生育酚、甾醇、游离脂肪酸及甘油酯等在不同溶剂中溶解度的不同,选择合适的溶剂(如甲醇、乙醇、石油醚等)将生育酚与杂质分开。优缺点:设备简单,操作费用低,但溶剂用量大,杂质含量不能太高。2.化学预处理法通过适当的化学反应,使原料中的甾醇、游离脂肪酸及甘油酯等转变称为更容易与生育酚分离的物质。常用的方法包括: a. 酯化法 b.皂化法 c.络合法 d.酶法油脂的几个常见性质指标酸值:中和1g 油脂中的脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。皂化值(mg/g KOH) :皂化1g 油脂所需的氢氧化钾的毫克数。碘值:100g 汽油或脂肪所能吸收碘的量( g)。a.酯化法使脱臭馏出物中的脂肪酸与醇类进行酯化反应,使产生的酯与生育酚更容易通过真空蒸馏等手段分离。该法较为常用用于酯化的醇: 甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等操作实例 水蒸汽蒸馏的原理、实验室装置水蒸汽蒸馏 适用于分离提纯在其沸点附近易分解的化合物,也适用于从不挥发物质或树脂状物质中分离出所需成分; 被提纯物质应不溶于水,在沸腾状态下与水不发生反应,在 100左右具有一定的蒸汽压。b.皂化法用碱金属或碱土金属氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐与脱臭馏出物中的游离脂肪酸和甘油酯发生皂化反应,使之转化为脂肪酸盐,从而除去大部分的游离脂肪酸和甘油酯。操作实例