一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠产品的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠产品的制备方法。该方法采用四氧化三铁、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸钠盐作为反应原料，在水中进行反应后生成乙二胺四乙酸铁钠产品。本发明方法获得的产品没有氯化物及硫酸盐等其他副产物，属于环境友好型制备工艺。
【专利说明】—种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠产品的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物与新医药【技术领域】。更具体地，涉及一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)产品的制备方法。
【背景技术】
[0002]乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)是一种螯合型的铁营养强化剂。由于近年来研究证实它具有较高的人体吸收率、较高的溶解性、较小的胃肠刺激以及对食物载体感官和内在品质影响较小等优点而广泛应用于面粉及其制品、固体饮料、调味品、饼干、乳品和保健食品中，对改善大人群缺铁性贫血具有良好的效果。
[0003]国内现有的NaFeEDTA产品，其质量标准遵循GB22557-2008，其pH指标范围为
3.5-5.5，且没有对产品中氯化物和硫酸盐的含量做出规定。而在国际上NaFeEDTA产品遵循JECFA-2008 (食品添加剂联合专家委员会)和FCC8-2012 (食品化学法典)的标准。其中FCC8-2012对产品中pH、氯化物和硫酸盐的指标要求更为严格。pH指标范围为4.5-5.5，氯化物< 0.6%,硫酸盐< 600mg/kg。
[0004]原有NaFeEDTA的制备专利为ZL 98 I 00374.5 ;该专利中采用乙二胺四乙酸二钠盐和三价或二价铁盐为原料(一般采用铁的硫酸盐或氯化盐)，制备工艺是通过加热溶解原料，混合反应，再经调PH值、浓缩、过滤、重结晶、干燥和过筛等工艺制备得到乙二胺四乙酸铁钠。如此制备会得到副产物氯化物或硫酸盐。在重结晶和干燥后的产品中也会存留部分氯化物和硫酸盐。同时由于该制备方法产生了副产物，显著降低了原料合成利用率，并增加了工业生产成本。溶液中含有大量的氯化物或硫酸盐若直接排放会引起环境污染，经治理进行排放，能耗较大。
[0005]国内近来也有一些对NaFeEDTA制备方法的报道，但其方法得到的产品中都会混入部分氯化物，或者必须用水洗除去。如:张敏红等(海峡药学，2005，17 (5): 13~15)以三氯化铁、氢氧化钠及Na2H2EDTA为原料，首先使三氯化铁与氢氧化钠反应制得氢氧化铁，然后加入到一定浓度的Na2H2EDTA溶液中，调节pH至8左右，水浴加热2h，将滤液减压浓缩，冷却后加入95% (体积分数)的乙醇，搅拌至固体状。烘干，机械搅拌至细粒状，即得黄棕色粉末状产品NaFeEDTA。张志朋等(精细化工，2008，25 (8): 775~777)用三氯化铁和乙二胺四乙酸或其二钠盐为原料溶于水后添加NaHCO3后静置，过滤，50°C干燥后得到NaFeEDTA.3H20。蔡自由和钟国清(化学世界，2009，12:721~723)以三氯化铁、浓氨水、乙二胺四乙酸和NaHCO3为原料制成NaFeEDTA.3H20。先将FeCl3.6H20固体溶解，加入浓氨水反应生成氢氧化铁，将氢氧化铁水洗除去氯离子。再将氢氧化铁与乙二胺四乙酸混合，在80°C反应lh，加入NaHCO3调节pH至5.0左右，蒸发浓缩，冷却，用95%的乙醇水洗3次，干燥得到产品。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)产品的制备方法。该方法使合成后的产品中无氯化物和硫酸盐残留，同时pH在4.5-5.5范围。而且，合成的产物只有乙二胺四乙酸铁钠和水，无其他副产物产生，属于环境友好型工艺。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:
[0008]本发明提供了一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)产品的制备方法，该方法包括:
[0009]在40°C -100°C条件下，优选60°C _90°C，先将四氧化三铁与乙二胺四乙酸(H4EDTA)在水中反应20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸钠盐水溶液，继续反应30min-150min，再将反应液空气曝气，然后过滤，滤液减压浓缩，冷却至室温，析出晶体，干燥后即得。
[0010]上述方法中，优选为，所述四氧化三铁:Na:EDTA的反应摩尔比为1:3-3.6:3-3.3。[0011 ] 进一步地，本发明使用的乙二胺四乙酸钠盐优选为乙二胺四乙酸二钠(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)15
[0012]在本发明中，计算四氧化三铁:Na:EDTA的反应摩尔比时，Na的来源为乙二胺四乙酸二钠(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)，EDTA的来源为乙二胺四乙酸(H4EDTA)和乙二胺四乙酸二钠(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四钠(Na4EDTA)15
[0013]进一步地，反应液空气曝气的时间为10min-50min。
[0014]本发明的有益效果如下:
[0015]本发明采用一种新的合成工艺制备乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)，产品为乙二胺四乙酸铁钠和水，没有氯化物及硫酸盐等其他副产物，属于环境友好型制备工艺。原料利用率高，节省成本。
[0016]此外，本发明所述的方法对pH的控制达到新的高度，产品的pH指标在4.5-5.5的范围，使该产品能够利用在更广泛的食品领域。
【具体实施方式】
[0017]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0018]实施例1
[0019]一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠产品的制备方法，其过程是:
[0020]取四水合乙二胺四乙酸四钠盐76kg溶解于92.1kg水中，为溶液A。取四氧化三铁46.3kg，加水705kg，加热至70°C，加入乙二胺四乙酸135kg，在70°C下恒温反应40min。加入溶液A，并不断搅拌，继续反应70min。然后空气曝气30min，过滤，将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得227kg乙二胺四乙酸铁钠产品。测得产品pH为4.78。氯化物≤0.06%，硫酸盐≤600mg/kg。
[0021]实施例2
[0022]取四水合乙二胺四乙酸四钠盐81.4kg溶解于103.6kg水中，为溶液A。取四氧化三铁46.3kg，加水700kg，加热至40°C，加入乙二胺四乙酸122.7kg，在40°C下恒温反应60min。加入溶液A,并不断搅拌,继续反应140min。然后空气曝气50min,过滤,将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得215kg乙二胺四乙酸铁钠产品。测得产品pH为
5.12。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0023]实施例3
[0024]取四水合乙二胺四乙酸四钠盐67.8kg溶解于90.6kg水中，为溶液A。取四氧化三铁46.3kg,加水700kg,加热至9(TC,加入乙二胺四乙酸149kg,在9(TC下恒温反应30min。加入溶液A，并不断搅拌，继续反应50min。然后空气曝气20min，过滤，将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得216kg乙二胺四乙酸铁钠产品。测得产品pH为4.58。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0025]实施例4
[0026]取二水合乙二胺四乙酸二钠盐122.8kg溶解于169.2kg水中，用氢氧化钠调整pH为11.0，为溶液么。取四氧化三铁46.3kg，加水628kg，加热至90°C，加入乙二胺四乙酸87.7kg，在90°C下恒温反应30min。加入溶液A，并不断搅拌，继续反应50min。然后空气曝气20min,过滤,将滤液减压浓缩至500kg,冷却至室温,结晶,干燥,得222kg乙二胺四乙酸铁钠产品。测得产品pH为4.76。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0027]实施例5
[0028]取四水合乙二胺四乙酸四钠盐90.5kg溶解于109.8kg水中，为溶液A。取四氧化三铁46.3kg，加水702 kg，加热至70°C，加入乙二胺四乙酸105.2kg，在70°C下恒温反应40min。加入溶液A,并不断搅拌,继续反应70min。然后空气曝气30min,过滤,将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得126kg晶体。产品颜色偏红，测得pH为5.6。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0029]实施例6
[0030]取四水合乙二胺四乙酸四钠盐63.3kg溶解于76.8kg水中，为溶液A。取四氧化三铁46.3kg，加水704kg，加热至70°C，加入乙二胺四乙酸163.6kg，在70°C下恒温反应40min。加入溶液A,并不断搅拌,继续反应70min。然后空气曝气30min,过滤,将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得151kg晶体。过滤后筛上物存留较大量白色晶体，乙二胺四乙酸未反应完全。测得产品pH为3.6。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0031]实施例7
[0032]取四氧化三铁46.3kg，乙二胺四乙酸135.4kg及四水合乙二胺四乙酸四钠盐73.3kg，加水710kg，混合并不断搅拌，70°C下持续反应llOmin。然后空气曝气30min，过滤，将滤液减压浓缩至500kg，冷却至室温，结晶，干燥，得176kg晶体。过滤后筛上物存留较多杂质，判断原料未反应完全。测得产品pH为4.47。氯化物 0.06%，硫酸盐 600mg/kg。
[0033]对比实施例5和6可知，四氧化三铁:Na:EDTA的反应摩尔比不在1:3-3.6:3-3.3的范围内。虽然产品的氯化物和硫酸盐的浓度均符合FCC8的标准，但是pH不在4.5~5.5范围内，而且产品的得率较低仅达到50 %~60 %。对比实施例7可知，若四氧化三铁、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸四钠盐同时加入反应器进行反应，原料不能反应完全，产品的得率偏低，仅达到69.7%。所以控制反应原料的加入顺序及合适的原料摩尔配比是此制备方法的关键点。
[0034]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种环境友好型乙二胺四乙酸铁钠的制备方法，其特征在于，该方法包括:在40 V -100 V条件下，先将四氧化三铁与乙二胺四乙酸在水中反应20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸钠盐水溶液，继续反应30min-150min，再将反应液空气曝气，然后过滤，滤液减压浓缩，冷却至室温，析出晶体，干燥后即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述四氧化三铁:Na:EDTA的反应摩尔比为 1:3-3.6:3-3.3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钠盐为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在60°C-90°C条件下进行反应。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应液空气曝气的时间为10min_5 0mino
【文档编号】C07C227/18GK104177270SQ201410369743
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】许中敏, 鲍小丹, 常欣, 赵晓娟 申请人:北京维他科技有限公司