本发明涉及补镁制剂技术领域,具体是一种甘氨酸镁螯合物的制备方法。
背景技术:
镁是人体细胞内含量最多的阳离子之一,也是调节细胞内外钙、钠钾离子平衡的重要物质;催化激活体内多种酶反应,几乎参与了体内所有能量代谢过程及DNA、RNA等的合成。由于镁离子与细胞的能量产生有关,因此可以治疗人体慢性疲劳综合症和老年性痴呆、迅速恢复体力、提高智力;当镁离子与铁和钙等离子同时使用时,能够用来治疗贫血、骨质疏松症等。同时,动物体内还有0.05% 的镁离子,它不仅维持骨骼和牙齿的完整性, 而且在神经肌肉脉冲传递、酶的活性以及体内能量、蛋白和脂肪代谢中起着重要作用。近年来,镁在人体内重要性及其临床应用日益受到重视,迫切需要合适的补镁制剂来弥补人体镁的不足。目前,人体使用的补充镁的药物多以无机盐为主,会给体内带入大量的干扰阴离子(硫酸根等),该种药物不容易被人体吸收,并且还会产生不良反应。
技术实现要素:
本发明需要解决的技术问题是如何提供无干扰离子、避免“三废”产生的甘氨酸镁螯合物的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
①合成反应:将甘氨酸、镁化合物及水按比例投入到反应釜中,搅拌混合,加热至反应温度,反应一段时间,得到反应液;
②产物提纯:将反应液在一定温度下过滤,得滤液和滤渣,再将滤液进行醇析处理,静置一段时间后,离心分离,得醇析液和析出物,烘干析出物,得甘氨酸镁螯合物产品;
③后处理:将醇析液进行精馏,精馏后得到的醇回用至醇析处理步骤,精馏后的釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤①中甘氨酸、镁化合物、水的反应摩尔比例为2:1.05:11.1~2:1.8:16.7。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤①中所用的镁化合物为氧化镁、氢氧化镁、醋酸镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的一种或多种,所用的水为去离子水。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤①中反应温度为50~90℃,反应时间为1~6小时。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤②中过滤时反应液的温度为60°~70°。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤②中醇析处理中用的醇为甲醇、乙醇或丙醇的任意一种,所用的醇与滤液体积比为1:2~1:4。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤②中静置时间为2~6小时,离心分离的转速为2000~2500转/分。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤②中烘干温度为60~105℃,烘干时间为2~5小时。
本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤③中的精馏温度为60~80℃。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步是:
本方法采用以氧化镁、氢氧化镁、醋酸镁、碳酸镁、碱式碳酸镁制备甘氨酸镁螯合物,代替了硫酸根等含有干扰阴离子的干扰,可有效地减少反应时间、提高产率,所得产品稳定性强,镁含量达到了10%左右,氨基酸与镁盐的复合可以促进铁盐的吸收,提高了生物效价;同时,生产成本低,且无三废产生等优点,工艺流程更加简单,设备能源投资更少,并且实现全循环,零排放,更加适宜工业化。
本发明所使用的镁化合物原料为氧化镁、氢氧化镁、醋酸镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的一种或多种,在反应过程中生成水或生成气体脱离体系,不会引入难分离无机阴离子,得到纯净的甘氨酸镁产品。
本发明甘氨酸镁螯合物的合成过程中,反应体系是甘氨酸在过饱和状态下与镁化合物反应。同等条件下,因为反应底物甘氨酸浓度的增加,使得反应过程反应速率提高,反应的转化率提高,产品收率得以提高。相比较之前的专利CN103626669A,收率提高近两个百分点。
本发明甘氨酸镁螯合物的纯化过程不需要再次进行浓缩,就可以进行醇析。相比较之前的专利CN103626669A节省了减压浓缩工段,节省了能源设备的投资,工艺流程更加简单,工业化更易实现。
本发明中甘氨酸镁螯合物在有机溶剂中不形成沉淀,而是形成晶体析出,所以,结晶的时间对晶体的形成有很大的影响。对于本发明而言,静置的时间为2~6小时,能够使晶体结晶更加地充分。
本发明对过滤后的滤液中加入到醇析液中,使得不溶于醇析液中的物质可以大量、充分地析出,然后将经醇析后的溶液再进行精馏处理,即在蒸馏的基础上增加一个回流工序,通过控制精馏的温度将醇析后溶液中的醇可以蒸出来,并且可以循环利用到上一步的醇析过程中,节约生产成本,提纯效果好。在传统的甘氨酸镁螯合物的铁制备过程中,并没有涉及到对原料的回用问题,而在本发明中,通过按照一定的比例将回收的醇液代替醇析液,回用至醇析过程中,并且在过滤后的滤渣中,将含有未参加反应的原料回用至反应釜中继续反应,节约了反应成本;同时,将经过精馏的釜液溶解甘氨酸,使得反应起始时反应物的浓度增大,促进了反应的正向进行。综上所述,滤液、精馏釜液、精馏的馏分醇的回用操作,节约了成本,产品平均重量收率提高2%。年产1000吨甘氨酸亚铁产品,收率每升高0.1个百分点,年增加收益150万元,该项目应用后,增加效益300万元/年。同时,本发明的试验条件温和,生产过程中的溶剂都无毒性、污染小,同时降低了污染的排放,也具有一定的社会效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明,具体的工艺过程见图1所示。
一种甘氨酸镁螯合物的制备方法,制备方法包括以下步骤:
①合成反应:将甘氨酸、镁化合物及水按反应摩尔比例为2:1.05:11.1~2:1.8:16.7投入到反应釜中,搅拌混合,加热至50~90℃,反应1~6小时后,得到反应液,镁化合物为氧化镁、氢氧化镁、醋酸镁、碳酸镁、碱式碳酸镁中的一种或多种,所用的水为去离子水;
②产物提纯:将反应液在60°~70°过滤,得滤液和滤渣,再将滤液进行醇析处理,所用的醇为甲醇、乙醇、乙二或丙醇的任意一种,所用的醇与滤液体积比为1:2~1:4。;静置2~6小时后,离心分离,离心分离的转速为2000~2500转/分,得醇析液和析出物;烘干析出物,设置烘干温度为60~105℃,烘干时间为2~5小时,得甘氨酸镁螯合物产品;
③后处理:将醇析液进行精馏,精馏温度为60~80℃,精馏后得到的醇回用至醇析处理步骤,精馏后的釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明:
实施例1、
取原料甘氨酸150Kg(约2千摩尔)、氢氧化镁63.8Kg(约1.1千摩尔)和去离子水125Kg,将原料投入到反应釜中,搅拌混合,加热至80℃,反应4小时,得反应液;将反应液趁热(温度为70℃)过滤,得滤液和滤渣,再向滤液中加入375升乙醇进行醇析,静置4小时后,在离心机转速为2000转/分条件下进行离心分离,得醇析液和析出物,对析出物在105℃烘干2小时,得甘氨酸镁螯合物产品187.2kg,产率为97.5%,经检测,产品镁含量为11.8%。将醇析液在85℃精馏4小时,得367升乙醇,剩余为精馏釜液,将乙醇回收并再利用于醇析处理,精馏釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
实施例2、
取原料甘氨酸75Kg(约1千摩尔)、氧化镁22.4Kg(约0.56千摩尔)和去离子水150Kg,将原料投入到反应釜中,搅拌混合,加热至70℃,反应4小时,得反应液;将反应液趁热(温度为60℃)过滤,得滤液和滤渣,再向滤液中加入300升丙醇进行醇析,静置4小时后,在离心机转速为2200转/分条件下进行离心分离,得醇析液和析出物,对析出物在85℃烘干3小时,得甘氨酸镁螯合物产品164.2kg,产率为85.1%,经检测,产品镁含量为9.8%。将醇析液在85℃精馏3小时,得292升丙醇,剩余为精馏釜液,将丙醇回收并再利用于醇析处理,精馏釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
实施例3、
取原料甘氨酸75Kg(约1千摩尔)、氢氧化镁30.16Kg(约0.52千摩尔)、醋酸镁6.65Kg(约0.08千摩尔)和去离子水140Kg,将原料投入到反应釜中,搅拌混合,加热至90℃,反应4小时,得反应液;将反应液趁热(温度为70℃)过滤,得滤液和滤渣,再向滤液中加入405升乙醇进行醇析,静置4小时后,在离心机转速为2400转/分条件下离心分离,得醇析液和析出物,对析出物在105℃烘干2小时,得甘氨酸镁螯合物产品88.3kg,产率为91.8%,经检测,产品镁含量为12.5%。将醇析液在85℃精馏4小时,得389升乙醇,剩余为精馏釜液,将乙醇回收并再利用于醇析处理,精馏釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
实施例4、
取原料甘氨酸75Kg(约1千摩尔)、碱式碳酸镁140Kg(约1.15千摩尔)和水150Kg,将原料投入到反应釜中,搅拌混合,加热至90℃,反应4小时,得反应液;将反应液趁热(温度为70℃)过滤,得滤液和滤渣,再向滤液中加入500升甲醇进行醇析,静置4小时后,在离心机转速为2500转/分条件下离心分离,得醇析液和析出物,对析出物在105℃烘干2小时,得甘氨酸镁螯合物产品83kg,产率为85%,经检测,产品镁含量为10.8%。将醇析液在85℃精馏5小时,得476升甲醇,剩余为精馏釜液,将甲醇回收并再利用于醇析处理,精馏釜液与滤渣返回反应釜进行回用。
本发明的技术方案可以在上述各数值内任意变换,构成不同的技术方案,并不局限于上述实施例。