本发明属于螯合物分离提纯技术领域，具体涉及一种农业肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，通过丙酮多次提取去除糖醇螯合钙液态肥中的硝酸钙，得到纯净的糖醇螯合钙。
背景技术：
：
钙作为植物细胞重要的信号分子，参与多种生理生化反应，影响植物生命活动的正常进行。糖醇钙螯合物是由糖醇的羟基脱氢后与钙离子发生螯合反应生成的具有五元环或六元环结构的物质，此类螯合肥料具有稳定性好、利用率高的优点。糖醇作为螯合剂可提高植物抗逆性，加强愈伤组织的分化和再生能力，对于植物的吸收利用有积极地促进作用。目前很多机构和企业都在生产和销售糖醇螯合肥料，但没有确切的技术指标，主要基于分析检测手段的不足。目前尚无分离提纯糖醇螯合物的国家标准方法，分离提纯糖醇螯合物成为分析检测的瓶颈。目前已有的国家标准方法主要应用于氨基酸螯合物和edta螯合物的分离，如凝胶过滤色谱法、离子交换树脂法、膜分离法和有机溶剂分离法。迄今为止，尚未见有分离纯化得到“糖醇螯合钙”的相关报道。
专利cn102408347a公开了一种诱导结晶结合溶剂萃取法分离制备l-天门冬氨酸螯合钾二水物的方法，其中利用无水乙醇浸泡直接过滤去除母液，此方法不适合糖醇螯合钙的分离，因为山梨醇溶于无水乙醇，这导致在母液中加入无水乙醇不会产生分离，而是混溶。专利cn106889616a公开了一种l-茶氨酸铁螯合物及制备方法和含该螯合物的速溶茶粉及制备方法，其中利用离心除去上清液后加入95％乙醇洗涤抽滤进行纯化，但通过离心实验发现，糖醇螯合母液离心后不能产生分层现象，且糖醇螯合物螯合强度差，离心可能破坏螯合物结构。专利cn104232711a公开了一种天然产物中铁螯合物的分离纯化方法，其中在《实施例2》中加入1倍柱体积水冲洗柱子，并用40％丙酮洗脱，不适合糖醇螯合钙，因为糖醇螯合物不溶于丙酮，因此树脂分离的物质不能被丙酮洗脱出来。
目前，基于糖醇为螯合剂的生产及检测企业、行业标准与国家标准仍未推出，而已发表文献和国家标准中适用于氨基酸螯合肥料的方法，不适合直接分离提纯糖醇螯合物。为促进糖醇螯合肥料在农业中的推广应用，推动螯合肥料朝绿色、高效的方向发展，本发明建立了糖醇螯合钙分离提纯方法，具有简单、高效、成本低的优点，可以快速获得糖醇螯合物纯品。
技术实现要素：
：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求一种有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，进而建立一种糖醇鳌合钙提取标准。解决了从糖醇螯合钙液态肥分离纯化糖醇螯合钙的过程中，糖醇螯合钙结构不稳定，容易遭到破坏的问题。
为了实现上述目的，本发明涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤
(1)在糖醇螯合钙液态肥中加入适量提取剂，置于振荡器中，于100-350r/min的振荡频率下，振荡10-40min，分离得到底层沉淀物和上清液；
(2)在底层沉淀物中加入适量提取剂，置于振荡器中，于100-350r/min的振荡频率下，振荡10-40min，分离得到底层沉淀物和上清液；
(3)重复步骤(2)，直至上清液中硝酸根含量不变，所得底层白色胶状沉淀物中即为糖醇螯合钙；所述提取剂为丙酮、正丁醇和乙腈中的一种或多种；
(4)收集步骤(1)、(2)和(3)产生的上清液，在60-75℃条件下恒温蒸馏去除上清液中的水分，得到丙酮回收液，丙酮回收液能够作为步骤(1)、(2)和(3)的提取剂循环使用。
优选地，所述步骤(4)中的蒸馏温度为60-70℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)提取剂，特别是丙酮提取剂，能够有效地去除硝酸钙，得到纯净的糖醇螯合钙，保证了产品的收率以及纯度；(2)在适应的条件下振荡，不但将游离的硝酸钙充分溶解在提取剂中，而且不对糖醇螯合钙结构造成破坏；(3)通过蒸馏处理上清液，回收丙酮，实现了提取剂的循环使用，整个过程无“三废”的产生，是一种环境友好型的分离提纯方法；(4)提供一种便于企业和机构分离提纯糖醇螯合钙的技术，填补国家标准空缺，解决行业需要，以最简单直接的方式提纯螯合物，为后续分析检测螯合物及螯合率作技术支持。
附图说明：
图1为本发明实施例1中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法的工艺流程图。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式对本发明做进一步描述。
实施例1：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将山梨醇8份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
(2)称取1g步骤(1)制备的糖醇钙螯合液态肥和10ml丙酮加入到离心管中，封口后置于振荡器中，在300r/min的调整振荡频率下，振荡时间30min，收集上清液，测定上清液中硝酸根的含量ci，i＝1；
(3)将10ml丙酮加入去除上清液的离心管中，再次置于振荡器中，在300r/min的振荡频率下，振荡30min，收集上清液，测定上清液中硝酸根的含量ci，i＝2、3、4或5；
(4)重复步骤(3)四次，离心管底层白色胶状沉淀物即为糖醇螯合钙，测定沉淀物中硝酸根的含量c0；
(5)收集步骤(2)、(3)和(4)产生的上清液，在60℃条件下恒温蒸馏去除上清液中的水分，得到丙酮回收液，丙酮回收液能够替代步骤(2)、(3)和(4)中的丙酮，循环使用。
以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根，同时计算提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5，如表1所示，实验结果表明重复提取3次以后，硝酸根提取率基本恒定，提取完全。表2为采用上述相同的方法测定本实施例步骤(5)丙酮回收液中硝酸根的吸光度，结果表明，丙酮回收液中无硝酸根存在，其可作为提取液重复使用。表3为以硫酸铜和氢氧化钠溶液为显色剂，在655nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例第三次提取后，上清液的吸光度，结果表明，上清液中无山梨醇存在，上清液中含有水分，无山梨醇存在间接证明山梨醇螯合钙结构没有遭到破坏。
表1
表2
表3
实施例2：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将甘露醇8份，水18份和硝酸钙50份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例3：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将木糖醇4份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例4：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将山梨醇4份，甘露醇4份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例5：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将山梨醇8份，木糖醇8份，水18份和硝酸钙50份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例6：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将甘露醇4份，木糖醇4份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例7：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，具体包括以下步骤：
(1)将山梨醇4份，甘露醇4份，木糖醇4份，水17份，硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
除步骤(1)以外，其他步骤均与实施例1相同。
表1为以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的本实施例每一次提取过程中硝酸根的提取率ηi，其中ηi＝ci/(c0+c1+c2+c3+c4+c5)，i＝1、2、3、4或5；实验结果表明，重复提取3次以后，硝酸根提取率变化不大，基本提取完全。
实施例8：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，除采用正丁醇代替丙酮做提取剂外，其他步骤均与实施例1相同。
实施例9：
本实施例中涉及的有机肥料中糖醇螯合钙的分离纯化方法，除采用乙腈代替丙酮做提取剂外，其他步骤均与实施例1相同。
以水杨酸-硫酸溶液为显色剂，在410nm波长下，采用紫外分光光度法测定的实施例1、8和9步骤(2)得到的上清液的吸光度，结果如表4所示，结果表明，三种提取剂以丙酮的提取效果最佳。
表4
实施例10：
(1)将山梨醇8份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
(2)称取1g步骤(1)制备的糖醇钙螯合液态肥和10ml丙酮加入到离心管中，封口后置于振荡器中，在100r/min的调整振荡频率下，振荡时间40min，收集上清液；
(3)将10ml丙酮加入去除上清液的离心管中，再次置于振荡器中，在300r/min的振荡频率下，振荡30min，收集上清液；
(4)重复步骤(3)四次，离心管底层白色胶状沉淀物即为糖醇螯合钙；
(5)收集步骤(2)、(3)和(4)产生的上清液，在70℃条件下恒温蒸馏去除上清液中的水分，得到丙酮回收液，丙酮回收液能够替代步骤(2)、(3)和(4)中的丙酮，循环使用。
实施例11：
(1)将山梨醇8份，水17份和硝酸钙40份加入到广口瓶中，在磁力水浴锅中搅拌，于65℃和1000r/min的条件下，反应35min，得到糖醇钙螯合液态肥；
(2)称取1g步骤(1)制备的糖醇钙螯合液态肥和10ml丙酮加入到离心管中，封口后置于振荡器中，在350r/min的调整振荡频率下，振荡时间10min，收集上清液；
(3)将10ml丙酮加入去除上清液的离心管中，再次置于振荡器中，在350r/min的振荡频率下，振荡10min，收集上清液；
(4)重复步骤(3)四次，离心管底层白色胶状沉淀物即为糖醇螯合钙；
(5)收集步骤(2)、(3)和(4)产生的上清液，在75℃条件下恒温蒸馏去除上清液中的水分，得到丙酮回收液，丙酮回收液能够替代步骤(2)、(3)和(4)中的丙酮，循环使用。