從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法

2023-07-29 01:15:26 2

專利名稱：從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法
技術領域：
本發明涉及一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E(生育酚)的工業化方法。
背景技術：
天然維生素E(Natural Vitamin E)，學名生育酚(Tocopherols)，是一種常用藥品兼保健品，目前已成為國際市場上用處最多、產銷量很大的重要維生素品種，與維生素C、維生素A一起成為維生素系列的三大支柱產品。自然界存在的生育酚是一種混合物，它的各種異構體的生物學效價(或生物學活性)依次為α-生育酚(活性為100)＞β-生育酚(活性為10～50)＞γ-生育酚(活性為10)＞δ-生育酚(活性為1)。抗氧化能力在體內相差不大，但在體外，特別是在高溫下其抗氧化能力依次為δ-生育酚＞γ-生育酚＞β-生育酚＞α-生育酚。因此，生育酚中最具生物活性的成份是d-α-生育酚。它在醫藥、食品、化妝品等行業都有重要應用。d-α-生育酚作為醫藥品，可預防動脈硬化、腦溢血、糖尿病、心臟病以及肝臟疾病等。它還是天然的抗氧化劑，廣泛地應用於油脂、食品、化妝品及飼料等行業。此外，生育酚還具有保健功能。
但是，在天然維生素E中，d-α-生育酚佔總生育酚的比例很低(通常≤10％)，所以如果能將β-，γ-和δ-生育酚高收率地轉化為α-生育酚，將有很高的經濟和社會價值。
自二十世紀四十年代以來，國外公布了一系列將非α-生育酚轉化為α-生育酚方法的專利和文獻，如US 2486539，US 2486542，EP 0159018，US 4239691，EP 0178400，特開昭60-237085等。文獻中用的轉型方法主要有4種，即滷甲基化、胺甲基化、甲醯化和羥甲基化。比較而言，滷甲基化反應因為要用到濃鹽酸，對反應器腐蝕較嚴重，不利於大規模工業化生產，同時反應的轉化率也不高；而採用胺甲基化主要缺陷是，曼尼希反應的條件很苛刻，產物不穩定，不利於收率的提高；甲醯化的中間體不穩定；羥甲基化是比較好的一種方法。

發明內容
本發明的目的提供一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法，是以高含量混合生育酚為原料，經過轉型反應、工業色譜精製等主要化工過程，生產出「高d-α-型高純度」的生育酚產品。
從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法為1)非d-α型生育酚的轉型反應，將d-β-，d-γ-，d-δ-生育酚通過羥甲基化和氫解反應轉化成d-α-生育酚，反應溫度為130℃-220℃，反應壓力為4～10MPa，反應時間3～12小時，反應轉化率達到99％以上，生育酚收率達到90％以上；2)工業色譜法精製在工業色譜柱上，內裝固定相，流動相連續通過色譜柱，操作溫度為10℃～60℃。在色譜柱的出口收集d-α-生育酚組分，真空蒸除溶劑後即得到d-α-生育酚含量≥90％，收率≥95％的產品。
所用的羥甲基化試劑為甲醛水溶液、三聚甲醛、多聚甲醛，催化劑為磷酸、苯磺酸、乙酸、硼酸，反應溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇等低級醇，所用的氫解反應試劑為氫氣，催化劑為鈀/碳、鈀/氧化鋁。
羥甲基化法將非-α-生育酚轉化為α-生育酚的過程中，實際上發生兩步反應羥甲基化和氫解。兩步反應可以分開進行，也可以通過「一勺燴」的方法進行。從工業生產的角度看，以「一勺燴」反應為好。這樣可以縮短流程、簡化操作、提高產品得率。
生育酚轉型過程中，氫解催化劑是影響成本的一個關鍵因素。文獻上沒有提到催化劑的重複利用。本發明成功地解決了催化劑的重複利用問題，使生產成本大大降低。催化劑的再生方法是熱再生和/或溶劑洗脫再生。
固定相為活性炭、矽膠、活性氧化鋁、吸附樹脂；流動相為正己烷、乙醇、苯、乙酸乙酯或其混合溶劑。
本發明具有的有益效果是本發明以高含量混合生育酚為原料，經過轉型反應、工業色譜精製等主要的化工過程，生產出「高d-α-型高純度」的生育酚產品。本發明在生產過程中不但d-α-生育酚的含量能夠穩定地達到90％以上，而且d-α-生育酚佔總生育酚的含量也能夠達到99％以上。該法工藝流程簡單，易於產業化。
具體實施例方式
實施例1稱取混合生育酚30.0g，含量98.09％(其中α-生育酚12.52％，β+γ-生育酚58.96％，δ-生育酚26.61％)，加入多聚甲醛17.0g，酸催化劑苯磺酸2.9g，在170℃下加氫氣至9MPa，攪拌反應10小時。冷卻，用正己烷萃取、濃縮，得到轉型後的產品26.5g，其中α-生育酚佔總生育酚的99.5％，β-，γ-，δ-生育酚的轉化率為99.5％。層析柱尺寸為Φ16×870mm，內裝矽膠。4.0419g轉型產品，顏色棕色，含量84.37％(其中α-生育酚83.92％，β+γ-生育酚0.35％，δ-生育酚0.10％)，取正己烷∶乙醇＝90∶10(v/v)配製成的流動相27ml加入層析柱。用流動相衝洗，流量2.0ml/min。收集生育酚餾分，蒸除溶劑後得產品3.5575g，顏色淺紅色，含量92.21％(其中α-生育酚91.73％，β+γ-生育酚0.33％，δ-生育酚0.15％)，生育酚回收率為96.2％。
實施例2稱取混合生育酚30.0g，含量97.21％(其中α-生育酚12.42％，β+γ-生育酚58.90％，δ-生育酚25.89％)，加入多聚甲醛17.0g，磷酸1.3g，氫解催化劑2.9g，在180℃下反應8小時。得到轉型後的產品30.6g，含量88.32％(其中α-生育酚87.87％，β+γ-生育酚0.32％，δ-生育酚0.13％)。β，γ，δ-生育酚轉化率為99.46％，α-生育酚重量收率為92.2％。
實施例3層析柱尺寸Φ50×900mm。內裝矽膠約720克。取按實施例1方法轉型後的粗α-生育酚50.2克，顏色棕色，d-α-生育酚含量84.5％，加入50ml用正己烷∶乙酸乙酯＝80∶20(v/v)配製成的流動相溶解。進樣。用流動相衝洗，流量15ml/min。收集生育酚餾分，蒸除溶劑後得產品44.239g，顏色亮黃色，α-生育酚含量91.29％。α-生育酚收率為95.2％。
實施例4稱取混合生育酚101.4kg，含量98.62％(其中α-生育酚20.54％，β+γ-生育酚58.53％，δ-生育酚19.55％)，加入多聚甲醛66.0kg，酸催化劑3.5kg，在180℃下反應8小時。得到轉型後的產品101.5kg，含量91.44％(其中α-生育酚91.33％，β+γ-生育酚0.11％，δ-生育酚0.0％)。α-生育酚重量收率為92.7％。
實施例5層析柱尺寸Φ1100×1050mm。內裝矽膠。取按實施例1方法轉型後的粗α-生育酚50.0kg，顏色棕色，d-α-生育酚含量84.8％，加入50l用苯乙酸乙酯＝90∶10(v/v)配製成的流動相溶解。進樣。用流動相衝洗，流量10l/min。收集生育酚餾分，蒸除溶劑後得產品44.3kg，顏色淺紅色，α-生育酚含量91.2％。α-生育酚收率為95.3％。
權利要求
1.一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法，其特徵在於1)非d-α型生育酚的轉型反應，將d-β-，d-γ-，d-δ-生育酚通過催化劑1進行羥甲基化反應和催化劑2進行氫解反應轉化成d-α-生育酚，反應溫度為130℃-220℃，反應壓力為4～10MPa，反應時間3～12小時，反應轉化率達到99％以上，生育酚收率達到90％以上；2)工業色譜法精製在工業色譜柱上，內裝固定相，流動相連續通過色譜柱，操作溫度為10℃～60℃。在色譜柱的出口收集d-α-生育酚組分，真空蒸除溶劑後即得到d-α-生育酚含量≥90％，收率≥95％的產品。
2.根據權利要求1所述的一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法，其特徵在於所用的羥甲基化試劑為甲醛水溶液、三聚甲醛、多聚甲醛，催化劑1為磷酸、苯磺酸、乙酸、硼酸，反應溶劑低級醇為甲醇、乙醇、異丙醇，所用的氫解反應試劑為氫氣，催化劑2為鈀/碳、鈀/氧化鋁。
3.根據權利要求1所述的一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E的方法，其特徵在於固定相為活性炭、矽膠、活性氧化鋁、吸附樹脂；流動相為正己烷、乙醇、苯、乙酸乙酯或其混合溶劑。
全文摘要
本發明涉及一種從高含量的混合生育酚製備高純度α型天然維生素E(即d－α－生育酚)的方法。它以高含量混合生育酚為基本原料，經過轉型反應、工業色譜法精製等主要的化工過程，生產出「高d－α－型高純度」的生育酚產品。本發明在生產過程中不但d－α－生育酚的含量能夠穩定地達到90％以上，而且d－α－生育酚佔總生育酚的含量也能夠達到99％以上。該方法工藝流程簡單，易於產業化。
文檔編號C07D311/72GK1401645SQ0213709
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月19日 優先權日2002年9月19日
發明者任其龍, 楊亦文, 蘇雲, 吳平東, 黃梅, 蘇寶根, 黃小柳, 錢國平 申請人:浙江大學