一種基於抗壞血酸的低共熔溶劑及其製備方法和應用與流程

2023-12-05 11:58:36

本發明涉及低共熔溶劑技術領域，具體是一種基於抗壞血酸的低共熔溶劑及其製備方法和應用。該低共熔溶劑是以一定化學計量比的氯化膽鹼和抗壞血酸（或異抗壞血酸）為原料通過一定方式製備得到的一種新型低共熔溶劑。

背景技術：

兩種或兩種以上物質混合後,出現潤溼或液化現象的混合物稱為低共熔混合物。而低共熔溶劑是指由一定化學計量比的氫鍵受體和氫鍵給體組合而成的兩組分或多組分低共熔混合物，其凝固點要明顯低於各個組分純物質的熔點。其中組成低共熔溶劑的氫鍵受體多為季銨鹽等化合物，氫鍵給體多為為醯胺、羧酸等化合物。作為一類新型綠色溶劑，低共熔溶劑具有製備簡便、成本低、毒性低、溶解性好、不易揮發等特點，因此其在萃取分離、溶解增溶、日用化工、食品加工等領域表現出了巨大的應用前景。

維生素C（Vitamin C，Ascorbic Acid）又叫抗壞血酸或L-抗壞血酸，是一種水溶性維生素,純品為白色結晶固體。其具有抗氧化、清除自由基、還原作用等多種功效，同時是一種水溶性食品抗氧化劑。D-異抗壞血酸（D-Isoascorbic acid），又叫異抗壞血酸，是維生素C的一種光學異構體，為白色的顆粒結晶，易溶於水、乙醇，主要以玉米澱粉為原料通過發酵成葡萄糖酸來製得，主要用於食品工業和醫藥工業。異抗壞血酸是也一種水溶性食品抗氧化劑。抗壞血酸（或異抗壞血酸）由於本身不穩定，遇熱或氧氣易發生氧化或分解而影響其使用。

目前製備低共熔溶劑的主要方法是使一定化學計量比的氫鍵受體和氫鍵給體在空氣條件和一定溫度下加熱攪拌一段時間直至形成無色粘稠狀液體，其中加熱溫度一般需要在80℃以上。

技術實現要素：

本發明的目的是針對抗壞血酸（或異抗壞血酸）固體結晶本身不穩定的缺點，利用低共熔效應將抗壞血酸（或異抗壞血酸）與合適的氫鍵受體（氯化膽鹼）經過一定方式混合形成分子間氫鍵，從而降低各組分的熔點，得到室溫是液態的基於抗壞血酸的低共熔溶劑。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基於抗壞血酸的低共熔溶劑及其製備方法，是以氯化膽鹼和抗壞血酸（或異抗壞血酸）為原料製備而成。

具體製備方法為：氯化膽鹼與抗壞血酸的化學計量比為1:1—2:1，在氮氣（氮氣可由惰性氣體如氬氣、或者二氧化碳替代）保護或抽真空條件下，在60-100℃加熱條件下攪拌0.5-12小時，即得到該低共熔溶劑。

所述抗壞血酸為抗壞血酸或異抗壞血酸。

本發明所得到基於抗壞血酸的低共熔溶劑是常溫下呈澄清透明的粘稠狀液體。

加熱溫度優選80℃±5℃。

本發明的基於抗壞血酸的低共熔溶劑適於在提取分離及保存易氧化物質、食品（飼料）添加劑、日用化學品等領域應用。

該方法得到的基於抗壞血酸的低共熔溶劑，兼有抗壞血酸本身所具有的抗氧化、清除自由基、還原作用等功能以及低共熔溶劑所具有的產品穩定性好、流動性、易加工等特點。而市面已有的低共熔溶劑本身尚無明顯的抗氧化、清除自由基、還原作用等功能。本發明還具有製備簡單、試劑價格低廉無毒、環境汙染小、穩定性好、產品色澤淺等優點。特別適合在提取分離及保存易氧化物質、食品（飼料）添加劑、日用化學品等領域使用。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進行進一步說明：

實施例1

向燒瓶中依次加入化學計量比為1:1的氯化膽鹼與抗壞血酸（其中氯化膽鹼為69.8克，抗壞血酸為95.0克），在氮氣保護條件下，在80℃加熱條件下攪拌2小時；反應完畢後，將燒瓶中的物料倒至燒杯中，為澄清透明的粘稠狀液體，稱重為163.0克，反應得率為98.9%。

實施例2

向燒瓶中依次加入化學計量比為1:1的氯化膽鹼與異抗壞血酸（其中氯化膽鹼為69.8克，異抗壞血酸為95.0克），在氮氣（或由氬氣或二氧化碳替代）保護條件下，在95℃加熱條件下攪拌0.5小時；反應完畢後，將燒瓶中的物料倒至燒杯中，為澄清透明的粘稠狀液體，稱重為163.2克，反應得率為99.0%。

實施例3

向燒瓶中依次加入化學計量比為2:1的氯化膽鹼與抗壞血酸（其中氯化膽鹼為139.6克，抗壞血酸為95.0克），在氮氣保護（或真空條件）條件下，在65℃加熱條件下攪拌6小時；反應完畢後，將燒瓶中的物料倒至燒杯中，為澄清透明的粘稠狀液體，稱重為233.1克，反應得率為99.3%。

實施例4

向燒瓶中依次加入化學計量比為1:1的氯化膽鹼與抗壞血酸（其中氯化膽鹼為69.8克，抗壞血酸為95.0克），在抽真空條件下，在70℃加熱條件下攪拌3小時；反應完畢後，將燒瓶中的物料倒至燒杯中，為澄清透明的粘稠狀液體，稱重為162.7克，反應得率為98.7%。

實施例5

在保存易氧化物質領域的應用：

在室溫下，取製備好的氯化膽鹼-抗壞血酸低共熔溶劑（氯化膽鹼與抗壞血酸化學計量比為1:1）10克於樣品瓶中，將一定量的維生素E加入並混勻，無需惰性氣體保護，直接置於冰箱中可長期保存而維生素E不會發生氧化劣變。

實施例6

在提取分離易氧化物質領域的應用：

將氯化膽鹼-抗壞血酸低共熔溶劑（氯化膽鹼與抗壞血酸化學計量比為1:1）0.5克加入盛有油脂試樣的錐形瓶中，在50℃條件下超聲萃取30分鐘，然後離心，將下層低共熔溶劑取出，可直接進行高效液相色譜分析檢測油脂中的抗氧化劑類物質。

實施例7

在食品添加劑領域的應用：

將一定量氯化膽鹼-抗壞血酸低共熔溶劑（氯化膽鹼與抗壞血酸化學計量比為1:1）置於塑料包裝中，根據具體用量需要將其直接擠入或混入待添加的食品物料或飼料中，以滿足人體或動物對維生素C(抗壞血酸)的攝入需求。

實施例8

在日用化學品領域的應用：

將氯化膽鹼-抗壞血酸低共熔溶劑（氯化膽鹼與抗壞血酸化學計量比為1:1）置於塑料包裝中作為軟膏使用，根據需要將其直接擠出塗抹於人體皮膚表面，其生理作用與維生素C(抗壞血酸)作用一致。