[發(fā)明專利]一種結晶L?乳酸鈣的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510012101.5
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104529751B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 王永莉;欒清華;郝紅勛;鮑穎;王靜康
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C59/08
• 分類號: C07C59/08;C07C51/43
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發(fā)明屬于結晶技術領域，特別涉及一種L-乳酸鈣晶體的結晶制備方法，通過本發(fā)明的方法可以得到粒度分布均勻的針狀L-乳酸鈣晶體。

背景技術

L-乳酸鈣(calcium-L-lactate)為L-乳酸的鈣鹽，化學名為2-羥基丙酸鈣，分子式為C₆H₁₀O₆.Ca，分子量為218.22，其化學結構式如下所示：

L-乳酸鈣是一種白色粉末狀或顆粒狀物質，易溶于水，在醫(yī)藥、食品、飲料、飼料等領域有廣泛的應用。L-乳酸鈣是補充鈣質的良好藥劑和鈣強化劑，具有降低毛細血管通透性、維持神經及肌肉的正常興奮性、輔助預防及治療各種過敏性疾病、保持旺盛的精力和體力等作用。L-乳酸鈣在水中的溶解度高，生物利用度高，可直接被吸收代謝而對人體無害。L-乳酸鈣作為飼料添加劑應用十分廣泛，可用于水產養(yǎng)殖以及雞、豬、牛等動物飼料。

目前國內生產L-乳酸鈣的方法主要為發(fā)酵法，即以淀粉為原料經發(fā)酵、結晶提純得到L-乳酸鈣晶體，產品最終質量很大程度上取決于結晶過程。當前L-乳酸鈣的結晶生產工藝主要是將發(fā)酵液放在結晶槽內自然靜置結晶，即將濃縮后的發(fā)酵液放在槽中冷卻靜置56小時以上，得到聚結的粒度分布極不均勻的塊狀產品。產品要經過人工轉移，洗滌，破碎，再次過濾，洗滌，干燥和粉碎。不僅效率低、費時費力，且收率低，產品粒度分布不均、色澤偏黃、有異味。

文獻報道了L-乳酸鈣生產工藝的相關專利。CN102205184A中報道的一種轉轂輪式乳酸鈣結晶生產工藝，發(fā)酵液暴露于空氣中容易滋生細菌；CN1680256A中報道超臨界流體二氧化碳萃取生產精制乳酸鈣，此工藝需要25-30兆帕的壓力，生產成本高，不利于工業(yè)化大規(guī)模生產使用；CN1978043A報道了噴霧干燥生產顆粒乳酸鈣工藝，這種方法易造成粉塵污染，存在晶體結晶度低等問題，且不適合直接對發(fā)酵液進行分離提純，發(fā)酵液中會有很多可溶性雜質存在于產品中。

發(fā)明內容

針對以上問題，本發(fā)明以L-乳酸鈣發(fā)酵液為原料，提供了一種L-乳酸鈣的溶析-冷卻結晶制備方法，該方法可以機械化生產、生產周期短、收率高；結晶產品白色無異味，晶習為針狀結晶(如圖1，圖2所示)，晶體粒度較大而分布均勻，干燥減量為19.4％～25.2％，為L-乳酸鈣的三水合物或五水合物(如圖3所示)。

本發(fā)明提供的一種結晶L-乳酸鈣的制備方法，步驟如下：

向濃度為0.147g/mL～0.405g/mL的L-乳酸鈣發(fā)酵液中加入活性碳，連續(xù)攪拌進行脫色除臭；過濾后濾液移入的結晶器中，調pH至6～8；在40～60℃恒定溫度下加入不良溶劑進行溶析結晶過程，溶析終點時添加不良溶劑的體積量為發(fā)酵液體積的2～8倍；然后進行冷卻結晶過程，降溫至5～20℃后進行過濾分離，用洗滌溶劑進行洗滌，干燥后得到L-乳酸鈣。

所述的溶析結晶過程加入的不良溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇或丙酮中的一種或幾種混合物。

所述的溶析結晶過程中不良溶劑的加入速率為其體積的10％～90％/hr。

所述的冷卻結晶過程中，降溫速率為5～10℃/hr。

所述的洗滌溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、丙酮或水中的一種或幾種混合物。

所述的干燥條件：溫度30～45℃，絕對壓力0.008～0.1MPa，干燥時間3～4小時。

在較高溫度下，結晶使用的不良溶劑有一定揮發(fā)性，可以在結晶器頂部連接冷凝回流管，防止在較高溫度下溶劑的揮發(fā)散失。

L-乳酸鈣結晶L-乳酸鈣為針狀結晶。

本發(fā)明方法將溶析結晶與冷卻結晶進行耦合，首先采用溶析的方式誘導晶體成核和初步生長，由于溶析過程在較高溫度下進行，可以有效的促進晶體的成核和生長，從而得到粒度較大而且均勻，晶習完整的晶體；隨后采用冷卻方式，進一步推動晶體生長，提高收率。僅采用其中一種結晶方式都存在不足。申請人對發(fā)酵液進行單一的冷卻結晶實驗，由于發(fā)酵液粘度較大影響晶體成核，導致介穩(wěn)區(qū)很寬，即使降溫速率很慢，也很容易導致大量毛發(fā)狀晶體爆發(fā)成核，毛發(fā)狀晶體相互纏繞最終容易導致溶液失去流動性，易包藏雜質，無法繼續(xù)進行機械化生產，給后續(xù)操作帶來麻煩。申請人還采用多種不良溶劑進行溶析結晶的實驗。在較高溫度下進行溶析結晶實驗時，由于L-乳酸鈣在溶劑中的溶解度仍然較高，導致結晶收率偏低，結晶結束摩爾收率65～73％；而在較低溫度下進行溶析結晶實驗，不利于晶體的生長，導致晶體粒度偏小，產品主粒度在9.95μm左右。