一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法及其应用与流程

[0001]
本发明涉及氨基葡萄糖技术领域，尤其涉及一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法及其应用。


背景技术：

[0002]
背景技术中的下列内容仅指本发明人理解的与本发明有关的信息，旨在通过对与本发明相关的一些基础技术知识的说明而增加对本发明的理解，该信息并不必然已经构成被本领域一般技术人员所公知的知识。
[0003]
氨基葡萄糖(分子式c6h
13
no5)为天然氨糖，由甲壳素水解后精制获得，极不稳定，需要制成盐的形式保存，而氨基葡萄糖硫酸盐为氨基葡萄糖成盐的形式之一。目前，氨基葡萄糖盐酸盐是通过甲壳素等原料水解后，再由氢氧化钠等碱性原料中和而得，但这种方法得到的氨基葡萄糖盐酸盐中含有大量的氯化钠等物质，将氨基葡萄糖盐酸盐转化成氨基葡萄糖硫酸盐后，上述的氯化钠等也进入了氨基葡萄糖硫酸盐中，导致得到的氨基葡萄糖硫酸盐纯度不高。因此，有必要继续研究提高氨基葡萄糖硫酸盐纯度的方法，这对保证氨基葡萄糖硫酸盐的品质非常重要。另外，也有助于减小对同时患有高血压或心血管病的关节炎患者的影响。


技术实现要素：

[0004]
本发明的主要目的是去除氨基葡萄糖硫酸钾的纯度，保证氨基葡萄糖硫酸钾的品质，降低氨基葡萄糖硫酸盐中的杂质对高血压或心血管病的关节炎患者的影响。为此，本发明提供一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法及其应用，该方法能够有效降低氨基葡萄糖硫酸盐中的杂质含量。
[0005]
为实现上述发明目的，本发明公开了以下技术方案：
[0006]
在本发明的第一方面，提供一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0007]
(1)在甲壳素中加入盐酸，然后在加热加压条件下对甲壳素进行水解，经脱色后分离出水解液，即得含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0008]
(2)所述料液中加入一元醇并混合均匀，然后加入氢氧化钾进行中和，完成后分离出得到的反应液中的一元醇，得到氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0009]
(3)将所述氨基葡萄糖盐酸钾与硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后进行固液分离，在得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入有机醇，分离出析出的固体，即得氨基葡萄糖硫酸钾。
[0010]
进一步地，步骤(1)中，所述盐酸为浓盐酸，其加入量为没过反应容器中的甲壳素，以使甲壳素能够充分水解。
[0011]
进一步地，步骤(1)中，所述加热的温度为90～110℃，时间不小于3.0h，加压压力不小于0.2mpa。在加热加压条件下更有利于加快甲壳素进程外，还有助于加深水解程度，提
高原料的利用率。
[0012]
进一步地，步骤(1)中，所述脱色的方法为在水解液中加入活性炭、活性凹土等中的任意一种脱色剂中，活性炭和活性凹土具有极强的吸附能力，可以对水解液进行脱色和杂质的去除。
[0013]
进一步地，步骤(1)中，所述分离出水解液的方法包括过滤、压滤等中的任意一种，其主要是为了将水解液与其他固体物分离开来。
[0014]
进一步地，步骤(2)中，所述一元醇包括甲醇、乙醇、丙醇等中的至少一种。在这些一元醇中进行酸碱中和反应有助于更好地控制中和反应，避免强酸和强碱的中和反应过于剧烈。
[0015]
进一步地，步骤(2)中，所述氢氧化钾的加入量以得到的反应液为中性为准，尽可能使得到的反应液为中性。
[0016]
进一步地，步骤(2)中，所述分离出得到的反应液中的一元醇的方法包括蒸馏等，如减压蒸馏，既可以将反应液中的一元醇分离出来，而且又便于对分离出的一元醇的回收、再利用。
[0017]
进一步地，步骤(3)中，所述硫酸银的加入量为ag
+
:cl-＝1:1，所述cl-为测定的氨基葡萄糖盐酸钾中的氯含量为准。
[0018]
进一步地，步骤(3)中，所述固液分离的方法包括离心、过滤等中的任意一种，通过过滤可以有效将沉淀和氨基葡萄糖硫酸钾溶液分离开来，以除去氯离子，同时也避免了引入新的杂质。
[0019]
进一步地，步骤(3)中，所述有机醇包括甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇等中的任意一种。在本发明的第二方面，公开所述制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法在治疗关节炎等疾病的药物制备中的应用。
[0020]
现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
[0021]
(1)本发明以氢氧化钾为中和液，并且将氢氧化钾与盐酸氨基葡萄糖的中和反应在醇溶液反应体系中进行，也就是使酸碱中和反应在不存在水的体系中进行，有效降低了反应的剧烈程度，使反应过程更加可控。同时，由于以氢氧化钾为中和剂，避免了在目标产物氨基葡萄糖硫酸钾中引入额外的杂质离子，既避免了额外的除杂工序，有有助于提高氨基葡萄糖硫酸钾的纯度。
[0022]
(2)本发明首先以硫酸银固定氨基葡萄糖盐酸盐中的氯离子，其能够更加彻底地清除氨基葡萄糖盐酸钾中携带的氯离子，而且将得到的银沉淀容易分离回收后将作为工业副产品，不会产生额外的固废。同时，硫酸根恰好是制备氨基葡萄糖硫酸钾所需的组分，再加上与步骤(2)中氢氧化钾已经提前创造的中间产物氨基葡萄糖盐酸钾协同，使整个氨基葡萄糖硫酸钾的制备过程只有最初水解过程中引入的氯离子一种杂质，极大地降低了氨基葡萄糖硫酸钾制备过程的杂质种类和含量，使氨基葡萄糖硫酸钾的纯度得到有效提高。
[0023]
(3)本发明在最后得到氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入乙醇等有机醇后，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于这类有机醇，而氨基葡萄糖硫酸钾溶液的水能够与这类有机醇互溶，从而可以在温和、可控、高效的条件下实现氨基葡萄糖硫酸钾的提取，而且由于分离出的有机醇可以重复使用一定的次数，相对于传统的降温结晶的方法，本发明的方法不仅更加高效节能，而且得到的氨基葡萄糖硫酸钾的纯度高。
具体实施方式
[0024]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。现通过具体实施对本发明进一步说明。
[0025]
实施例1
[0026]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0027]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在105℃下反应3.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.25mpa的压力。
[0028]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.2h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0029]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水乙醇并机械搅拌35min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0030]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0031]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积5倍的无水乙醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于乙醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与乙醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的乙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0032]
实施例2
[0033]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0034]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在100℃下反应4.0h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.3mpa的压力。
[0035]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性凹土对水解液进行脱色，1.4h 后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性凹土等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0036]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水丙醇并机械搅拌45min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的丙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0037]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0038]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积4倍的无水丙醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于丙醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与丙醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的丙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0039]
实施例3
[0040]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0041]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在90℃下反应4.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.25mpa的压力。
[0042]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性凹土对水解液进行脱色，1.5h 后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性凹土等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0043]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水甲醇并机械搅拌45min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的甲醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0044]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0045]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积4.5倍的甲醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于甲醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与甲醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的甲醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0046]
实施例4
[0047]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0048]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在95℃下反应4.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.20mpa的压力。
[0049]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.0h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0050]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水乙醇并机械搅拌30min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0051]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0052]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积3倍的乙二醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于乙二醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与乙二醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的乙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0053]
实施例5
[0054]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0055]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在100℃下反应3.5h 对甲壳
素进行充分水解，且水解过程中施加0.30mpa的压力。
[0056]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.2h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0057]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水乙醇并机械搅拌40min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0058]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0059]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积3倍的丙二醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于丙二醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与丙二醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的乙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0060]
试验例1
[0061]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0062]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在105℃下反应3.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.25mpa的压力。
[0063]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.2h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0064]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水乙醇并机械搅拌35min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的 ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0065]
(4)按照k
+
:so
42-＝2:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸溶液混合，得含有氨基葡萄糖硫酸钾的溶液。
[0066]
(5)在步骤(4)得到的所述含有氨基葡萄糖硫酸钾的溶液中加入其体积 5倍的无水乙醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于乙醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与乙醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的乙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0067]
试验例2
[0068]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0069]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在105℃下反应3.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.25mpa的压力。
[0070]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.2h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0071]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中加入无水乙醇并机械搅拌35min，使将两者混合均匀，然后逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0072]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0073]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液在室温下进行真空干燥，即得氨基葡萄糖硫酸钾。
[0074]
试验例3
[0075]
一种制备高纯度氨基葡萄糖硫酸钾的方法，包括如下步骤：
[0076]
(1)在甲壳素中加入质量浓度为38％的浓盐酸，然后在105℃下反应3.5h 对甲壳素进行充分水解，且水解过程中施加0.25mpa的压力。
[0077]
(2)在步骤(1)得到的水解液中加入活性炭对水解液进行脱色，1.2h后水解液脱色完成，然后对水解液进行过滤，以去除水解液中的活性炭等固体物质，得到的液体即为含有盐酸氨基葡萄糖的料液，备用。
[0078]
(3)在步骤(2)得到的所述料液中逐滴加入氢氧化钾进行中和，反应过程中监测反应液的ph，当反应液的ph＝7时停止滴加氢氧化钾，然后将反应液转移至减压蒸馏设备中分离出其中的乙醇并回收，得到中间产品氨基葡萄糖盐酸钾，备用。
[0079]
(4)按照ag
+
:cl-＝1:1的比例，将步骤(3)得到的所述氨基葡萄糖盐酸钾与预先配置的0.5mol/l的硫酸银溶液混合，使反应液中氯离子以氯化银沉淀的形式析出，然后通过过滤分离出反应液中的沉淀并回收，得到的氨基葡萄糖硫酸钾溶液备用。
[0080]
(5)在步骤(4)得到的所述氨基葡萄糖硫酸钾溶液中加入其体积5倍的无水乙醇，由于氨基葡萄糖硫酸钾不溶于乙醇，但氨基葡萄糖硫酸钾溶液中的水分可以与乙醇互溶，氨基葡萄糖硫酸钾以固体的形式析出，经过再次过滤后待氨基葡萄糖硫酸钾固体中残留的乙醇蒸发，即得氨基葡萄糖硫酸钾产品。
[0081]
性能测试
[0082]
采用高效液相色谱法对上述实施例和试验例制备的氨基葡萄糖硫酸钾及其中氯离子的含量(重量百分数)进行测定，结果如表1所示。
[0083]
表1
[0084][0085]
从表1中可看出，实施例制备的氨基葡萄糖硫酸钾中氯离子的含量远低于试验例1，这是由于试验例1中并没有加入硫酸银，因此，氨基葡萄糖硫酸钾中的氯离子无法被固定下来，导致氨基葡萄糖硫酸钾中含有大量的氯化钠，明显降低了氨基葡萄糖硫酸钾的纯度。
[0086]
另外，实施例1制备的氨基葡萄糖硫酸钾中氯离子的含量也明显低于试验例2，由
于试验例2中最后采用的是传统的真空干燥的方法获得氨基葡萄糖硫酸钾其中含有部分无法彻底去除的水分，导致氨基葡萄糖硫酸钾的纯度降低。
[0087]
另外，通过测试实施例1和试验例3在中和反应过程中体系的温度，结果显示实施例1的温度比试验例3低大约28℃，说明在醇反应体系中进行中和反应能够有效降低反应的剧烈程度，使反应过程更加可控。
[0088]
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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