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D-泛酸钙 生产原料 生产原料的成分是什么?对身体有什么危害?在生产中需要注意什么? 休 闲 居 编 辑 >>>>>>>>休闲养生网回答： D-泛酸钙 英文名：D-Calcium Pantothenate 俗名：右旋泛酸钙 分子式：C18H32CaN2O10 分子量：476.53(按1995年国际原子量) 商品名：右旋泛酸钙，d-泛酸钙，维生素b5 化学名：(r)-n-(3，3—二甲基—2，4—二羟基—1—氧代丁基)—3—丙氨酸钙盐 外观和性状：d—泛酸钙为白色粉末，无臭、味微苦、有引湿性。水溶液显中性或弱碱性，在水中易溶，在乙醇中微溶，在氯仿或乙醚中几乎不溶。 作用：维生素b类药物，是辅酶a的组成部分；主要参与蛋白质、脂肪、糖等在机体内的新陈代谢，用以治疗vb缺乏症，周围神经炎以及术后的肠绞痛，保护皮肤表面的粘膜和色泽的光亮。 ◆ 产品优点 D-泛酸钙在饲料工业中作为维生素类药物，是辅酶A的组成部分，能调节蛋白质、碳水化合物及脂肪的代谢，保持皮肤和粘膜，改善毛发（或羽毛）色泽以及预防疾病的发生，特别是对家禽家畜及鱼科类动物的生长发育、脂肪的合成和分解，对泛酸钙的需求是必不可少的。 项目与指标： 项目 指标 鉴别 呈正反应 钙含量，(Ca) %(以干品计) 8.2-8.6 氮含量，(N)%（以干品计） 5.7-6.0 比旋度，([a]20D)%（以干品计） +24°- +28.5° 重金属（以Pb计），% ≤0.002 干燥失重，% ≤3.0 回答者：gzk1329 - 魔法学徒 一级 2-3 16:57 D-泛酸钙合成技术及其进展 泛酸(pantothenic acid)又名本多生酸，为B族维生素之一，广泛存在于生物体组织中，与氨基乙醇和腺苷二磷酸构成人和动物体内酰基转移酶类的辅酶A，参与蛋白质、脂肪、糖的代谢，在物质代谢中起着重要的作用。 早期应用的饲料添加剂是混旋DL—泛酸钙，目前已逐步由D—泛酸钙所代替。世界上泛酸钙的生产能力为6 000～7 000t／a左右，日本和美国为最大生产国，其中70％～80％用作饲料添加剂。目前，国内D—泛酸钙需求量为500t／a以上，仅有少数厂家生产，生产规模较小，总生产能力不足150t／a，生产工艺落后，生产成本较高，且产品主要供医药用，而作为饲料用D—泛酸钙国内缺口较大，主要依赖于进口。 泛酸钙的合成是用泛解酸内酯(pantolactone，Ⅱ)与β—氨基丙酸钙缩合而制得，其合成路线如下： 泛解酸内酯有两种光学异构体，即D-泛解酸内酯与L-泛解酸内酯，国内生产方法是采用混旋DL-泛解酸内酯与β-氨基丙酸钙缩合制得混旋DL-泛酸钙，然后再拆分得D-泛酸钙。而国外大多采用D-泛解酸内酯与β-氨基丙酸钙缩合直接制得D-泛酸钙的方法，因此生产成本较低。其工艺过程如下： 1 泛解酸内酯(Ⅱ)的合成 1.1 DL-泛解酸内酯(DL—Ⅱ)的合成 泛解酸内酯化学名为α-羟基-β，β-二甲基—7—丁内酯，其在60～70年代国外已形成规模化生 产，主要采用的合成方法有2种。 1.1.1 缩合、氰醇化法[l,2] 以异丁醛和甲醛为原料，经羟醛缩合、氰氢酸氰醇化、水解和内酯化制得DL—泛解酸内酯，其合成路线如下： 先将30％甲醛水溶液、异丁醛的甲醇溶液和碱催化剂(如三乙胺、氢氧化钠等)加到反应器中加热进行缩合；再加入氢氰酸或氰化钠水溶液进行氰醇化；然后加入盐酸进行水解；最后经酸催化内酯化。反应完毕，分离纯化得DL—泛解酸内酯，以异丁醛计收率为90％左右。该法生产工艺成熟，原料便宜，合成成本较低，但氢氰酸和氰化钠剧毒，安全及三废处理要 求较高。 1.1.2缩合、歧化法 以异丁醛和乙醛酸为原料进行羟醛缩合反应，再用甲醛歧化，然后内酯化制得DL—泛解酸内酯，其合成路线如下： 先将40％乙醛酸水溶液加入反应器中，在室温以下滴加异丁醛，碱催化下进行羟醛缩合反应；然后加入30％甲醛水溶液和氢氧化钠加热进行歧化反应；经酸催化内酯化后分离、纯化得DL—泛解酸内酯，以异丁醛计收率为95％左右。由于乙醛酸原料较贵，因而该法的合成成本较高，但不使用剧毒氰化物，操作安全是其优点。 l，2 D—泛解酸内酯(D—Ⅱ)的制备。 l.2.1 化学法 目前主要是采用对DL—泛解酸内酯进行化学拆分的方法制备D—泛解酸内酯。先将DL—泛解酸内酯在碱性条件下开环、酸化得DL—α，γ—二羟基—β，β—二甲基丁酸(Ⅲ)，再用具有光学活性的氨基物为拆分剂进行拆分、分离得D—Ⅲ·拆分剂复盐，然后中和回收拆分剂、分离得D—Ⅲ，最后将其内酯化得D—泛解酸内酯。将拆分得到的L—Ⅲ经内酯化得 L—泛解酸内酯，再进行消旋化得DL—泛解酸内酯，再重复用于循环拆分。其过程如下： DL—泛解酸内酯常用拆分剂有：d—N—苄基苯丙醇胺[3]、R—扁桃酸乙酯、麻黄碱等，单程拆分收率可达80％左右(按D—泛解酸计算)。但这些手性拆分剂价格昂贵，拆分成本高，难于推广应用。国内有人对拆分剂进行研究[4]，制备了价格相对低的有机碱类拆分剂L—DMPA，用于DL—泛解酸内酯的拆分，单程拆分收率为79．7％，循环拆分收率为90％(按D—泛解酸计算)，拆分剂L-DMPA的回收率在90％以上。 1．2．2 生物酶法 随着生物技术的不断发展，近些年来多见有用微生物发酵产生酶法制备D—泛解酸内酯的报道[5，6]，该法具有成本低，反应条件温和，环境污染小的优点。采用高选择性的氧化酶(由Nocardia asteroidesAKU 2103微生物产生)与DL-泛解酸内酯反应，选择性地将其中L—泛解酸内酯氧化为酮基泛解酸内酯，再用还原酶(由Candida parapsilosis IF00784微生物产生)将L—酮基泛解酸内酯不对称还原为D—泛解酸内酯，可将80g／1的DL-泛解酸内酯反应液转换为72g／1的D—泛解酸内酯溶液，经分离、纯化后得高光学纯度的D—泛解酸内酯，该反应可在同—生物反应器中完成[7，8]。 国内有研究报道[9]，用串珠镰孢霉菌(Fusarium moniliform SW-902)在pH8．0，于25~℃发酵3d产生D—泛解酸内酯水解酶，可将其游离酶或其固定化细胞用于DL-泛解酸内酯水解，于pH7~7．5，55℃选择性催化水解5-6h，将D—泛解酸内酯水解为D—泛酸，经分离、内酯化后得D—泛解酸内酯。酶一次转化率25％-45％；对底物总转化率70％-90％；酶转 化液中的D—泛解酸内酯化后得到的纯品D—泛解酸内酯对消耗DL-泛解酸内酯底物的得率为86．07％o该法已在浙江鑫富生化股份有限公司实施。 国外文献报道[10，11]，在合成泛解酸的氰醇化一步中，α，α-甲基—p—羟基丙醛与氢氰酸在R—醇腈酶(R-oxynitrilase)的催化下，不对称催化合成得D-α，γ-二羟基—β，β—二甲基丁腈，再经水解、内酯化制得D—泛解酸内酯，光学纯度达98％以上。 2 D—泛酸钙(D-1)的合成 2．1 化学合成法 用泛解酸内酯与β—氨基丙酸钙反应可制得泛酸钙。D—泛酸钙的合成可有两种方法：一是直接用D—泛解酸内酯与β—氨基丙酸钙反应得D—泛酸钙(前拆分法)；二是用DL-泛解酸内酯与β—氨基丙酸钙反应得DL-泛酸钙，再诱导拆分得D—泛酸钙 (后拆分法)。前拆分法成本较后拆分法低，目前国内大都采用第二法合成D—泛酸钙。 DL-泛酸钙的拆分可以采用化学拆分法、诱导结晶拆分法。化学拆分法使用手性拆分剂成本较高，以诱导拆分法成本较低。利用消旋DL-泛酸钙在甲醇溶剂中的溶解度比D或L泛酸钙大的特点，将DL-泛酸钙于甲醇中，加入少量D—泛酸钙晶种诱导析晶，经分离后拆分得D—泛酸钙。母液中L—泛酸钙过量，再加入DL-泛酸钙和少量L—泛酸钙晶种经同样操作可拆分得L—泛酸钙，其经消旋化后重复用于拆分。如此循环操作可将DL-泛酸钙完全拆开。由于拆分中不用加任何拆分剂，故拆分成本低，但由于反复拆分次数多，操作较繁，需要设备台套数较多是其缺点。 2．2 微生物法 国外对微生物方法制备D—泛酸钙研究较多，近年来利用基因重组技术，在含有糖类、碳源、B—丙氨酸等的培养物中，用微生物发酵可产生大量的D—泛酸。如由埃希氏菌属微生物(Escherichia coli IFO3547)经重组获得的突变菌株(Escherichia coli srtin FV 5069，Escherichia coli srtinFV 5069／pFV 202)，含有泛酸生物合成基因和氨基酸生物合成基因，于30-44℃发酵产生37~66g／l的D—泛酸液，然后再制成D—泛酸钙[12，13]。 采用微生物直接与β—丙氨酸作用，可大量产生 D—泛酸，是制备D—泛酸的经济、有效的方法。但反应液体积大，成分复杂，在提取、分离上较困难，且在微生物的基因重组技术上有难度，故限制其推广应用。 3 结论 3．1 我国饲料级D—泛酸钙的供需缺口较大，国内生产规模小，生产技术落后，需加大研究开发力度和生产规模，提高生产技术水平，降低生产成本，与国外同类产品抗衡。 3.2 D—泛酸钙的合成从成本、原料来源及技术成熟等情况来考虑，目前仍以采用缩合、氰醇化法制备DL—泛解酸内酯，拆分后再与β—丙氨酸钙反应合成得D—泛酸钙的方法为好。此法合成技术成熟，工艺简单，原料易得，但要进一步降低成本，而降低成本最关键的是要选择便宜、有效的拆分剂。 3.3微生物及酶法虽然科技含量高，经济、高效、环境污染小。但投人大，其中有些方法在技术上还不很成熟，能实现工业化规模生产的较少。该技术有待进—步研究完善，特别是在发酵液的后处理上，如提取、分离操作工艺，要解决溶剂消耗大，提取率低等问题。微生物及酶技术是最具有开发前景的大规模、低成本、高质量生产D—泛酸钙的生产技术。 |