[发明专利]一种应用双极膜电渗析提取抗坏血酸-2-磷酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用双极膜电渗析技术提取高纯抗坏血酸-2-磷 酸酯的新方法，属于药物提取分离领域。

技术背景

抗坏血酸(ascorbic acid)，又名维生素C(Vitamin C，VC)， 是一种人体必须的维生素，在食品、医药、饲料、化工等领域有广泛 而重要的用途。但由于其具有高度的氧化还原活性，使得应用受到限 制。抗坏血酸-2-磷酸酯(ascorbyl monophosphate，AMP)具有不易 氧化、耐碱、耐金属离子的特点，是化学性质最稳定的VC衍生物之 一。AMP进入人体后可迅速酶解出游离VC，是理想的稳定水溶性VC 源，因此已经在食品、医药、化妆品、洗涤剂、饲料等行业作为VC 的替代品广泛使用。

目前AMP主要是通过化学方法进行合成，生产方法有直接合成法 (JP 43-9218，US 3,671,549，JP 52-18191)及基团保护法(JP 43-9219，JP 45-4497，JP 45-30328，JP 48-72163，US 4,179,445， CN 1025858C)两种。直接合成法直接对抗坏血酸的2位羟基进行磷 酸化，合成抗坏血酸磷酸酯；基团保护法通过基团保护反应先将抗坏 血酸的5，6位羟基保护起来，然后对2位羟基进行磷酸化，所合成产 物为5，6-O-异丙基-抗坏血酸磷酸酯。直接合成法转化率低、副产物 多，而基团保护法转化率高、副反应少，因此基团保护法在生产上具 有明显优势，已取代直接合成法成为目前的主流生产方法。

基团保护法合成的反应液中主要杂阴离子为氯离子及磷酸根离 子，主要阳离子为碱金属离子。因此L-抗坏血酸磷酸酯的分离主要 需解决以下几个问题：脱除碱金属离子，脱除磷酸根离子，脱除氯离 子，以及脱去5，6-O-异丙基保护基团。目前最常见的AMP提纯工艺 有以下四种：

工艺一：使用MgCl₂饱和溶液沉淀磷酸根离子后，使用强酸性阳离 子交换树脂脱除碱金属阳离子并降低反应液pH以脱去5，6-O-异丙基 保护基团，最后通过多次重结晶降低产品中的氯含量并提高产品纯度 (CN 1221559C)。该工艺为目前最常见VC磷酸酯后处理工艺。

工艺二：在工艺一基础上进行改进，使用MgCl₂饱和溶液沉淀磷酸 根离子后，浓缩溶液并用醇沉淀出碱金属氯化物，降低溶液中无机盐 含量。再使用强酸性阳离子交换树脂脱除钾离子并降低反应液pH以 脱保护，最后通过重结晶获得纯品(US 4999437)。

工艺三：强酸性阳离子交换树脂脱碱金属离子并脱保护后，使用 碱性阴离子交换树脂吸附脱盐后的反应液中的阴离子，并使用碱金属 氢氧化物水溶液洗脱，收集含有L-抗坏血酸磷酸酯的洗脱液(CN 1159325C)。

工艺四：以钙盐形式沉淀抗坏血酸磷酸酯，从而达到与无机盐分 离的目的(US 6121464)。之后使用阳离子交换树脂再生氢型抗坏血 酸磷酸酯。

目前分离L-抗坏血酸-2-磷酸酯的几种工艺均存在以下几个问题：

(1)脱氯问题：

高纯度AMP产品对氯含量有严格规定，即≤0.35％。在传统AMP 的提取过程中，反应中产生的Cl^-十分难以分离。工艺一完全没有脱 去Cl^-；工艺二只能除去部分Cl^-，但消耗大量醇；工艺三使用碱液洗 脱仍难以实现AMP与Cl^-的有效分离，部分Cl^-与AMP同时被洗脱下来； 工艺四能够脱去大部分Cl^-，但氢型AMP的再生比较困难，而且会降 低AMP收率。分离工艺不能有效脱除Cl^-，直接导致产品氯含量超标， 后期需要通过重结晶逐步降低产品中的氯含量以达到产品要求，一般 至少需要两级以上结晶。重结晶提高产品纯度的效率低下，且使得分 离工艺冗长、产品损失严重、有机溶剂用量大、废液产量高。因此十 分需要找到一种能够有效脱除Cl^-的分离工艺，以提高生产效率和降 低成本。

(2)废水问题

传统工艺都需要使用离子交换树脂脱除反应液中金属阳离子，并 达到降低反应液pH脱保护的目的。离子交换树脂的使用和再生都需 要消耗大量水、酸并产生大量废水，对环境造成很大危害，且需要投 入大量人力物力进行废水的治理。

(3)收率问题