一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品的制備方法。該方法采用四氧化三鐵、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸鈉鹽作為反應(yīng)原料，在水中進行反應(yīng)后生成乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品。本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品沒有氯化物及硫酸鹽等其他副產(chǎn)物，屬于環(huán)境友好型制備工藝。
【專利說明】—種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物與新醫(yī)藥【技術(shù)領(lǐng)域】。更具體地，涉及一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產(chǎn)品的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)是一種螯合型的鐵營養(yǎng)強化劑。由于近年來研究證實它具有較高的人體吸收率、較高的溶解性、較小的胃腸刺激以及對食物載體感官和內(nèi)在品質(zhì)影響較小等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于面粉及其制品、固體飲料、調(diào)味品、餅干、乳品和保健食品中，對改善大人群缺鐵性貧血具有良好的效果。
[0003]國內(nèi)現(xiàn)有的NaFeEDTA產(chǎn)品，其質(zhì)量標準遵循GB22557-2008，其pH指標范圍為
3.5-5.5，且沒有對產(chǎn)品中氯化物和硫酸鹽的含量做出規(guī)定。而在國際上NaFeEDTA產(chǎn)品遵循JECFA-2008 (食品添加劑聯(lián)合專家委員會)和FCC8-2012 (食品化學法典)的標準。其中FCC8-2012對產(chǎn)品中pH、氯化物和硫酸鹽的指標要求更為嚴格。pH指標范圍為4.5-5.5，氯化物< 0.6%,硫酸鹽< 600mg/kg。
[0004]原有NaFeEDTA的制備專利為ZL 98 I 00374.5 ;該專利中采用乙二胺四乙酸二鈉鹽和三價或二價鐵鹽為原料(一般采用鐵的硫酸鹽或氯化鹽)，制備工藝是通過加熱溶解原料，混合反應(yīng)，再經(jīng)調(diào)PH值、濃縮、過濾、重結(jié)晶、干燥和過篩等工藝制備得到乙二胺四乙酸鐵鈉。如此制備會得到副產(chǎn)物氯化物或硫酸鹽。在重結(jié)晶和干燥后的產(chǎn)品中也會存留部分氯化物和硫酸鹽。同時由于該制備方法產(chǎn)生了副產(chǎn)物，顯著降低了原料合成利用率，并增加了工業(yè)生產(chǎn)成本。溶液中含有大量的氯化物或硫酸鹽若直接排放會引起環(huán)境污染，經(jīng)治理進行排放，能耗較大。
[0005]國內(nèi)近來也有一些對NaFeEDTA制備方法的報道，但其方法得到的產(chǎn)品中都會混入部分氯化物，或者必須用水洗除去。如:張敏紅等(海峽藥學，2005，17 (5): 13~15)以三氯化鐵、氫氧化鈉及Na2H2EDTA為原料，首先使三氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)制得氫氧化鐵，然后加入到一定濃度的Na2H2EDTA溶液中，調(diào)節(jié)pH至8左右，水浴加熱2h，將濾液減壓濃縮，冷卻后加入95% (體積分數(shù))的乙醇，攪拌至固體狀。烘干，機械攪拌至細粒狀，即得黃棕色粉末狀產(chǎn)品NaFeEDTA。張志朋等(精細化工，2008，25 (8): 775~777)用三氯化鐵和乙二胺四乙酸或其二鈉鹽為原料溶于水后添加NaHCO3后靜置，過濾，50°C干燥后得到NaFeEDTA.3H20。蔡自由和鐘國清(化學世界，2009，12:721~723)以三氯化鐵、濃氨水、乙二胺四乙酸和NaHCO3為原料制成NaFeEDTA.3H20。先將FeCl3.6H20固體溶解，加入濃氨水反應(yīng)生成氫氧化鐵，將氫氧化鐵水洗除去氯離子。再將氫氧化鐵與乙二胺四乙酸混合，在80°C反應(yīng)lh，加入NaHCO3調(diào)節(jié)pH至5.0左右，蒸發(fā)濃縮，冷卻，用95%的乙醇水洗3次，干燥得到產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產(chǎn)品的制備方法。該方法使合成后的產(chǎn)品中無氯化物和硫酸鹽殘留，同時pH在4.5-5.5范圍。而且，合成的產(chǎn)物只有乙二胺四乙酸鐵鈉和水，無其他副產(chǎn)物產(chǎn)生，屬于環(huán)境友好型工藝。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明提供了一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產(chǎn)品的制備方法，該方法包括:
[0009]在40°C -100°C條件下，優(yōu)選60°C _90°C，先將四氧化三鐵與乙二胺四乙酸(H4EDTA)在水中反應(yīng)20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸鈉鹽水溶液，繼續(xù)反應(yīng)30min-150min，再將反應(yīng)液空氣曝氣，然后過濾，濾液減壓濃縮，冷卻至室溫，析出晶體，干燥后即得。
[0010]上述方法中，優(yōu)選為，所述四氧化三鐵:Na:EDTA的反應(yīng)摩爾比為1:3-3.6:3-3.3。[0011 ] 進一步地，本發(fā)明使用的乙二胺四乙酸鈉鹽優(yōu)選為乙二胺四乙酸二鈉(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四鈉(Na4EDTA)15
[0012]在本發(fā)明中，計算四氧化三鐵:Na:EDTA的反應(yīng)摩爾比時，Na的來源為乙二胺四乙酸二鈉(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四鈉(Na4EDTA)，EDTA的來源為乙二胺四乙酸(H4EDTA)和乙二胺四乙酸二鈉(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四鈉(Na4EDTA)15
[0013]進一步地，反應(yīng)液空氣曝氣的時間為10min-50min。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]本發(fā)明采用一種新的合成工藝制備乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)，產(chǎn)品為乙二胺四乙酸鐵鈉和水，沒有氯化物及硫酸鹽等其他副產(chǎn)物，屬于環(huán)境友好型制備工藝。原料利用率高，節(jié)省成本。
[0016]此外，本發(fā)明所述的方法對pH的控制達到新的高度，產(chǎn)品的pH指標在4.5-5.5的范圍，使該產(chǎn)品能夠利用在更廣泛的食品領(lǐng)域。

【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明做進一步的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0018]實施例1
[0019]一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品的制備方法，其過程是:
[0020]取四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽76kg溶解于92.1kg水中，為溶液A。取四氧化三鐵46.3kg，加水705kg，加熱至70°C，加入乙二胺四乙酸135kg，在70°C下恒溫反應(yīng)40min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續(xù)反應(yīng)70min。然后空氣曝氣30min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得227kg乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品。測得產(chǎn)品pH為4.78。氯化物≤0.06%，硫酸鹽≤600mg/kg。
[0021]實施例2
[0022]取四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽81.4kg溶解于103.6kg水中，為溶液A。取四氧化三鐵46.3kg，加水700kg，加熱至40°C，加入乙二胺四乙酸122.7kg，在40°C下恒溫反應(yīng)60min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續(xù)反應(yīng)140min。然后空氣曝氣50min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得215kg乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品。測得產(chǎn)品pH為
5.12。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0023]實施例3
[0024]取四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽67.8kg溶解于90.6kg水中，為溶液A。取四氧化三鐵46.3kg,加水700kg,加熱至9(TC,加入乙二胺四乙酸149kg,在9(TC下恒溫反應(yīng)30min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續(xù)反應(yīng)50min。然后空氣曝氣20min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得216kg乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品。測得產(chǎn)品pH為4.58。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0025]實施例4
[0026]取二水合乙二胺四乙酸二鈉鹽122.8kg溶解于169.2kg水中，用氫氧化鈉調(diào)整pH為11.0，為溶液么。取四氧化三鐵46.3kg，加水628kg，加熱至90°C，加入乙二胺四乙酸87.7kg，在90°C下恒溫反應(yīng)30min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續(xù)反應(yīng)50min。然后空氣曝氣20min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg,冷卻至室溫,結(jié)晶,干燥,得222kg乙二胺四乙酸鐵鈉產(chǎn)品。測得產(chǎn)品pH為4.76。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0027]實施例5
[0028]取四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽90.5kg溶解于109.8kg水中，為溶液A。取四氧化三鐵46.3kg，加水702 kg，加熱至70°C，加入乙二胺四乙酸105.2kg，在70°C下恒溫反應(yīng)40min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續(xù)反應(yīng)70min。然后空氣曝氣30min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得126kg晶體。產(chǎn)品顏色偏紅，測得pH為5.6。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0029]實施例6
[0030]取四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽63.3kg溶解于76.8kg水中，為溶液A。取四氧化三鐵46.3kg，加水704kg，加熱至70°C，加入乙二胺四乙酸163.6kg，在70°C下恒溫反應(yīng)40min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續(xù)反應(yīng)70min。然后空氣曝氣30min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得151kg晶體。過濾后篩上物存留較大量白色晶體，乙二胺四乙酸未反應(yīng)完全。測得產(chǎn)品pH為3.6。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0031]實施例7
[0032]取四氧化三鐵46.3kg，乙二胺四乙酸135.4kg及四水合乙二胺四乙酸四鈉鹽73.3kg，加水710kg，混合并不斷攪拌，70°C下持續(xù)反應(yīng)llOmin。然后空氣曝氣30min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結(jié)晶，干燥，得176kg晶體。過濾后篩上物存留較多雜質(zhì)，判斷原料未反應(yīng)完全。測得產(chǎn)品pH為4.47。氯化物 0.06%，硫酸鹽 600mg/kg。
[0033]對比實施例5和6可知，四氧化三鐵:Na:EDTA的反應(yīng)摩爾比不在1:3-3.6:3-3.3的范圍內(nèi)。雖然產(chǎn)品的氯化物和硫酸鹽的濃度均符合FCC8的標準，但是pH不在4.5~5.5范圍內(nèi)，而且產(chǎn)品的得率較低僅達到50 %~60 %。對比實施例7可知，若四氧化三鐵、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸四鈉鹽同時加入反應(yīng)器進行反應(yīng)，原料不能反應(yīng)完全，產(chǎn)品的得率偏低，僅達到69.7%。所以控制反應(yīng)原料的加入順序及合適的原料摩爾配比是此制備方法的關(guān)鍵點。
[0034]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉的制備方法，其特征在于，該方法包括:在40 V -100 V條件下，先將四氧化三鐵與乙二胺四乙酸在水中反應(yīng)20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸鈉鹽水溶液，繼續(xù)反應(yīng)30min-150min，再將反應(yīng)液空氣曝氣，然后過濾，濾液減壓濃縮，冷卻至室溫，析出晶體，干燥后即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述四氧化三鐵:Na:EDTA的反應(yīng)摩爾比為 1:3-3.6:3-3.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸鈉鹽為乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸四鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在60°C-90°C條件下進行反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)液空氣曝氣的時間為10min_5 0mino
【文檔編號】C07C227/18GK104177270SQ201410369743
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】許中敏, 鮑小丹, 常欣, 趙曉娟 申請人:北京維他科技有限公司