一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產品的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產品的制備方法。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原料，在水中進行反應后生成乙二胺四乙酸鐵鈉產品。本發明方法獲得的產品沒有氯化物及硫酸鹽等其他副產物，屬于環境友好型制備工藝。
【專利說明】—種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產品的制備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及生物與新醫藥【技術領域】。更具體地，涉及一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產品的制備方法。

【背景技術】
[0002]乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)是一種螯合型的鐵營養強化劑。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在品質影響較小等優點而廣泛應用于面粉及其制品、固體飲料、調味品、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]國內現有的NaFeEDTA產品，其質量標準遵循GB22557-2008，其pH指標范圍為
3.5-5.5，且沒有對產品中氯化物和硫酸鹽的含量做出規定。而在國際上NaFeEDTA產品遵循JECFA-2008 (食品添加劑聯合專家委員會)和FCC8-2012 (食品化學法典)的標準。其中FCC8-2012對產品中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，再經調PH值、濃縮、過濾、重結晶、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物氯化物或硫酸鹽。在重結晶和干燥后的產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生了副產物，顯著降低了原料合成利用率，并增加了工業生產成本。溶液中含有大量的氯化物或硫酸鹽若直接排放會引起環境污染，經治理進行排放，能耗較大。
[0005]國內近來也有一些對NaFeEDTA制備方法的報道，但其方法得到的產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制得氫氧化鐵，然后加入到一定濃度的Na2H2EDTA溶液中，調節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)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lh，加入NaHCO3調節pH至5.0左右，蒸發濃縮，冷卻，用95%的乙醇水洗3次，干燥得到產品。


【發明內容】

[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產品的制備方法。該方法使合成后的產品中無氯化物和硫酸鹽殘留，同時pH在4.5-5.5范圍。而且，合成的產物只有乙二胺四乙酸鐵鈉和水，無其他副產物產生，屬于環境友好型工藝。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案:
[0008]本發明提供了一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)產品的制備方法，該方法包括:
[0009]在40°C -100°C條件下，優選60°C _90°C，先將四氧化三鐵與乙二胺四乙酸(H4EDTA)在水中反應20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸鈉鹽水溶液，繼續反應30min-150min，再將反應液空氣曝氣，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，優選為，所述四氧化三鐵:Na:EDTA的反應摩爾比為1:3-3.6:3-3.3。[0011 ] 進一步地，本發明使用的乙二胺四乙酸鈉鹽優選為乙二胺四乙酸二鈉(Na2H2EDTA)或乙二胺四乙酸四鈉(Na4EDTA)15
[0012]在本發明中，計算四氧化三鐵:Na:EDTA的反應摩爾比時，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，反應液空氣曝氣的時間為10min-50min。
[0014]本發明的有益效果如下:
[0015]本發明采用一種新的合成工藝制備乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)，產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物，屬于環境友好型制備工藝。原料利用率高，節省成本。
[0016]此外，本發明所述的方法對pH的控制達到新的高度，產品的pH指標在4.5-5.5的范圍，使該產品能夠利用在更廣泛的食品領域。

【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例對本發明做進一步的說明。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護范圍。
[0018]實施例1
[0019]一種環境友好型乙二胺四乙酸鐵鈉產品的制備方法，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40min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續反應70min。然后空氣曝氣30min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結晶，干燥，得227kg乙二胺四乙酸鐵鈉產品。測得產品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60min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續反應140min。然后空氣曝氣50min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結晶，干燥，得215kg乙二胺四乙酸鐵鈉產品。測得產品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30min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續反應50min。然后空氣曝氣20min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結晶，干燥，得216kg乙二胺四乙酸鐵鈉產品。測得產品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30min。加入溶液A，并不斷攪拌，繼續反應50min。然后空氣曝氣20min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg,冷卻至室溫,結晶,干燥,得222kg乙二胺四乙酸鐵鈉產品。測得產品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40min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續反應70min。然后空氣曝氣30min,過濾,將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結晶，干燥，得126kg晶體。產品顏色偏紅，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40min。加入溶液A,并不斷攪拌,繼續反應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完全。測得產品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下持續反應llOmin。然后空氣曝氣30min，過濾，將濾液減壓濃縮至500kg，冷卻至室溫，結晶，干燥，得176kg晶體。過濾后篩上物存留較多雜質，判斷原料未反應完全。測得產品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的反應摩爾比不在1:3-3.6:3-3.3的范圍內。雖然產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，而且產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器進行反應，原料不能反應完全，產品的得率偏低，僅達到69.7%。所以控制反應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鍵點。
[0034]顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎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，凡是屬于本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
【權利要求】
1.一種環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20min-60min，然后加入乙二胺四乙酸鈉鹽水溶液，繼續反應30min-150min，再將反應液空氣曝氣，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.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述四氧化三鐵:Na:EDTA的反應摩爾比為 1:3-3.6:3-3.3。
3.根據權利要求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.根據權利要求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。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，反應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 優先權日:2014年7月30日
【發明者】許中敏, 鮑小丹, 常欣, 趙曉娟 申請人:北京維他科技有限公司