手機掃碼訪問本站
微信咨詢
泛酸鈣是 B 族維生素的一種,是生物正常生長必需的營養物質之一。泛酸鈣因具有手性碳原子而以三種形式存在:D L-體(混旋體)、D-體(右旋體)和 L-體(左旋體),只有 D-體具有生物活性,L-體無生物活性,D L-體只有 50 %的生物活性泛酸鈣化學名稱 N-( 2,4-二羥基-3,3-二甲基丁酰) -β-氨基丙酸鈣,又名本多生酸鈣,外觀呈白色或微黃色針狀結晶或粉末,熔點 195~196 ℃( 分解),溶于水、甲醇、甘油、微溶于乙醇和丙酮,具有吸濕性,略有甜味,但轉而微苦。就化學穩定性而言,存在于 pH 值為 5~7 之間的水溶液中最穩定,在空氣、日光中較穩定,而在酸、堿中穩定性較差。
近年來,我國飼料工業發展很快,對 D-泛酸鈣的需求也相應增加,家禽、家對泛酸鈣的需求量為每公斤日糧 10~20 mg;魚科類動物對泛酸的需求量每公斤飼料(干物質) 計為 50~60 mg;魚苗需增加 30 %,產卵魚增加 50 %,特別是蝦對其需求為 150~200 mg。根據農業發展綱要要求,1997 年復配飼料產量達 5800 萬 t,以每噸飼料添加 10 g 泛酸鈣計,需 580 t。僅飼料工業一項,每年就有不少于 1000 t 的需求量。因此,開發前景十分廣闊,有著良好的國內外市場前景和極高的經濟收益。
適用于泛酸鈣缺乏(如吸收不良綜合征、熱帶口炎性腹瀉、乳糜瀉、局限性腸炎或應用泛酸鈣拮抗藥物時)的預防和治療。還可用于維生素B缺乏癥的輔助治療。
片劑:(1)20mg (2)30mg
口服。
1)預防用藥 在剛出生至3歲的兒童中,一日2~3mg;4~6歲,一日3~4mg;7~10歲,一日4~5mg。
2)泛酸鈣缺乏時應根據嚴重程度給藥,一般一次10~20mg,一日30~60mg。
泛酸是輔酶A的前體,是多種代謝環節(包括碳水化合物、蛋白質和脂類)必需的物質,可參與類固醇、卟啉、乙酰膽堿等物質的合成,并可維持正常的上皮功能。
由胃腸道吸收,在肝、腎上腺、心、腎組織中含量豐富。在體內不被代謝,70%以原形隨尿排出,30%隨糞便排出。
泛酸無不良反應,水溶性泛酸鹽在腎功能正常時幾乎沒有毒性。
1)患熱帶口炎性腹瀉、乳糜瀉或局限性腸炎所致的吸收不良綜合征時,泛酸需要量增加。
2)血友病患者用藥時應謹慎,因泛酸可延長出血時間。
人體缺乏酸鈣具有如下癥狀 :(1) 生長停止,體重減少,突然死亡;(2) 皮膚、毛發障礙。(3) 神經系統障礙。(4 )消化器官失常,肝功能障礙。(5) 影響抗體形成 (6)副腎障礙。每天人體需要泛酸鈣 (以泛酸計)約 5mg。 D -泛酸鈣作為營養增補劑,廣泛用于食品加工除特殊營養食品外,使用量須在1%(以鈣計) 以下(日本)。奶粉強化時為10mg/100g。燒酒、威士忌酒中添加 0.02%可防止冬季結晶。 能緩沖咖啡因及糖精等的苦味。
由于D-泛酸鈣具有生物活性,飼料行業中以前多用 DL-泛酸鈣作飼料添加劑,現逐步改用 D -泛酸鈣作飼料臻加劑。
泛酸鈣的合成比較復雜,包括以下步驟:混旋γ -丁內酯,拆分后與β-丙氨酸鈣酰胺化得 D-泛酸鈣,或混旋 γ -丁內酯不經拆分酰胺化得混旋泛酸鈣,再拆分得 D-泛酸鈣。泛酸鈣合成中有兩個重要的中間體 γ -丁內酯和β-丙氨酸。
混旋 γ -丁內酯制備采用異丁醛-醛乙酸法,異丁醛、甲醛、氫氰酸法或異丁醛、羥乙腈法。異丁醛-醛乙酸法脫離了劇毒氫氰酸,頗具吸引力,且據專利報道收率高,但醛乙酸價昂難購是一大問題。異丁醛、羥乙腈法未見工業化報道。甲醛、氰化氫合成路線反應步驟多,易發生其它副反應,往往因反應工藝條件不同,最終產品收率將會有很大差別,國內工業化生產多采用此法。
首先由異丁醛與甲醛縮合,然后與氫氰酸氰醇化,再酸性水解、脫水內酯化得混旋 γ -丁內酯。其合成步驟如下 :將異丁醛和甲醛攪拌混合,于 20~25 ℃緩慢滴加10 %NaOH 溶液。加畢,反應 2 h,靜置分層、冷卻、過濾、洗滌即得 2,2-二甲基-3-羥基丙醛。將 2,2-二甲基-3-羥基丙醛溶于水,在堿性條件下滴加氫氰酸。30 ℃反應 3 h,然后加入 50 %硫酸,80 ℃水解數小時,減壓濃縮脫水內酯化,分餾收集 130-145 ℃/1333~2400Pa 餾分為 DL-γ -丁內酯。該法使用劇毒的氫氰酸,但其它原料易得,工藝較成熟。
1)丙烯腈路線
由于副反應的存在,該步反應收率一般僅在 60 %(以丙烯腈計) 左右,且由于水解過程生成無機鹽,使得提純產品較為困難,現國內生產廠家大都采用此路線,得到的β-氨基丙酸純度僅為 50 %左右。
2)丙烯酸路線
主反應:
該路線工藝簡單,β-氨基丙酸最終收率達 90 %(以丙烯酸計),純度在 95 %以上,是較理想的工業化路線。
3)琥珀酰亞胺路線
此法收率為 50 %( 以琥珀酰亞胺計)左右,未工業化。β-氨基丙酸形成鈣鹽,一般使用氫氧化鈣、氧化鈣供應鈣,也有文獻報道采用金屬鈣或碳化鈣法。
1)將甲醛加入干燥的反應釜,加入生石灰和 β-丙氨酸,慢慢升溫至 40 ℃,反應 2 h,冷卻靜置。將上層清液壓濾后加入另一反應釜,釜內沉積的固體加適
量甲醛攪拌后靜置,將上層清液壓濾后并入反應釜。在上述甲醛溶液中加入混旋 γ -丁內酯攪拌溶解,室溫放置 20 h,加入混旋泛酸鈣晶種,冷卻至 5 ℃,過濾得混旋泛酸鈣。
DL-泛酸鈣的光學拆分一般采用物理拆分法用混旋泛酸鈣溶解度比 D-型或 L-型泛酸鈣都大這一特性,采用晶種誘導法結晶,可以將 D-型和 L-型泛酸鈣分別析出。所得 L-泛酸鈣經堿催化消旋,反復拆分轉化為 D-泛酸鈣,所得 D-泛酸鈣濾餅用少量甲醇洗滌,真空干燥得成品。關于 D L-泛酸鈣的拆分還有許多種方法,諸如手性法、色譜分離法、酶拆分法等,但從工業生產上考察,選用物理拆分法最經濟可行。
2)混旋 γ -丁內酯與右旋氨基物形成兩個非對映體復鹽,利用在乙醇中溶解度的差別進行分離,將得到的右旋氨基物右旋 3,3-二甲基-2,4-二羥基丁酸復鹽在堿性條件下水解、酸化內酯化得右旋 γ -丁內酯,再按上述制備( 一) 加入 β-丙氨酸鈣酰胺化得 D-泛酸鈣。
[1] 楊華. "泛酸鈣."中國食品用化學品1 (1999): 35-36.
[2] 李立長. D—泛酸鈣的合成技術及應用.湖北化工, 2002, 19.2: 30-31.
[3] 泛酸鈣片說明書
[4] 周糯玉; 王志峰. d—泛酸鈣的用途, 市場與生產.現代化工, 1999, 19.3: 42-43.