肌醇在化学上可看作是环己烷的多元烃基衍生物。在理论上有9种可能的异构体,如肌肌醇、表肌醇、鲨肌醇等。几乎所有生物都含有游离态或结合态的肌醇。在植物和鸟类有核红血球中作为六磷酸肌醇是以六磷酸酯形式存在的。较此化合物磷酸基数目少的化合物同样分布在植物和动物中,游离态的肌醇主要存在于肌肉、心脏、肺脏、肝脏中,是磷脂的一种磷脂酰肌醇的组成成分。肌肉肌醇是鸟类、哺乳类的必需营养源,缺乏肌肉肌醇,例如小鼠可引起脱毛、大鼠可引起眼周围异常等症状。大鼠可大量代谢肌醇,但尿中排量并不多。鲨鱼似乎能把肌醇转变成为一种贮藏能量的物质。是生命素I的成分之一。
肌醇传统生产方法为加压水解法。由于加压水解法具有多年的工业化生产实践经验,是国内生产厂家采用的主要工艺技术,并且该工艺也在生产中不断得到改进。加压水解法一般流程:菲汀(水解)→水解液(中和、过滤)→肌醇液(除杂浓缩、结晶离心)→粗肌醇(溶解除杂、结晶离心)→精品。其中,水解和精制是两大关键步骤。
植酸钠水解
以玉米浸渍水为原料,用离子交换树脂吸附法生产植酸钠,再进行加压水解反应生产肌醇。生产肌醇的联产磷酸氢二钠(磷酸氢二钠产量为肌醇产量的12倍左右),有效地回收了谷物中的有机磷,为农副产品中有机磷的回收开辟了新的途径。
生产工艺简述:玉米浸渍水经离子交换树脂吸附法得到一定浓度的植酸钠溶液,进行加压水解反应,生成肌醇和磷酸氢二钠。反应一定时间后,出料、过滤、冷却、结晶,析出磷酸氢二纳晶体。将析出磷酸氢二钠晶体的水解反应液依次通过阴、阳离子交换树脂,反复进行精制,直到水解反应液中阴、阳离子浓度达到规定的标准为止。精制后的水解反应液经浓缩、结晶,即可得成品肌醇。肌醇收率主要受水解反应时间、水解反应压力、植酸钠溶液的浓度三个因素的影响。通过正交试验,得出水解反应的佳反应条件为:水解时间7-8h、植酸钠的浓度20%、水解压力1.5MPa,肌醇的平均收率0.1544%-0.1722%。为观察水解反应器的放大效应、工业性离子交换塔中床层堵塞、交换能力的变化现象及模拟工业装置再生阶段所采用的大循环量操作工况,在处理能力600m/a的装置上,按上述反应条件进行了中试。肌醇平均收率为0.1601%(比植酸钙法提高2.5倍以上,产品质量达到国家药典规定的各项指标),与小试数据较吻合。
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