專利名稱：金屬卟啉及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬卟啉系列化臺物和它的生產(chǎn)工藝，具體地說是從葉綠素-a或葉綠素銅二鈉鹽生產(chǎn)金屬卟啉和它的生產(chǎn)工藝。
金屬卟啉絡合物的應用領(lǐng)域非常廣泛，例如鐵卟啉是國際上公認的防治缺鐵性貧血最有效的藥物，因為其含鐵量高(9.03％)，并以其分子形式直接被人體吸收而利用率高，因而被認為是替代目前市場上傳統(tǒng)的無機鹽類補鐵劑的更新?lián)Q代藥物；又如鋅卟啉，人體缺鋅會引起食欲減退，兒童生長發(fā)育遲緩，智力低下，抵抗力差，易感染疾病，缺鋅嚴重時可能造成侏儒和男性青春期的推遲；錫卟啉是醫(yī)治銀屑病的特效藥物；硒卟啉能防癌治癌；游離卟啉二鈉鹽治療各種肝炎病有神奇療效……等等?？傊饘龠策j合物愈來愈被人們所重視。
金屬卟啉系列化合物在國內(nèi)外都未見有生產(chǎn)工藝方面的報導，-些學者、專家企圖用合成的方法來實現(xiàn)，但因工藝條件復雜，成本太高；二是用動物的血液提取，也因形成不了規(guī)模生產(chǎn)。因此幾十年來，金屬卟啉和它的生產(chǎn)工藝，國內(nèi)外科學家-直沒有獲得解決。
本發(fā)明的目的在于提供-種從葉綠素-a或葉綠素銅二鈉鹽中提取出游離卟啉，再絡合成金屬卟啉及其生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的金屬卟啉，其特征在于將葉綠素-a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠二羧酸或直接將葉綠素銅二鈉鹽脫銅得到葉綠二羧酸后，再進行芳構(gòu)化反應，制備成游離卟啉，再加鋅、錫、鐵、銅、硒中的-種或其它的-種金屬進行絡合而成，1,3,5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸金屬卟啉，它的分子結(jié)構(gòu)式為
分子結(jié)構(gòu)式中的M表示-種金屬。
金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于將葉綠素-a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠羧酸，或直接將葉綠素銅二鈉鹽用濃度為70-88％的硫酸脫銅、反應時間為5-12小時，再用凈水洗滌至PH值為6.5-7后，經(jīng)干燥得到水份＜20％的粉劑葉綠二羧酸，然后在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的回流中不斷攪拌進行芳構(gòu)化反應，生成1,3,5,8-四甲基-2，4-二乙基-6,7-二丙酸卟啉，在該芳構(gòu)化反應中葉綠二羧酸與含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的重量與體積比為1∶3.0-1∶8.0，反應溫度為168℃-198℃，時間為5-30小時，再用濃度為50-85％硫酸中和至PH=3-5后，經(jīng)水洗至PH=6.5-7，然后在得到的上述游離卟啉中加入含有氫氧化鉀的乙二醇溶液使PH=8-9，再加入二價金屬離子化合物，經(jīng)攪拌，在70℃左右的溫度下絡合反應8-12小時，再用濃度為70-88％的硫酸中和至PH=5.5-5.2后析出結(jié)晶卟啉，再經(jīng)過濾、水洗、干燥得到水份＜5％的金屬卟啉。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單且可靠，成本也大大低于從動物血液中提取的卟啉，可用于-定規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，解決了人們目前生產(chǎn)金屬卟啉的難題。


圖1為本發(fā)明中的生產(chǎn)金屬卟啉的工藝框2為生產(chǎn)金屬卟啉的-實施例的工藝流程圖下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進-步的描述，并給出實施例。
本發(fā)明中的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝包括將葉綠素-a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠羧酸的常規(guī)工藝；也可以直接將葉綠素銅二鈉鹽用濃度為70-85％的硫酸脫銅、反應時間為5-12小時，再用凈水洗滌至PH值為6.5-7后經(jīng)干燥得到水份＜20％的葉綠二羧酸粉劑，然后在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的回流中進行芳構(gòu)化反應，經(jīng)中和、過濾、水洗生成游離卟啉；氫氧化鉀、乙二醇均為分析純，在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液中氫氧化鉀濃度為30-50％在反應中，葉綠素銅二鈉鹽中的銅是怎樣脫掉的呢？如化學方程式所示式中MP表示金屬卟啉，PH2代表游離卟啉，一般來說方程式的正方向是脫金屬作用，反方向是金屬化作用，因此金屬卟啉的離解作用取決于金屬的穩(wěn)定性，二價銅比鎂穩(wěn)定故采用在液態(tài)的濃硫酸中加入固態(tài)的葉綠素二鈉鹽，固液比為1∶5-1∶7，(即重量與體積之比，固態(tài)以重量計，液態(tài)以體積計)須多次攪拌經(jīng)5-12小時的反應后可將銅脫除，然后加水洗滌即可得到結(jié)晶的固態(tài)(粉末)葉綠二羧酸，在芳構(gòu)化反應中葉綠二羧酸與氫氧化鉀的乙二醇溶液的固液重量體積比為1∶3.0-1∶8.0，在常壓下回流反應溫度為168℃-198℃，反應時間為5-30小時，再用濃度為50-85％的濃硫酸中和至PH值為3-5后，折出游離卟啉結(jié)晶，經(jīng)過濾、洗滌至PH=6.5-7得到游離卟啉，再在游離卟啉中加入堿溶液，使PH=8-9，然后再加入二價金屬離子化合物，具體為鋅、錫、鐵、銅、硒或其它金屬的鹽酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽及金屬氧化物；在70℃左右絡合，反應時間為8-12小時，再用濃度為70-88％的硫酸中和至PH=5-5.2，折出金屬卟啉結(jié)晶，再經(jīng)過濾、水洗、干燥后得到金屬卟啉。
在工業(yè)化生產(chǎn)時需用有關(guān)設備和計量儀器，在上述金屬卟啉結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝要求的基礎上，具體為先將葉綠素銅二鈉鹽放在原料儲存器中，硫酸通過酸液流量計按1∶5-1∶7的重量體積比分別進入脫金屬釜，最好是帶攪拌和溫度控制的脫金屬釜，進行脫銅和脫其它雜質(zhì)后進入離心器過濾后再進入洗滌器，用凈水儲存箱內(nèi)的凈水進行洗滌，然后再進入干燥機，得到水份＜20％的葉綠二羧酸，然后進入芳構(gòu)化反應釜，最好是帶有攪拌和能進行溫度控制的反應釜，并逐步加入含有氫氧化鉀的乙二醇溶液，進行芳構(gòu)化反應，生成1,3，5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸卟啉，在該芳構(gòu)化反應中用的氫氧化鉀、乙二醇均為分析純，在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液中的氫氧化鉀濃度為30-50％，葉綠二羧酸與含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的重量與體積比為1∶3.0-1∶8.0，反應溫度為168℃-198℃，時間5-30小時，然后將上述卟啉送進中和釜用濃度為50-85％硫酸中和至PH=3-5后經(jīng)離心器過濾，再進洗滌器用凈水儲存箱中的凈水洗至PH值為6.5-7后進入絡合釜，在絡合釜中加入濃度為30-50％的氫氧化鉀溶液，使PH=8-9，再加入二價金屬離子化合物，具體為鋅、錫、鐵、銅、硒或其它無毒的金屬鹽酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽及金屬氧化物；在70℃的溫度下絡合反應8-12小時，再進入中和釜，用濃度為70-88％的硫酸中和至PH=5.0-5.2后析出結(jié)晶卟啉，再經(jīng)離心器過濾，洗滌器水洗、干燥機干燥后得到水份＜5％的金屬卟啉。
本發(fā)明的工藝較為簡單，能用于工業(yè)化生產(chǎn)，整個工藝過程安全、無毒和無公害產(chǎn)生，產(chǎn)品收率高，且化學結(jié)構(gòu)與血紅素相似，含金屬離子高，如鐵離子可占鐵卟啉的9.03％、鋅離子可占鋅卟啉的10.55％、硒卟啉中硒可占12.74％、錫離子占錫卟啉的19.15％，并且都以各種金屬卟啉分子化合物的形式直接被人體本吸收，由于以食用葉綠素為原料，產(chǎn)品質(zhì)量安全無毒，食用絕對可靠，以鐵卟啉為例，經(jīng)生物利用率評價，它是防治缺鐵性貧血的優(yōu)良補鐵劑，經(jīng)毒性試驗，以10克/公斤的劑量對小白鼠灌胃，觀察一周，未見有急性中毒癥狀和死亡現(xiàn)象，同時經(jīng)Ames試驗其結(jié)果為陰性，本發(fā)明為從葉綠素中提供游離卟啉及絡合為金屬卟啉開辟了一條具有實用價值的途徑。
下面給出實施例，所有的實施例均在上述的工藝過程，條件和具體參數(shù)下進行，并對反應的設備進行一些說明。
實施例1在帶攪拌和溫度控制的不銹鋼反應鍋，其容量為25立升，不銹鋼材料為1絡18鎳，加入2.5kg的葉綠素銅二鈉鹽，再加入75％濃度的硫酸溶液1000毫升，經(jīng)脫銅反應10小時，然后經(jīng)離心器過濾，用凈水清洗至PH=7，再經(jīng)干燥，獲水份為18％的葉綠羧酸2.12kg，收率為85％，再在裝有2.12kg的葉綠羧酸的反應釜中加入1500毫升的氫氧化鉀乙二醇溶液，該溶液中的氫氧化鉀濃度為35％，與反應鍋中的葉綠羧酸充分混合，再用電加熱逐漸加溫升到1 85℃，進行芳構(gòu)化反應20小時，這時反應鍋中的反應液由綠變?yōu)榧t色，即葉綠羧酸已變成游離卟啉，再進人中和釜，用50％的硫酸中和至PH=4.5，這時將卟啉折出，進入離心機用水洗至PH=6.6，再經(jīng)干燥得1,3,5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸卟啉2077克水份為20％，收率為98％，在該芳構(gòu)化反應中必須不斷攪拌，根據(jù)實驗，在實施例中攪拌電機轉(zhuǎn)速選用60轉(zhuǎn)/分，若＞60轉(zhuǎn)/分，反應物呈旋渦狀外溢，若＜60轉(zhuǎn)/分，反應不完全，隨著反應溫度升高，產(chǎn)生大量的氣泡，亦有物料噴出；反應完成后須在鍋內(nèi)溫度＞100℃時放料，若低于100℃，物料易結(jié)成板塊狀，無法放料，放料結(jié)束后反應鍋內(nèi)須立即用熱水沖洗干凈，未經(jīng)沖洗，下次加料反應時易引起反應失敗將得到的上述2077克卟啉放入帶攪拌和溫度計的不銹鋼絡合釜中，加人含有氫氧化鉀濃度為50％的乙二醇溶液，再加入金屬絡合劑，如硫酸硒850克，經(jīng)攪拌在室溫至70℃絡合9小時，絡合反應完成后加入濃度為70％的硫酸中和至PH=5.2后析出金屬卟啉結(jié)晶，再進入離心器過濾經(jīng)水洗至PH=6.5，最后經(jīng)干燥得到2kg水份為5％的硒卟啉。
實施例2在實施例1所述的反應鍋中加入3kg葉綠素銅二鈉鹽，再加入85％濃度的硫酸溶液1500毫升，反應6小時，然后經(jīng)離心器過濾，用凈水洗至PH=6.5，經(jīng)干燥獲水份為17％的葉綠羧酸2.49kg，收率為83％，再在裝有葉綠羧酸的反應鍋中加入2000毫升含有氫氧化鉀濃度為45％的乙二醇溶液，不斷進行攪拌，逐漸升溫到175℃，芳構(gòu)化時間為10小時，再進入中和釜用濃度為80％的硫酸中和至PH=3.5，再經(jīng)過濾用清水洗至PH=6.7后經(jīng)干燥得游離卟啉2.42kg，將游離卟啉全部放人絡合釜中加入含有氫氧化鉀濃度為35％的溶液，再加入氯化亞鐵1000克，經(jīng)攪拌在室溫至70℃絡合11小時，絡合反應完成后再加入濃度為80％的硫酸中和至PH=5.0后，析出金屬卟啉結(jié)晶，后進入離心器過濾，經(jīng)水洗至PH=6.8后，再經(jīng)干燥得到2.37kg水份為4％的鐵卟啉。
實施例3在類似實施例1的條件下進行脫銅反應和芳構(gòu)化反應得到游離卟啉2.1kg，將上述游離卟啉放入絡合釜中加入含有氫氧化鉀濃度為40％的溶液，再加入硝酸錫870克，經(jīng)攪拌在室溫至70℃絡合10小時，絡合反應完成后，再加入濃度為75％的硫酸中和至PH=5.1后再經(jīng)過濾，水洗至PH=6.6，再經(jīng)干燥得到2.3kg水份為5％的錫卟啉。
實施例4在類似實施例1的條件下進行脫銅反應和芳構(gòu)化反應得到游離卟啉1.8kg，將1.8kg游離卟啉放入絡合釜中加入含有氫氧化鉀濃度為43％的溶液再加入氯化銅克。經(jīng)攪拌在室溫至70℃絡合11小時，絡臺反應完成后，再加入濃度為85％的硫酸中和至PH=5.0后再經(jīng)過濾，水洗至PH=6.8，經(jīng)干燥得到2.1kg，水份為5％的銅卟啉。
實施例5在類似實施例2的條件下進行脫銅反應和芳構(gòu)化反應得到游離卟啉2.3kg，將該卟啉放入絡合釜中加入含有氫氧化鉀濃度為47％的溶液再加入硫酸鋅1000克，經(jīng)攪拌在室溫至70℃絡合10小時，完成絡合反應后再加入濃度為70％的硫酸中和至PH=5.2，再經(jīng)過濾，水洗至PH=6.7，經(jīng)干燥得到2.1kg，水份為4％的鋅卟啉。
權(quán)利要求
1．金屬卟啉，其特征在于將葉綠素-a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠二羧酸或直接將葉綠素銅二鈉鹽脫銅得到葉綠二羧酸后，再進行芳構(gòu)化反應，制備成游離卟啉，再加鋅、錫、鐵、銅、硒中的一種或其它的一種金屬進行絡合而成，1,3,5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸金屬卟啉，它的分子結(jié)構(gòu)式為
2．按權(quán)利要求1所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于將葉綠素-a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠羧酸，或直接將葉綠素銅二鈉鹽用濃度為70-88％的硫酸脫銅、反應時間為5-12小時，再用凈水洗滌至PH值為6.5-7后，經(jīng)干燥得到水份＜20％的粉劑葉綠二羧酸，然后在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的回流中不斷攪拌進行芳構(gòu)化反應，生成1,3,5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸卟啉。在該芳構(gòu)化反應中葉綠二羧酸與含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的重量與體積比為1∶3.0-1∶8.0，反應溫度為168℃-198℃，時間為5-30小時，再用濃度為50-85％硫酸中和至PH=3-5后經(jīng)水洗至PH=6.5-7，然后在得到的上述游離卟啉中加入濃度為30-50％的氫氧化鉀溶液使PH=8-9，再加入二價金屬離子化合物，經(jīng)攪拌，在70℃左右的溫度下絡合反應8-12小時，再用濃度為70-88％的硫酸中和至PH=5.5-5.2后析出結(jié)晶卟啉，再經(jīng)過濾、水洗、干燥得到水份＜5％的金屬卟啉。
3．按權(quán)利要求2所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于氫氧化鉀、乙二醇均為分析純，在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液中的氫氧化鉀濃度為30-50％。
4．按權(quán)利要求2所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于二價金屬離子化合物，具體為鋅、錫、鐵、銅、硒或其它金屬的鹽酸鹽硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽及金屬氯化物。
5．按權(quán)利要求1所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于先將葉綠素銅二鈉鹽放在原料儲存器中，硫酸通過酸液流量計按1∶5-1∶7的重量體積比分別進入脫金屬釜，最好是帶攪拌和溫度控制的脫金屬釜，進行脫銅和脫其它雜質(zhì)后進入離心器過濾后再進入洗滌器，用凈水儲存箱內(nèi)的凈水進行洗滌，然后再進入干燥機，得到水份＜20％的葉綠二羧酸，然后進入芳構(gòu)化反應釜，最好是帶有攪拌和能進行溫度控制的反應釜，并逐步加入含有氫氧化鉀的乙二醇溶液，進行芳構(gòu)化反應，生成1,3,5,8-四甲基-2,4-二乙基-6,7-二丙酸卟啉，在該芳構(gòu)化反應中用的氫氧化鉀、乙二醇均為分析純，在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液中氫氧化鉀濃度為30-50％，葉綠二羧酸與含有氫氧化鉀的乙二醇溶液的重量與體積比為1∶3.0-1∶8.0，反應溫度為1 68℃-1 98℃，時間5-30小時，然后將上述卟啉送進中和釜用濃度為50-85％硫酸中和至PH=3-5后經(jīng)離心器過濾，再進洗滌器用凈水儲存箱中的凈水洗至PH值為6.5-7后進人絡合釜，在絡合釜中加入含有氫氧化鉀的乙二醇溶液，使PH=8-9，再加入二價金屬離子化合物，具體為鋅、錫、鐵、銅、硒或其它無毒的金屬鹽酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽及金屬微粒；在70℃的溫度下絡合反應8-12小時，再進入中和釜，用濃度為70-88％的硫酸中和至PH=5.0-5.2后析出結(jié)晶卟啉，再經(jīng)離心器過濾，洗滌器水洗、干燥機干燥后得到水份＜5％的金屬卟啉。
6．按權(quán)利要求5所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于氫氧化鉀、乙二醇均為分析純，在含有氫氧化鉀的乙二醇溶液中氫氧化鉀濃度為30-50％。
7．按權(quán)利要求5所述的金屬卟啉的生產(chǎn)工藝，其特征在于二價金屬離子化合物，具體為鋅、錫、鐵、銅、硒或其它金屬的鹽酸鹽硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽及金屬氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了金屬卟啉及其生產(chǎn)工藝,其特征為:將葉綠素－a脫鎂、脫植醇基后成為葉綠二羧酸或直接將葉綠素銅二鈉鹽脫銅得到葉綠二羧酸后,再進行芳構(gòu)化反應,制備成游離卟啉,再加鋅、錫、鐵、銅、硒中的一種或其它的一種金屬進行絡合而成的1,3,5,8－四甲基－2,4－二乙基－6,7－二丙酸金屬卟啉。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡單可靠,成本大大低于從動物血液中提取的卟啉,可用于一定規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),解決了人們目前生產(chǎn)金屬卟啉的難題。
文檔編號C07F3/06GK1224017SQ98110619
公開日1999年7月28日 申請日期1998年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月19日
發(fā)明者徐濂, 傅長青 申請人:徐濂, 傅長青