赵立峰 方玉明 程锦东

（上虞新和成生物化工有限公司，浙江 上虞 312369）

1 概况

维生素A的用途是治疗维生素A缺乏症，该维生素为脂溶性，是调节上皮组织细胞生长与健康的必须因子，使粗糙老化皮肤表面变薄，促进细胞新陈代谢正常化，祛皱效果明显。可用于护肤、祛皱、美白等高级化妆品。

维生素A醋酸酯的分子式：C22H32O2，分子结构：

目前已知的规模化VA合成路线有三条：Roche的C14+C6合成路线、BASF的C15+C5合成路线、Rhone-Poulenc公司的技术路线。由于其合成路线长，生产成本高，市场价格也较高，维生素A醋酸酯的市场价格为500元/kg。不同VA路线最后一步为结晶，结晶所留下的是母液，母液中有大量的VA，如何综合利用母液，各VA生产厂商之间竞争的关键[1-2]。

2 萃取工艺遇到的问题

如何处理母液国内报道较少，一般的工艺是经过萃取，利用母液中各种成份在不同的溶剂中的分配系数不同，萃取所得的母液成品，经过加催化剂转位，提高VA全反式和十三顺的比例，再加无水乙醇，在-30℃条件下结晶得维生素A。本文从规模化生产的角度讨论萃取工艺中碰到的问题，以及解决方法[3]，不讨论母液转位及母液结晶的问题。

图1 母液样品反相图谱

国外报道的母液萃取工艺：母液经过一级萃取，二级萃取得到母液成品，再经转位、结晶得到维生素A。萃取工艺用的溶剂为正己烷、乙腈，一级溶剂配比为正己烷和乙腈配比为1：1，除去极性杂质。二级萃取正己烷和乙腈配比为1：10左右，除去非极性杂质。经过两级萃取除去非VA的杂质，得到VA母液成品[4]。

母液反相测试条件:C18250 mm×4.6 mm×5 μm，波长:210 nm，流动相:甲醇:水=9:1 ，流速 1.0 mL/min。

有一VA生产厂家，萃取工艺和此工艺相似，为了得到更多的VA成品，母液是循环套用。整条工艺中物料出口的三个：①为结晶成品，②极性杂质，③非极性杂质。在规模化生产中设备为：一级为25级萃取塔，二级为50级塔。由于塔级数不足，经过一次萃取母液的VA主含量上升并不多。

2.1 萃取的作用

为了更直观的表现萃取的作用，本实验用母液成品为空白，和母液成品加入极性杂质、非极性杂质对比，在相同的转位比，相同结晶条件下，减去加入杂质重量对比结晶率。由表1可以看出，极性杂质、非极性杂质对结晶率的影响都很大，可能的原因是：在极性杂质、非极性杂质中有类VA的成份，根据相似相溶的原理，这类杂质的存在会影响VA的结晶。

表1 杂质对结晶率的影响

2.2 一次萃取母液成品结晶数量和母液成品反相含量的关系

由于塔级数不足、处理量不足，随着溶剂中浓度上升，萃取塔除去杂质的能力下降。如表2所示经一次萃取母液成品反相含量越高，转位结晶所得结晶数越多。

表2 母液成品反相含量和结晶率的关系

2.3 母液套用的问题

为了提高生产能力，公司经技改扩大了生产设备，一级为50级，二级为100级萃取塔，增加塔径一倍。一次萃取反相含量可以达到80%，生产中发现，随着套用次数的增加，母液成品的反相含量越高，结晶率反而明显下降。用小试进行验证，见表3。

表3 母液套用次数和成品反相含量、结晶率的关系

小试证明母液不能无限制的套用，套用次数越多，结晶率越低。分析原因是：母液成品中有类VA杂质的成份，不能被萃取除去，随着结晶次数的增加，杂质累积。根据相似相溶的原理，这类杂质的存在会影响VA的结晶，最后无论母液成品反相含量如何高，都不会结晶。

2.4 改变正相条件检测母液中的VA异构体

用反相已无法找出套用次数影响结晶率的问题，为了找出何种物质在影响结晶，技术人员用正相来检测母液。相同反相含量的母液成品用正相在不同条件下测试，发现有很大的差异,如图2、图 3。

图2 流动相为正己烷：正戊醇=1000∶2条件下的母液成品正相含量

图3 流动相为正己烷：正戊醇：乙酸乙酯=500:0.7∶2批产量分析

在流动相为正己烷：正戊醇=1000:2的测试条件下，分离出来的峰不多，十三顺和全反的含量相对较高。在流动相为正己烷：正戊醇：乙酸乙酯=500:0.7:2的测试条件下，分离出来许多峰，在改变测试条件以前，都是当十三顺和全反算的。分离出来的异构体有9顺和双顺，这类物质都会影响到结晶。每萃取结晶一次，9顺和双顺的相对含量都会增加，当9顺和双顺的合计含量超过23%之后，萃取、转位都不会有结晶出来。

3 结论

萃取作用是明显的，减少母液中的非VA物质，可以提高结晶率。在一次萃取（母液不套用）的反相含量越高，母液结晶率越高。母液萃取不可以无限制的套用，母液中提取维生素A，是有极限的。因为母液中有VA的异构体较多，我们能利用的有十三顺和全反，而9顺和双顺会影响结晶，萃取不能除去VA异构体。当母液中的9顺和双顺累积到一定的数量，不会再结晶。

[1]陈冠荣.化工百科全书[M].北京：化学工业出版社，1998:720-721.

[2]李专成.维生素A合成工艺评述[J].化学工程与装备，2009(2):95-100.

[3]Edward G.Schelbel.Fractional liquid extraction of Vitmins:US,2676903[P],1950-04-27.

[4]Edward G.Schelbel.Extraction apparatus:US,2493265[P].1950-07-03.