概述^[1-2]

糖精鈉又名鄰磺酰苯甲酰亞胺鈉，于1879年開發(fā)，是最早應(yīng)用的人工合成非營養(yǎng)型甜味劑，通常含兩分子結(jié)晶水，溶于水，在稀溶液中的甜度為蔗糖的500倍，濃度大時(shí)有苦味，在酸性條件下加熱，甜味消失，并可形成苦味的鄰氨基磺酰苯甲酸。因其低熱量、不為人體吸收、可隨大小便一起自動(dòng)排出等特點(diǎn)被肥胖病、高血脂、糖尿病和齲齒等患者用作食糖替代品。另外也可用作電鍍鎳鉻的增亮劑、血液循環(huán)測定劑、滲透劑等，用途相當(dāng)廣泛。糖精鈉生產(chǎn)工藝有多種，按生產(chǎn)采用的主要原料劃分可分為甲苯法、苯酐法、鄰甲基苯胺法和苯酐二硫化物法。

用途^[3]

糖精鈉為診斷用藥，主要用于測定由臂至舌的血液循環(huán)時(shí)間。糖精鈉由上臂靜脈迅速注射后，經(jīng)右心房、右心室入肺循環(huán)，再經(jīng)左心房、左心室入體循環(huán)到舌部，至感到甜味時(shí)計(jì)算時(shí)間。正常人為8～16秒鐘，嚴(yán)重心力衰竭病人，此時(shí)間可以超過45秒。

本品也用做矯味劑，但現(xiàn)已很少應(yīng)用。

制備方法^[1]

1.甲苯法

甲苯法是糖精發(fā)明者Fakllerg最早采用的方法，后人進(jìn)行了多次改進(jìn)，成為生產(chǎn)糖精鈉較簡便的方法，也是我國較早生產(chǎn)糖精鈉的方法。其主要生產(chǎn)原料有無水甲苯、氯磺酸、氨水、活性炭、液體氫氧化鈉、鹽酸、高錳酸鉀、亞硫酸鈉和碳酸氫鈉等，包括氯磺化、胺化、氧化、酸析、中和等化學(xué)反應(yīng)。

1）生產(chǎn)方法

將無水甲苯逐漸加入裝有氯磺酸的氯磺化鍋中，低溫反應(yīng)，加完后反應(yīng)3h，反應(yīng)完畢，冷卻，使氯磺酸完全分解，放出酸液，然后將所得的磺酰氯油狀物進(jìn)行水洗，于-15～-20℃冷凍12h，濾出對位異構(gòu)體結(jié)晶，液體即為鄰甲苯磺酰氯[2]。在氨化鍋內(nèi)預(yù)先放入氨水，加入鄰甲苯磺酰氯，在60℃反應(yīng)2h，冷卻，過濾，濾餅經(jīng)活性炭脫色，在精制鍋中分別用鹽酸和氫氧化鈉溶液精制，得鄰甲苯磺酰胺。將鄰甲苯磺酰胺、水和液體氫氧化鈉加入氧化鍋內(nèi)，于25～35℃將高錳酸鉀分次投入，加畢，保溫反應(yīng)7h，降溫至25℃，慢慢加入亞硫酸鈉溶液至氧化溶液呈無色為止，過濾，含二氧化錳濾餅水洗至無甜味時(shí)，合并濾液，加稀鹽酸至pH為3，析出未氧化物，過濾，濾液中加入濃鹽酸至完全析出沉淀，過濾，濾餅用微酸水洗滌，最后得不溶性糖精。在盛有水的中和鍋內(nèi)交替投入不溶性糖精和碳酸氫鈉，加熱溶解反應(yīng)，在反應(yīng)溫度達(dá)70℃時(shí)調(diào)節(jié)反應(yīng)液至中性，趁熱過濾，濾液經(jīng)結(jié)晶、干燥即得糖精鈉成品。

2）工藝流程

甲苯法生產(chǎn)糖精鈉的工藝流程見圖：

2. 苯酐法

苯酐法為我國獨(dú)創(chuàng)，所用原料有苯酐、甲醇、氨水、液體氫氧化鈉、液氯、鹽酸、硫酸、亞硝酸鈉、硫酸銅、液體二氧化硫、甲苯、碳酸氫鈉、活性炭等，包括酰胺化、霍夫曼降級、酯化、重氮、置換、氯化、胺化、酸析、中和等化學(xué)反應(yīng)。

1）生產(chǎn)方法

將苯酐和冷凍的氨水依次加入酰胺化反應(yīng)鍋內(nèi)，升溫后緩慢加入氫氧化鈉溶液，調(diào)pH=11～12，保溫0.5h反應(yīng)，再排氨3.5h，得鄰甲酰胺苯甲酸鈉溶液（簡稱酰胺化液）。在酯化鍋內(nèi)將酰胺化液降溫后，加入冷凍的甲醇和次氯酸鈉溶液，在0℃下反應(yīng)45min后升溫至30℃，以淀粉碘化鉀溶液測試呈無色反應(yīng)，然后加入適量的亞硫酸氫鈉溶液，料液轉(zhuǎn)稀后，再加入熱水溶解，靜置后分離、過濾，分取油層得鄰氨基苯甲酸甲酯（簡稱甲酯）。先將由水、硫酸與鹽酸配制好的混酸置于重氮鍋內(nèi)，冷卻后開始緩加甲酯和亞硝酸鈉溶液的混合液，重氮溫度保持在25℃以下，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)淀粉碘化鉀溶液顯淡紫色，產(chǎn)物為鄰硫酸（鹽酸）重苯甲酸甲酯溶液（簡稱重氮液）。在置換鍋內(nèi)將重氮液降溫至10℃，加入硫酸銅，通二氧化硫進(jìn)行置換，析出鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，約1h后用H酸測試反應(yīng)終點(diǎn)應(yīng)褪色。然后加入甲苯，通氯氣氯化，以2%聯(lián)苯胺乙醇溶液測試顯深墨綠色為終點(diǎn)，靜置分層，有機(jī)層為鄰甲酸甲酯苯磺酰氯甲苯溶液（簡稱磺酰氯）。依次將磺酰氯和水加入胺化鍋，在10℃時(shí)加氨水胺化，溫度可達(dá)70℃，pH值9以上，靜置后取下層銨鹽液為鄰甲酰苯磺酰亞胺銨溶液（簡稱胺化液）。將胺化液放入酸堿化鍋內(nèi)，加入甲苯和30%的鹽酸到pH值為1，酸析后降溫至20℃，取甲苯層水洗去氯化銨得不溶性糖精甲苯溶液。將此溶液加熱，加入碳酸氫鈉中和，調(diào)pH值至3.8～4，靜置后取水層，加活性炭脫色、過濾，調(diào)濾液pH值至7，在70～75℃減壓濃縮，趁熱過濾，濾液經(jīng)結(jié)晶、干燥得糖精鈉。

2）工藝流程

苯酐法生產(chǎn)糖精鈉的工藝流程見圖：

主要參考資料

[1] 食品中糖精鈉分析方法概述

[2] 糖精鈉生產(chǎn)工藝評述

[3] 實(shí)用藥物手冊