Brevet FR2379513A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne un procédé de récupération du pantothénate de calcium à partir de sa solution dans le méthanol. On produit le pantothénate par réaction de pantolactone avec le sel de calcium de la ss -alanine en solution dans le méthanol anhydre. Le brevet américain nO 2.590.499 délivré le 11 Décembre 1945 décrit la récupération de pantothénate de calcium à partir de sa solution dans le méthanol par reaistal- lisation à partir de la solution, par évaporation de la solution ou par dilution de la solution avec un solvant tel que l'éther, l'acétone, l'acétate d'4thyle ou autre qui précipite le pantothénate de calcium.Le brevet américain nO 2.496.363 délivré le 7 Février 1950 enseigne que la précipitation du pantothénate de calcium à partir d'une solution de méthanol nécessite un ensemencement de la solution de méthanol pour accélérer la prdoi- citation et que la séparation maximum du pantothénate de calcium de la solution nécessite qu'on laisse la solution au repos pendant des périodes de temps très longues. Ces périodes de temps varient de 2 à 5 jours à température ambiante, mais peuvent Litre réduites si on refroidit la solution à 0 C et si on agite pendant la cristallisation.L'exemple I du brevet américain n 2.496.365 montre que le pantothénate de calcium peut titre récupéré après deux Jours de repos à teipérature ambiante, alors que l'exemple II montre que le panththdnate de calcium peut titre récupéré après deux Jours de repos a température ambiante et un jour à OOC. D'autres procédés comprenant le chauffage de la solution pour vaporiser le méthanol en laissant un résidu solide de pan tothénate de calcium comportent des difficultés en ce qui concerne la récupération efficace du méthanol. On sait qu'on peut faire réagir le pantothénate de calcium en solution dans le méthanol avec du chlorure de calcium en solution dans le méthanol pour obtenir un complexe de chlorure de calcium, le sel double de chlorure de calcium et de pantothénate de calcium ayant la formule structurelle suivante rHOCH2C(CH)2CH(OH)CONH(GH2)2C04 2Ca.CaC12 Bien que le sel double soit un peu hygroscopique, il continue de s'écouler relativement librement quand il a absorbé l'humidité, alors que le pantothénate de calcium forme facilement un bloc dur par absorption de l'humidité. Le sel complexe a l'activité de la vitamine B ce qui le rend convenable pour l'utilisation, sans purification, dans la nourriture pour animaux ou dans des additifs de nourriture pour animaux.Le brevet américain nO 2.957.025 délivré le 18 Octobre 1960 mentionne des détails complémentaires concernant le complexe et ses applications. Selon la présente invention on introduit un mélange d'environ 50 en poids de pantothénate de calcium dans le méthanol selon un taux contrtlé dans un appareil à distiller contenant un solvant chauffé à une température supérieure au point d'ébullition du méthanol de façon que le taux d'écoulement du mélange pantothénate de calcium-methanol et le taux d'apport de chaleur soient équilibrés pour évaporer le méthanol dès qutil vient en contact avec le solvant chaud.Le mélange azéotropique de vapeurs de méthanol et de vapeurs de solvant formé par ce contact est condensé et recueilli dans un récipient de décantation où le méthanol et le solvant se séparent, ce qui permet une récupération aontinue du méthanol et le recyclage continu du solvant dans l'appareil b distiller. Par évaporation du méthanol, le pantothénate de cal ciui précipite soas forme de particules solides dans le solvant pour former une este de pantothénate de calcium dans le solvant liquide formant un mélange azéotropique avec le méthanol. Le solvant doit avoir un point d'ébullition suffisamment élevé pour vaporiser le méthanol mais doit être suffisamment vola til pour titre facilement séparé des particules de pantothénate de calcium au cours du traitement ultérieur. De plus, le solvant s'il est soluble dans le pantothénate de calcium doit avoir une faible solubilité. Le méthanol doit avoir une solubilité limitée dans le solvant de façon à pouvoir titre séparé facilement du solvant. Le solvant doit aussi autre non-toxique, c 'est-à-dire nondangereux si ii en reste des traces dans le pantothénate de calcium ingéré par des animaux.Des solvants pratiques sont tous ceux qui forment des azéotropes convenables avec le méthanol sans créer des problèmes de toxicité importants. Dans le procédé de récupération continu de l'invention, on pompe une solution de pantothénate de calcium dans le méthanol contenant par exemple environ 50 de solides, à un taux óntr81é et on l'introduit dans un appareil à distiller contenant de l'octane à, ou près de son point d'ébullition. L'octane chauffé vaporise le méthanol et provoque la précipitation du pantothénate de calcium qui forme une ptte dans l'octane. Les vapeurs de méthanol-octane qui s'échappent de l'appareil à distiller sont ensuite condensées et recueillies dans un appareil à décantation où le méthanol et l'octane se séparent en deux couches liquides. La couche supérieure riche en octane est réintroduite dans l'appareil à distiller tandis que la couche intérieure riche en méthanol est recueillie et enlevée de l'appareil à décantation. Si.on le désire, le méthanol récupérer peut litre utilisé pour la préparation d'une autre série de solution de pantothénate de calcium. Si on le désire, la pâte de pantothénate de calcium peut titre enlevée de façon continue de l'appareil à distiller et aentrifugée pour séparer le solide et le liquide. Le solide obtenu est le pantothénate de calcium qui doit être séché pour enlever le solvant résiduel. Le liquide obtenu est l'octane éclairci qui peut titre réintroduit dans l'appareil de distillation. Dans un procédé de récupération on série, on utilise un appareil à distiller plus grand de façon que la solution de pantothénate de calcium puisse autre pompée et introduite dans l'appareil à distiller et que les solides précipités puissent litre retenu. Quand l'enlèvement du méthanol est terminé, la pâte du produit dans le solvant est filtrée ou centrifugée pour récupérer le produit. Le pantothénate de calcium centrifugé contient des traces de solvant et doit titre séché Le séchage peat autre effec- tué dans n'importe quel sécheur convenable tel qu'non mélangeur à raban dont la chemise est chauffée pour vaporiser le solvant. On peut condenser les vapeurs de solvant quittant le sécheur et les récupérer. Si les vapeurs d'octane quittant le sécheur contiennent des solides fins de pantothénate de calcium, on peut récupérer ces solides en faisant passer les vapeurs à travers un collecteur de poussière, ou en épurant les vapeurs chargées de poussière aveo de l'octane liquide froid, puis en faisant retourner la patte résultante dans le réacteur. On peut aussi utiliser le procédé d'évaporation azéotropique d'une solution de méthanol permettant l'enlèvement du méthanol des solides dissous dans le méthanol, pour récupérer lests lidos contenus dans la liqueur mère qui résulte de la productien du complexe de chlorure de calcium avéc le pantothénate de calcium. Le complexe de chlorure de calcium est produit en faisant réagir la pantolactone avec le "ss-alanate" de calcium dans une solution de chlorure de calcium dans le méthanol dans laquelle le précipité de complexe de chlorure de calcium précipite pour former une site. Quand on filtre ou qu'on centrifuge la ptte pour récupérer le complexe de chlorure de calcium, la liqueur mère résultante contient un peu de vitamine B active biologiquement. Des essais pour récupérer les solides se trouvant dans la liqueur mère sans détruire l'activité biologique de ces solides sont infructueux quand on utilise'les procédés de séchage traditionnels car la liqueur mère contient habituellement assez d'eau pour faire une hydrolyse et détruire ainsi l'activité de la vitamine pendant le séchage. Comme le procédé par évaporation azeotropique enlève instantanément toute l'eau avec le méthanol, il ne se produit pas a'hydrolyse et les solides résultants provenant de la liqueur mère récupérés par séchage azéotropique ont la Stme activité que celle de la liqueur mère d'origine. Puisqu'on fabrique normalement le pantothénate de calcium à partir de pantolactone purifiée de façon à obtenir un niveau maximum en ee qui concerne l'activité biologique (environ 45ss), le cotit de purification de la pantolactone s'ajoute de façon significative au cott de fabrication du pantothénate de calcium. Le pantothénate de calcium peut titre produit à partir de pantolactone brute (à 82-87 par rapport à 95 pour la pantolactone purifiée) mais l'activité biologique est réduite et les propriétés physiques sont défavorablement réduites.On peut produire le complexe de chlorure de calcium ayant une activité biologique normale à partir de pantolactone brute moins chère, Mis il y a plus d'activité biologique qui est retenue dans la liqueur mère et qui est ainsi perdue, que quand on utilise une pantolactone purifiée. Ainsi la récupération des solides de la liqueur mère sans détruire l'activité biologique améliore la rentabilité éoono- mique du procédé utilisant la pantolactone brute. Le procédé de l'invention est applicable pour récupérer le D (+)-pantothénate de calcium, le DL-pantothénate de calcium aussi bien que leurs sels doubles de- chlorure de calcium correspondants. La description qui va suivre, en référence aux exemples indiqués à titre non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut titre mise en pratique. Dans les exempleg les quantités, les proportions et les pourcentages sont en poids. Exemple I On prépare une solution de pantothénate de calcium en chauffant à reflux dans un flacon de un litre 110 g de méthanol 66 g de"9 ~alanatende calcium (sel de la 0-alanine) 67,5 g d'une solution de pantolactone racémique à 76,2 de solides. On transvase la solution dans un entonnoir à décantation. On met 620 g d'octane dans un flacon de un litre équipé d'un agitateur, d'un condenseur, d'un décanteur et de 11 entonnoir à décantation contenant la solution de pantothénate de calcium. L'octane est chauffé à reflux. On ouvre aveo soin le robinet d'arrêt de l'entonnoir à décantation pour que la solution de pantothénate de calcium puisse tomber goutte à goutte. Quand le décanteur est plein, on fait décanter le méthanol dans un bêcher et on fait retourner l'octane dans le flacon d'un litre. Quand l'entonnoir à décantation est vide, le flacon est reSoidi et la pâte contenu dans ce flacon est filtrée. On obtent 140 g d'un gâteau humide qui après séchage donne 117 g de pantothénate de C14i=. Exemple II On introduit 500 g de monochlorobenzène dans un flacon de verre.de deux litres équipé d'un agitateur, d'un tube d'arrive pour introduire la solution de pantothénate de calcium dans le méthanol à l'intérieur du flacon, d'un condenseur et d'un réeep- teur. On ehauffe le monochlorobenzène à 90 + 50C et on ajoute len tient la solution de DL-pantothénate de calcium dans le solvant chaud en utilisant une pompe doseuse péristaltique. On ajoute le taux d'alimentation pour éviter le débordement du condenseur et l'accumulation de méthanol dans le flacon. L'accumulation de méthanol dans le flacon provoquerait l'agglomération des solides en une masse piteuse.On ajoute au total 200 g de solution de pantothénate de calcium dans le méthanol et la ptte obtenue est refroidie et filtrée pour récupérer le pantothénate de calcium solide. Le solide est séché dans un four à 800C sous vide. On récupère au total 100 g de pantothénate de calcium ayant une activité biologique normale. Exemple III On utilise une pantolactone racémique brute, de teneur 81,7fi, pour produire le sel complexe de chlorure de calcium de pantothénate de calcium. On fait réagir 1890 g de pantolactone brute contenant 1625 g de pantolactone de qualité 95% avec 1388 g deng-alanate"de calcium et 760 g de chlorure de calcium dans le méthanol. La ptte résultante du complexe dans le méthanol est filtrée pour donner 2831 g de produit. La liqueur mère provenant de la filtration est distillée azéotropiquement pour enlever le méthanol comme on l'a décrit dans les exemples I et Il pour récupérer 1072 g de solides provenant de la liqueur mère.Ces solides ont une teneur biologique de B, 48%. L'acivité du sel complexe est de 2831 x 0,40 n 2 g. L'activité des solides de la liqueur mère est de 1072 x 0,0848 : 91 91 g. L'activité totale récupérée est de 1132 + 91 = 1223 g. Ainsi 91/1223 = 7,4% de l'activité totale est récupérée dans les solides de la liqueur mère. Exemple IV On fait un essai d'alimentation pendant quatre semaines de poulets élevés en batterie, pour étudier lteffet de toxicité possible du pantothénate de calcium contenant des traces d'octane. Le taux de croissance normal et le rendement nutritionnel obtenus indiquent qu'il n'y a pas d'effet toxique en utilisant le pantothénate de calcium. Exemple V On fait un essai d1 alimentation pendant quatre semaines de poulets élevés en batterie pour évaluer l'effet de toxicite possible du pantothénate de calcium traité par l'octane et obtent à partir de pantolactone purifiée et du sel complexe de chlorure de calcium obtenu à partir de pantolactone brute. Le taux de croissance normal et le rendement nutritionnel indiquent que l'utilisation d'octane et de pantolactone brute n'a pas d'effet toxique. REVENDICATIONS 1.- Procédé de récupération de pantothénate de calcium, caractérisé par le fait qu'on introduit un mélange de pantothénate de calcium et de méthanol dans un appareil de distillation contenant un selvant chauffé à une température supérieure au point d'é- bullition du méthanol et à un taux d'addition qui équilibre le taux d'apport de chaleur à l'appareil de distillation, de façon que le méthanol s1évapore au contaot du solvant chaud et que le pantothénate de calcium précipite sous forme de particules solides dans le solvant chaud. a. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le solvant est l'octane. ).- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait quton enlève de façon eontinue les particules solides de pan tothinate de calcium de l'appareil de distillation. 4. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait quton enlEve en une seule fois les particules solides de pan tothénate de calcium de l'appareil de distillation. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications prdeedentes, caractérisé par le fait que le mélange de pantothina- te de calcium dans le méthanol est une liqueur mère provenant d'un procédé de préparation de complexe de chlorure de calcium et de pantothénate de calcium. 6.- Procédé selon la revendieation 1, caractérisé par le fait que le solvant est le monochlorobenzène. 7. - Procédé de récupération de pantothénate de calcium, caractérisé par le fait qu'on introduit un mélange de pantothénate de calcium et de adthanel dans un appareil de distillation contenant un solvant chauffé à une température supérieure au point d'é- bullition du méthanol et à un taux d'addition qui équilibre le taux d'apport de chaleur à l'appareil de distillation, de façon que le méthanol s'évapore au contact du solvant chaud, que les vapeurs méthanol - solvant quittent l'appareil de distillation et que le pantothénate de calcium précipite sous forme de particules solides dans le solvant chaud. 8.- Procédai selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le solvant est l'octane. 9.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le solvant est le monochlorobenzène. 10. 10.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le le fait que le mélange de pantothénate de calcium dans le méthanol est une liqueur mère provenant d'un procédé au complexe chlorure de calcium - pantothénate de calcium.