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氯化膽堿是1964年由日本農林水產省農業(yè)技術所開發(fā),1987年注冊為植物生長調節(jié)劑,也成為了維生素B4.市場上常見的氯化膽堿分為植物載體型氯化膽堿和白炭黑(二氧化硅)作為載體氯化膽堿。我國的產量約為40萬噸,占全球產能的50%以上。氯化膽堿不是膽堿,是膽堿陽離子(choline cation;CA+)與氯離子(Cl-)的鹽。真正的膽堿應該是膽堿陽離子(CA+)與羥基(OH)構成的有機堿,在很多植物中天然存在。簡單的說,1.15g氯化膽堿相當于1g膽堿。在日本已被用作甘薯生根劑和塊根增大劑獲準登記,并廣泛用于果樹作物。
氯化膽堿的主要原材料是環(huán)氧乙烷,環(huán)氧乙烷的上游是乙烯,乙烯的上游是石油,其生產受到石油行情影響。
生產方法 --1
(1)連續(xù)法制備氯化膽堿溶液的三甲胺鹽酸鹽與一定量的環(huán)氧乙烷分別用泵連續(xù)送入反應器,反應物在反應器內的停留時間為1-1.5h。反應在攪拌下進行,生成物連續(xù)引出,使反應器內的液面保持穩(wěn)定。反應器引出的氯化膽堿粗產品進入汽提塔,從塔底獲得60-80%氯化膽堿液體產品。(2)三甲胺鹽酸鹽與環(huán)氧乙烷反應,然后加有機酸中和并濃縮,制取氯化膽堿。(3)氯乙醇與三甲胺反應制取氯化膽堿。
生產方法 --2
(1)環(huán)氧乙烷法。由三甲胺與)環(huán)氧乙烷反應而得。
將三甲胺乙醇溶液加入反應鍋,在30℃左右通入環(huán)氧乙烷,攪拌反應4h,在用鹽酸中和(控制PH6.5-7.0)而得。粗品收率可達98%。經活性炭脫色、真空濃縮可得70%的水溶液。水溶液中加入玉米芯粉、稻殼粉、麩皮或硅藻土等賦形劑,可制得50%的粉劑。
(2)氯乙醇法。用氯乙醇代替環(huán)氧乙烷和鹽酸,在少量環(huán)氧乙烷或堿性物質催化下與三甲胺反應而得:
先將100份氯乙醇加入反應釜,從液面下加入130份三甲胺,同時通入1.7份環(huán)氧乙烷以引發(fā)反應。加完后于32-38℃保溫攪拌4h,收率84%(以氯乙醇計)。如以堿性物質(如季銨鹽)催化,單程轉化率可達97%以上。
生產方法 --3
氯乙醇和三甲胺甲醇溶液經加熱反應、減壓濃縮、重結晶制得。
氯化膽堿其實它最早開始應用于動物飼料上,具有促進蛋雞產蛋的功能,所以也叫增蛋素;是飼料行業(yè)使用最為廣泛的的膽堿補充劑。
從生理學角度看,人體需要氯化膽堿(choline chloride)維持正常的大腦功能,可用于阿爾茨海默癥的治療;皮膚護理方面,該成分主要用作保濕劑,有時候給絕經前的女性治療用,可保持粘膜濕潤。
在化妝品行業(yè)中扮演次要角色,而且主要用于沖洗類產品中,例如沐浴露、潔面乳、肥皂和治療脫發(fā)的產品中。
氯化膽堿低毒,進入到土壤中易被微生物分解,無環(huán)境污染,具有廣泛的開發(fā)應用價值。大白鼠急性經口LD50為2692 mg/kg,小鼠LD50為4169 mg/kg(雄),3548 mg/kg(雌)。
FDA把它列為一般公認安全的(GRAS)食品添加劑,美國規(guī)定它每天的適宜攝入量為男性550毫克;女性425毫克。據美國聯(lián)邦公報消息,2015年12月16日美國環(huán)保署發(fā)布終期條例,豁免氯化膽堿(Choline Chloride)用于收獲前并按照標識說明與良好農業(yè)規(guī)范時在食品中的最大殘留限量。
許多國家,例如加拿大和菲律賓不允許它用于化妝品中,即便是限制用量也不行,因此它在個人護理品中用得并不廣泛。
歐盟化妝品指令(EU Cosmetics Directive)]把它列為化妝品禁用物質清單中。
在歐洲曾經作為殺鼠劑使用,現(xiàn)在也是被禁止使用了。
氯化膽堿(CC)與矮壯素(CCC)屬于同系物,有相似之處,但是也有很多不同之處。矮壯素在植物體內不易被植物所代謝,但是氯化膽堿則在植物體內能夠很快被植物所利用。
氯化膽堿在植物生長過程中被植物的莖、葉、根吸收后,較快地傳導到起作用的部位,可促進葉片光合作用,抑制C3植物的光呼吸,促進根系發(fā)育,可使光合產物盡可能多地輸送到地下的塊莖、塊根中去,從而顯著增加塊根、塊莖的產量、改善品質。
能夠改善植物的多種生理活動,它能提高作物種子的發(fā)芽率,促進生根,形成壯苗,增加產量,改善作物的品質。可增加質膜中磷脂酰膽堿的成分和比例,從而影響膜的結構和穩(wěn)定性,減少離子滲漏,附加各種抗脂質氧化物質以及對植物細胞有害的氧自由基、超氧陰離子及羥自由基的清除劑,在植物抵抗低溫、弱光、干旱等脅迫中具有重要作用。
【1】何若天 . 氯化膽堿在植物生長和光合作用中的生理學效應 [J] 廣西農業(yè)大學學報 ,1995,6(14)第2期:176-180
【2】薛珠政,康玉妹,溫慶放 . 氯化膽堿生長調節(jié)劑對蘿卜生長的影響 [J] 蔬菜 ,2016,9:5-6