本發(fā)明涉及補鈣制劑技術(shù)領(lǐng)域,，具體是一種甘氨酸鈣螯合物的制備方法,。

背景技術(shù)：

鈣是體內(nèi)含量最多的元素之一，也是最容易缺乏的元素之一,。是構(gòu)成人體骨骼和牙齒的主要成分,，且在維持人體循環(huán)、呼吸,、神經(jīng),、內(nèi)分泌、消化,、血液,、肌肉、骨骼,、泌尿,、免疫等各系統(tǒng)正常生理功能中起重要調(diào)節(jié)作用。據(jù)統(tǒng)計,，中國13億人口中,，有37％的兒童和59％的中老年人缺鈣,。居民的膳食鈣日攝入量普遍偏低，與此同時鈣的吸收率也很低,。因此補鈣已是我們需要解決的一大難題之一,。

補鈣制劑的發(fā)展經(jīng)歷了無機鹽鈣、傳統(tǒng)有機鹽鈣及可溶性有機鈣三代,。第一代無機鹽鈣劑在體內(nèi)需要量胃酸解離成Ca²⁺才能被吸收利用,，生物活性差，并且有一定的副作用,，較易引起體內(nèi)結(jié)石和胃腸道刺激癥狀,。第二代傳統(tǒng)有機鹽鈣劑，與無機鈣相比,，溶解性較好,，對胃腸道刺激性小,，缺點是含鈣量相對較低,，吸收較差。第三代補鈣制劑是氨基酸鈣,，也就是人們所說的可溶性有機鈣,。它既克服了第一代無機鹽鈣制劑難溶于水，利用率低,，容易引起結(jié)石的問題,，也避免了第二代傳統(tǒng)有機鹽鈣制劑鈣含量低，毒副作用大的缺點,。同時具有穩(wěn)定性好,、生物效價高、用量少與維生素?zé)o配禁忌等優(yōu)點,。

因此,，氨基酸鈣是未來補鈣制劑的理想選擇。新的補鈣新理論認(rèn)為鈣與氨基酸螯合進(jìn)入細(xì)胞,，需要細(xì)胞膜上的鈣通道,，鈣通道對分子的大小有嚴(yán)格要求，分子量小于1500可以通過,，且越小越好,。其中分子量最小的氨基酸螯合鈣就是甘氨酸鈣，它的分子量僅有206.26,。但目前甘氨酸鈣的生產(chǎn)中存在工藝復(fù)雜,，耗能耗時，產(chǎn)品不易結(jié)晶且收率較低,，成本較高等諸多問題,，限制了它的工業(yè)化發(fā)展,。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種甘氨酸鈣螯合物的制備方法，簡化生產(chǎn)工藝流程,，提高生產(chǎn)效率,，避免“三廢”產(chǎn)生。

為解決上述技術(shù)問題,，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種甘氨酸鈣螯合物的制備方法,，所述制備方法包括以下步驟，

1)合成反應(yīng)：將甘氨酸,、氧化鈣,、醋酸鈣及水按一定比例投入到反應(yīng)釜中，攪拌混合,，加熱至反應(yīng)溫度,，反應(yīng)一段時間后得反應(yīng)液；

2)產(chǎn)物提純：將反應(yīng)液趁熱過濾得一次濾液和一次濾渣,，再將一次濾液進(jìn)行醇析,，靜置一段時間后，離心分離,，得醇析液和析出物,，對析出物烘干，得甘氨酸鈣螯合物產(chǎn)品,；

3)后處理：醇析液經(jīng)過精餾后將醇回收并再利用于醇析,，精餾釜液與一次濾渣返回反應(yīng)釜進(jìn)行回用。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟1)中甘氨酸與氧化鈣的摩爾比為2:1.05～2:1.8,，甘氨酸與醋酸鈣的摩爾比為2:0.02～2:0.1,，每千摩爾甘氨酸的水用量為150～250升。

優(yōu)選地,，步驟1)中甘氨酸與氧化鈣的摩爾比為2:1.1～2:1.5,，甘氨酸與醋酸鈣的摩爾比為2:0.02～2:0.08，每千摩爾甘氨酸的水用量為100～220升,。

進(jìn)一步優(yōu)選地,，步驟1)中甘氨酸與氧化鈣的摩爾比為2:1.2，甘氨酸與醋酸鈣的摩爾比為2:0.05,，每千摩爾甘氨酸的水用量為120升,。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟1)中的反應(yīng)溫度為50～90℃，反應(yīng)時間為1～6小時,。

優(yōu)選地,，步驟1)中的反應(yīng)溫度為60～90℃，反應(yīng)時間為2～6小時。

進(jìn)一步優(yōu)選地,，步驟1)中的反應(yīng)溫度為75℃,，反應(yīng)時間為4小時。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟2)中醇析過程用的醇為甲醇,、乙醇,、乙二醇、丙醇,，所述醇與一次濾液的體積比為1:2～1:4,。

優(yōu)選地，步驟2)中醇析過程用的醇為甲醇,、乙醇,，所述醇與一次濾液的體積比為1:3。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟2)中的靜置時間為2～6小時,，烘干溫度為40～60℃,，烘干時間為2～6小時。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟3)中的精餾溫度為65～200℃,。

本發(fā)明技術(shù)方案中,，所用的水為蒸餾水或純凈水，所用的甘氨酸,、醋酸鈣,、氧化鈣均為食品級,。

由于采用了上述技術(shù)方案,，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明的甘氨酸鈣螯合物制備方法，具有生產(chǎn)工藝流程簡單,，生產(chǎn)效率高,，生產(chǎn)成本低，且無三廢產(chǎn)生等優(yōu)點,，便于工業(yè)化生產(chǎn),。

本發(fā)明的反應(yīng)機理為：

本發(fā)明克服了氧化鈣溶解度小的技術(shù)難題，氧化鈣在水中以氫氧化鈣形式存在,，但氫氧化鈣的溶解度太小,，不利于反應(yīng)進(jìn)行，本發(fā)明在反應(yīng)體系中引入少量醋酸鈣,，醋酸鈣在反應(yīng)過程中起到促進(jìn)溶解和催化作用,，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

本發(fā)明采用醇析的方法將甘氨酸鈣螯合物從合成反應(yīng)產(chǎn)物中分離出來,，保證了產(chǎn)品的收率以及純度,，生產(chǎn)出的甘氨酸鈣螯合物產(chǎn)品(其分子式為Ca(C₂H₅NO₂)₂·H₂O)分散性好，不易結(jié)塊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖,；

圖2是實施例1中制備的甘氨酸鈣螯合物的紅外吸收光譜,；

圖3是實施例1中制備的甘氨酸鈣螯合物的熱重圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

實施例1

本實施例為制備甘氨酸鈣螯合物,，具體步驟如下：

1)合成反應(yīng)：取原料甘氨酸75Kg(約1千摩爾),、氧化鈣30.8Kg(約0.55千摩爾)、醋酸鈣3.95Kg(約0.025千摩爾)和水120升,，將原料投入到反應(yīng)釜中,，攪拌混合，加熱至75℃,，反應(yīng)4小時,，得反應(yīng)液；

2)產(chǎn)物提純：將反應(yīng)液趁熱(溫度為75℃)過濾,，得一次濾液和一次濾渣,，再向一次濾液中加入300升乙醇進(jìn)行醇析，靜置4小時后,，在2000轉(zhuǎn)/分離心分離,，得醇析液和析出物，對析出物在50℃烘干4小時,，得甘氨酸鈣螯合物產(chǎn)品93.7kg,，產(chǎn)率為91％，經(jīng)檢測,，產(chǎn)品純度為99.82％,。

3)后處理：醇析液在80℃精餾2小時，得290升乙醇,，剩余為精餾釜液,，將乙醇回收并再利用于醇析，精餾釜液與一次濾渣返回反應(yīng)釜進(jìn)行回用,。

本實施例的工藝流程與圖1的工藝流程圖相對應(yīng),。

本實施例制備的甘氨酸鈣螯合物的紅外吸收光譜如圖2所示，由紅外吸收光譜圖可以看出,，甘氨酸鈣螯合物的位于2150cm^-1(位置a)處N-H的特征吸收峰消失,，說明甘氨酸中N原子參與了配位反應(yīng)，并在574.83cm^-1(位置b)處出現(xiàn)了Ca＝O伸縮振動吸收峰,，說明甘氨酸確實和鈣發(fā)生了螯合反應(yīng),。且與食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB30605-2014中的甘氨酸鈣螯合物的紅外吸收光譜圖一致。

本實施例制備的甘氨酸鈣螯合物的熱重圖如圖3所示,，由熱重圖可以看出,，甘氨酸鈣螯合物在120℃左右出現(xiàn)了一個失重峰，失重率為8.70％，應(yīng)為甘氨酸鈣螯合物失去一個結(jié)晶水的過程,，與理論計算值8.73％一致,，說明分子中含有一個結(jié)晶水。產(chǎn)物分子式應(yīng)為Ca(C₂H₅NO₂)₂·H₂O,。

實施例2

本實施例為制備甘氨酸鈣螯合物,，具體步驟如下：

1)合成反應(yīng)：取原料甘氨酸150Kg(約2千摩爾)、氧化鈣61.6Kg(約1.1千摩爾),、醋酸鈣7.9Kg(約0.05千摩爾)和水240升,，將原料投入到反應(yīng)釜中，攪拌混合,，加熱至70℃,，反應(yīng)4小時，得反應(yīng)液,；

2)產(chǎn)物提純：將反應(yīng)液趁熱(溫度為70℃)過濾,，得一次濾液和一次濾渣，再向一次濾液中加入600升乙醇進(jìn)行醇析,，靜置4小時后,，在2000轉(zhuǎn)/分離心分離，得醇析液和析出物,，對析出物在50℃烘干4小時,，得甘氨酸鈣螯合物產(chǎn)品185.4kg，產(chǎn)率為92％,，經(jīng)檢測,，產(chǎn)品純度為100.50％。

3)后處理：醇析液在80℃精餾4小時,，得585升乙醇,，剩余為精餾釜液，將乙醇回收并再利用于醇析,，精餾釜液與一次濾渣返回反應(yīng)釜進(jìn)行回用。

實施例3

1)合成反應(yīng)：取原料甘氨酸75Kg(約1千摩爾),、氧化鈣30.8Kg(約0.55千摩爾),、醋酸鈣3.16Kg(約0.02千摩爾)和水120升，將原料投入到反應(yīng)釜中,，攪拌混合,，加熱至90℃，反應(yīng)4小時,，得反應(yīng)液,；

2)產(chǎn)物提純：將反應(yīng)液趁熱(溫度為80℃)過濾，得一次濾液和一次濾渣，再向一次濾液中加入400升乙醇進(jìn)行醇析,，靜置3小時后,，在2000轉(zhuǎn)/分離心分離，得醇析液和析出物,，對析出物在40℃烘干6小時,，得甘氨酸鈣螯合物產(chǎn)品92.7kg，產(chǎn)率為90％,，經(jīng)檢測,，產(chǎn)品純度為99.95％。

3)后處理：醇析液在80℃精餾2.5小時,，得392升乙醇,，剩余為精餾釜液，將乙醇回收并再利用于醇析,，精餾釜液與一次濾渣返回反應(yīng)釜進(jìn)行回用,。

本發(fā)明的技術(shù)方案可以在上述各數(shù)值內(nèi)任意變換，構(gòu)成不同的技術(shù)方案,，并不局限于上述三個實施例,。

實施例4

甘氨酸鈣螯合物分散性實驗。

稱取甘氨酸鈣螯合物80g于燒杯中,，加入100mL蒸餾水,，超聲一分鐘，目視觀測不到溶質(zhì)顆粒,，且溶液透明無色,。甘氨酸鈣螯合物應(yīng)為易溶物，在水中分散性良好,。