本發(fā)明涉及補(bǔ)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(bǔ)鈣已是我們需要解決的一大難題之一。

補(bǔ)鈣制劑的發(fā)展經(jīng)歷了無機(jī)鹽鈣、傳統(tǒng)有機(jī)鹽鈣及可溶性有機(jī)鈣三代。第一代無機(jī)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(jī)鹽鈣劑，與無機(jī)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(bǔ)鈣制劑是氨基酸鈣，也就是人們所說的可溶性有機(jī)鈣。它既克服了第一代無機(jī)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(jī)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(bǔ)鈣制劑的理想選擇。新的補(bǔ)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(jī)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。