螯合钙的制备方法

背景及概述^[1-2]

钙制剂的发展先后经历了无机钙、有机钙、生物活性钙3个阶段。螯合钙分为多种，常用的有氨基酸螯合钙、胶原多肽螯合钙等。氨基酸螯合钙是一类高效低毒的第三代钙制剂。制备氨基酸螯合钙的氨基酸源和钙源都多种多样，制备氨基酸螯合钙的方法也有多种，不过目前比较成熟的方法是在水相中水解蛋白质制备氨基酸复合液，然后与用骨钙或壳钙制得的钙源相结合制备氨基酸螯合钙。比较有发展潜力的是筛选一种可产高效水解动物豆粕或米渣的蛋白酶的微生物，利用它水解豆粕或米渣获得氨基酸复合液，然后与用鸡蛋壳制得的钙原料相结合，控制好工艺条件，很有可能获得价廉物美的氨基酸螯合钙，满足人们对氨基酸螯合钙的需求。作为生物活性钙的胶原多肽螯合钙具有利用率高、溶解性高、吸收率高、不会产生结石等特点，将受到越来越多消费者的青睐。

制备^[1-2]

1. 胶原多肽螯合钙的工艺研究

1）螯合机制“螯”意为螃蟹钳子的意思，像钳子一样夹住金属原子或离子。螯合是由中心离子和配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程。当金属离子与含有两个或者更多的给电子团的物质结合，从而形成一个或更多的环，生成物被称为螯合物。胶原多肽螯合钙是通过配位离子键或者吸附作用将胶原多肽与钙离子结合而形成的络合物。二者的结合与胶原多肽的肽链两端含有未缩合的末端羧基和氨基密不可分，经过螯合作用后的钙离子被“钝化”，便可一同进行转运，同时在一定条件下又可以将钙离子释放出来。

2）螯合工艺胶原多肽螯合钙是将肽与钙螯合，其螯合的工艺流程一般为肽钙按比例混合、调节pH值、水浴螯合、浓缩、沉淀、抽滤、干燥。在研究制备斑点叉尾鮰鱼骨胶原多肽螯合钙中用骨胶原多肽和氯化钙混合，调节溶液pH值搅拌，水浴浓缩，加入6倍体积无水乙醇洗涤2次，抽滤，真空冷冻干燥后得到产品。吴蕾[38]制备胶原多肽螯合钙的工艺流程为将胶原蛋白肽和合适的钙源混合溶解，调节pH值，在50℃维持30min，经有机溶剂溶解过滤后取沉淀进行干燥。将自制的胶原多肽制成一定浓度的胶原多肽溶液，调节pH值和温度，按肽钙比为1009∶加入氯化钙，恒温搅拌30min，冷却后用无水乙醇沉淀，最后经真空冷冻干燥。整体来看这些研究均可达到螯合的目的，但进一步优化螯合方法或研究“全自动螯合仪”之类的仪器，将会使试验更方便、更智能、更安全，将获得更好的发展空间。

2. 氨基酸螯合钙的制备方法

氨基酸螯合钙的制备方法有在水相中水解蛋白质制备氨基酸螯合钙、高压流体纳米磨技术、微波固相合成氨基酸技术、电解法制备氨基酸钙、离子交换法制备氨基酸钙。

1）水相中水解蛋白质制备氨基酸螯合钙：水相中水解蛋白质制备氨基酸螯合钙的一般方法是一方面用酸或酶在水相中水解蛋白制得复合氨基酸液，另一方面用无机钙或者水解骨钙或者壳钙获得钙原料，接下来是把复合氨基酸液与钙原料源相结合，这一过程要控制好复合氨基酸与钙的物质的量比、反应温度、pH、反应时间等，就可制得氨基酸螯合钙。该方法的氨基酸与钙的螯合率一般可达70%以上，有的甚至能达到98%以上。这一方法的主要优点是工艺简单，方法较成熟，也不需要昂贵的设备。

2）高压流体纳米磨技术制备氨基酸螯合钙：高压流体纳米磨为纳米新技术设备，利用气穴（微米级）在外加高压下压缩坍塌（微区爆裂）时所产生的高温、高压和超频声波，使液体物流中的固体微粒或液压微滴破碎或分散到纳米量级的专用设备中去。该设备以水作为介质、载波体和动能载体，利用气穴坍塌原理，在机器内形成超声应力场，为化学反应创造了一个独特的环境，在超声波频率达到或接近分子的振动频率时，可使氨基酸分子自由基与钙离子迅速螯合成氨基酸螯合钙。该方法优点是方法新颖，氨基酸与钙螯合迅速，但缺点是需要昂贵的设备，目前该方法还处在实验探索阶段。

3）微波固相合成氨基酸技术：目前国内学者在利用微波固相合成甘氨酸金属螯合钙已取得一定进展。学者们利用甘氨酸与氧化钙在微波条件下进行固相合成，通过调节氨基酸与氧化钙的配位比、研磨时间、辐射时间和研磨辐射次数等4个因素，在的实验条件下可达到较高的产率。在实验研究过程中发现微波固相合成具有反应时间短和产率高等优点，但对微波固相合成的研究还不够深入，随着科技的发展，利用该法制备氨基酸螯合物将有进专题论述163一步的发展。近年来国内学者提出一种新型氨基酸螯合钙的制备方法-离子交换法。此方法首先用无机钙离子将阳离子交换树脂转换成钙型，然后按一定摩尔比配制氨基酸与氢氧化钠混合溶液在常温下上柱，收集流出液后真空浓缩、结晶得氨基酸螯合钙制品。这类方法也处在实验规模的探索阶段。

主要参考资料

[1] 氨基酸螯合钙的研究进展

[2] 胶原多肽螯合钙的研究进展