系列複合鐵鈣營養元素補劑及製備方法
2023-05-28 19:40:46 2
專利名稱：系列複合鐵鈣營養元素補劑及製備方法
技術領域：
本發明屬於營養元素補劑類，具體地說本發明涉及系列複合鐵鈣營養元素補劑。
本發明還涉及上述營養元素補劑的製備方法。
背景技術：
鐵是人體一種重要的營養元素，其含量佔人體重的0.006％。鐵既是蛋白的輔基，又是許多酶的必需組分。鐵在人體血液中交換與輸送氧氣、生物催化、呼吸鏈上傳遞電子等過程呈現重要功能。我國人民由於膳食結構等原因，鐵缺乏已成為常見的營養元素缺乏症，其中嬰幼兒、青少年和育齡婦女是高危人群。鐵的缺乏將導致一系列病變，如血液病、腎臟和肝臟疾病，嚴重影響我國人民身體健康。鈣是人體十分重要的宏量營養元素，它不僅是骨骼、牙齒的重要組成元素，它還廣泛參與細胞內外酶的釋放與激活、突觸神經遞質釋放、蛋白激素合成和分泌、心動節律維持、血液凝固、肌肉應激等一系列重要生命活動過程。缺鈣將導致嚴重後果，嚴重影響健康。我國不同年齡段人群不同程度的存在著缺鈣現象。綜上，針對我國人民膳食、健康特點，研製高效鐵、鈣營養元素補劑是很有必要的，這將有助於增進我國人民健康水平和促進中華民族長盛不衰。
目前營養元素補劑已受到人們廣泛關注，一些營養元素補劑已商品化。鐵補劑如硫酸亞鐵、葡萄糖酸鐵；鈣補劑如碳酸鈣、葡萄糖酸鈣等。一些新的營養元素補劑專利正不斷增加，如鈣營養食用鹽(中國專利申請號93110481)，加鈣味精(中國專利申請號96116582)。上述鐵鈣補劑在鐵、鈣缺乏症的防治中發揮了一定的作用。然而，認真分析目前使用的鐵補劑和鈣補劑，發現這些營養元素補劑存在一些局限性。首先這些營養元素補劑僅是單一補充鐵和鈣。如所周知，人體是個非常複雜體系，新陳代謝需要多種營養物質共同參與，因此單一補充某個營養元素效果不會很理想，而多種營養元素同時補充可收到更佳效果。其次，鐵、鈣營養元素補劑的鐵和鈣的陰離子載體尚不理想。以無機酸根作為鐵、鈣營養元素的載體，無機酸根進入人體易產生某些副作用。用乙烯二胺四醋酸根為鐵的載體時(中國專利申請號98100374)，由於該陰離子與鐵配合物十分穩定，這將不利於人體對鐵的吸收。因此，理想的營養元素的載體急待優選。
發明內容
本發明的目的是提供系列複合鐵鈣營養元素補劑；本發明的另一目的是提供系列複合鐵鈣營養元素補劑的製備方法。
本發明基於以下原理(1)多種營養物質的均衡攝入的原理。人體是非常複雜的有機體，需要多種營養物質同時攝入以發揮各自的生物功能，從而保證生命活動的正常進行。單一補充某種營養元素雖然也會收到效果，但其作用效應難以達到最佳。而兩種或兩種以上營養元素合理搭配同時進補將收到更佳效果。(2)用生物分子為營養元素的載體以改善營養元素補劑的功效。生物分子有重要的生物功能，直接參與人體生命活動過程，並揮其重要作用。營養元素常以與生物分子的配合物的形式參與新陳代謝過程。這樣以生物分子為營養元素載體可明顯改善營養元素在人體內的吸收和功效。同時節身體能，也可避免其他不必要的無機陰離子引入體內。正是基於上述科學原理，本發明以水楊酸為載體，製備了系列複合鐵鈣營養元素補劑。本營養元素補劑的研製將突破單一營養元素補劑的局限性，並為推動營養元素補劑研發由單一型步入更高層次的複合型做出有益的工作。
本發明提供的系列複合鐵鈣營養元素補劑的化學式為FexCa1-xL2式中0.1＜X＜0.4，L＝水楊酸根(HOC6H4COO)。使用以下原料碳酸亞鐵，化學純；氫氧化鈣，化學純；水楊酸，生化試劑。
本營養元素補劑的研製將突破單一營養元素補劑的局限性，它具有許多顯著特點。(1)該營養元素補劑可同時補充人體必需的鐵和鈣兩種重要元素。這對於同時易患鐵缺乏症和鈣缺乏症的嬰幼兒等高危人群具有特殊重要意義。(2)該營養元素補劑以生物分子水楊酸為載體，其人體吸收率高、作用效果佳、節省體能，同時可避免引入對人體有不同程度副作用的無機陰離子等。(3)營養元素補劑以金屬配合物為製劑，這可方便儲存、運輸和使用。(4)本發明提供的系列複合鐵鈣營養元素補劑能製成鐵和鈣含量不同的營養元素補劑，可滿足不同健康人群、個體的需要。
本發明的營養元素補劑按下述方法製備。根據欲製備的營養元素補劑的量，按化學組成FexCa1-xL2計算並準確地稱取碳酸亞鐵、氫氧化鈣、水楊酸。將碳酸亞鐵和氫氧化鈣混合併加入水，製成懸浮液。向稱取的水楊酸加水，並加熱攪拌以製成水楊酸水溶液。將碳酸亞鐵和氫氧化鈣懸浮液置於加熱攪拌器上，在不斷攪拌下將水楊酸水溶液滴入。製備反應溫度控制在70-80℃。水楊酸與碳酸亞鐵、氫氧化鈣按下式發生反應隨著水楊酸的加入，碳酸亞鐵和氫氧化鈣則不斷被轉化為與水楊酸的配合物，反應的同時有二氧化碳氣泡逸出。當二氧化碳氣泡停止逸出時，表明該製備反應已基本完成。繼續反應至該目標產物定量生成，反應時間控制在3.0-4.0小時。反應完成後，蒸發過量溶劑水，蒸發溶劑水的方式可採用50℃加熱蒸發。待目標產物析出完全後，過濾，乾燥得到本發明的目標產物—系列複合鐵鈣營養元素補劑。乾燥方式有自然乾燥和紅外燈烘烤兩種。目標產物的回收率可達92.5-94.1％。
本發明的系列複合鐵鈣營養元素補劑的製備工藝具有突出的特點。利用一步反應即可製得目標產物，操作簡單，易控制。該製備工藝不需要大型儀器、設備，只需一般簡易化工生產設備。該製備反應無副反應，反應產物亦無任何其他需分離的化合物(只生成水和逸出二氧化碳)，故目標產物純度高、收率高，且不需要增加任何分離操作。該製備工藝易於工業化、投資少、見效快。
具體實施例方式
實施例1分別準確稱取0.080mole水楊酸、0.004mole碳酸亞鐵和0.036mole氫氧化鈣。將碳酸亞鐵和氫氧化鈣混合併加入水，製成懸浮液。於稱取的水楊酸中加入水，並加熱攪拌以製成水楊酸水溶液。將碳酸亞鐵和氫氧化鈣懸浮液置於加熱攪拌器上，在不斷攪拌下將水楊酸水溶液滴入。製備反應溫度控制在70℃。隨著水楊酸的加入，碳酸亞鐵和氫氧化鈣則不斷被轉化為與水楊酸的配合物，反應的同時有二氧化碳氣泡逸出。當二氧化碳氣泡停止逸出時，表明該製備反應已基本完成。繼續反應至該目標產物定量生成，反應時間控制在3.0小時。反應完成後，蒸發過量溶劑水，蒸發溶劑水的方式可採用50℃加熱蒸發。待目標產物析出完全後，過濾，在室溫下自然乾燥得到本發明的目標產物—系列複合鐵鈣營養元素補劑。該目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2(式中L為水楊酸根)，目標產物的回收率93.4％。
實施例2分別準確稱取0.160mole水楊酸、0.008mole碳酸亞鐵和0.072mole氫氧化鈣。反應溫度控制在75℃，其餘操作同實施例1。得到的目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2，目標產物的回收率92.8％。
實施例3分別準確稱取0.200mole水楊酸、0.010mole碳酸亞鐵和0.090mole氫氧化鈣。反應溫度控制在80℃，其餘操作同實施例1.。製備的目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2，目標產物的回收率94.1％。
實施例4分別準確稱取0.080mole水楊酸、0.004mole碳酸亞鐵和0.036mole氫氧化鈣。反應時間控制在3.5h，其餘操作同實施例1。製備的目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2，目標產物的回收率93.7％。
實施例5分別準確稱取0.160mole水楊酸、0.008mole碳酸亞鐵和0.072mole氫氧化鈣。反應時間控制在4.0h，其餘操作同實施例1。製備的目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2，目標產物的回收率93.3％。
實施例6分別準確稱取0.200mole水楊酸、0.010mole碳酸亞鐵和0.090mole氫氧化鈣。目標產物用紅外燈乾燥，其餘操作同實施例1。製備的目標產物的化學式為Fe0.1Ca0.9L2，目標產物的回收率93.9％。
實施例7分別準確稱取0.160mole水楊酸、0.016mole碳酸亞鐵和0.064mole氫氧化鈣。反應溫度控制在75℃，其餘操作同實施例1。製備的目標產物的化學式為Fe0.2Ca0.8L2，目標產物的回收率93.1％。
實施例8分別準確稱取0.160mole水楊酸、0.032mole碳酸亞鐵和0.048mole氫氧化鈣。反應溫度控制在80℃，其餘操作同實施例1。製備的目標產物的化學式為Fe0.4Ca0.6L2，目標產物的回收率92.5％。
權利要求
1.一種系列複合鐵鈣營養元素補劑，化學式為FexCa1-xL2式中0.1＜X＜0.4，L＝水楊酸根，使用以下原料碳酸亞鐵，化學純；氫氧化鈣，化學純；水楊酸，生化試劑。
2.一種製備權利要求1所述的系列複合鐵鈣營養元素補劑的方法，是將碳酸亞鐵和氫氧化鈣混合併加入水，製成懸浮液，向稱取的水楊酸加水，並加熱攪拌以製成水楊酸水溶液，將碳酸亞鐵和氫氧化鈣懸浮液置於加熱攪拌器上，在不斷攪拌下將水楊酸水溶液滴入，製備反應溫度控制在70-80℃，水楊酸與碳酸亞鐵、氫氧化鈣按下式發生反應當二氧化碳氣泡停止逸出時，繼續反應，時間控制在3.0-4.0小時，反應完成後，50℃加熱蒸發過量溶劑水，待目標產物析出完全後，過濾，自然乾燥或紅外燈烘烤得目標產物—系列複合鐵鈣營養元素補劑，回收率達92.5-94.1％。
全文摘要
本發明屬於系列複合鐵鈣營養元素補劑及製備方法。根據欲製備的營養元素補劑的量，按化學組成Fe
文檔編號A61P3/00GK1628672SQ20041001111
公開日2005年6月22日 申請日期2004年10月8日 優先權日2004年10月8日
發明者牛春吉, 孫豔紅, 牛盈雋, 王增林 申請人:中國科學院長春應用化學研究所