專(zhuān)利名稱(chēng)：一種膠原蛋白-鋅螯合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膠原蛋白-鋅螯合物及其制備方法。

背景技術(shù)：
鋅是人體必需的14種微量元素之一，是機(jī)體中200多種酶的重要組成部分，直接參與核酸的合成、幾乎所有水平的蛋白質(zhì)和氨基酸代謝、細(xì)胞的分化和增殖以及許多重要的代謝過(guò)程。鑒于其在體內(nèi)具有廣泛的生理生化功能而被稱(chēng)為“生命元素”。鋅廣泛分布于生物機(jī)體的組織、骨骼、肝臟和皮膚中，人體內(nèi)約含鋅1. 5 2. 5g，含量?jī)H次于鐵。補(bǔ)鋅制劑經(jīng)歷了無(wú)機(jī)鹽類(lèi)添加劑、簡(jiǎn)單有機(jī)化合物、鋅螯合物三個(gè)發(fā)展階段。前兩種形式的補(bǔ)鋅制劑存在生物利用率低、對(duì)胃腸道有刺激、礦物元素之間存在拮抗作用、混合不均勻、易氧化、易吸潮等缺點(diǎn)。而鋅螯合物是金屬鋅離子通過(guò)配位鍵與帶孤對(duì)電子的配體形成的一種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，具有生物化學(xué)穩(wěn)定性好、易被消化吸收、適口性好、生物學(xué)效價(jià)高等優(yōu)點(diǎn)，并具有抵抗干擾、緩解礦物質(zhì)之間的拮抗等作用，從而提高了金屬鋅元素的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種膠原蛋白_鋅螯合物及其制備方法，制造與人體健康密切相關(guān)的、將鋅元素與膠原蛋白結(jié)合起來(lái)的新型的功能性食品。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于由以下步驟實(shí)現(xiàn) 步驟一以膠原蛋白和可溶性鋅鹽為原料，膠原蛋白與可溶性鋅鹽的質(zhì)量比為2 5:1，反應(yīng)溫度為20 40°C，在攪拌條件下反應(yīng)1 4h，同時(shí)加入摩爾濃度為0. 5 2mol/ L的堿液以控制反應(yīng)液的pH值為5. 0 6. 5 ；
步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的膠原蛋白為動(dòng)物源膠原蛋白或類(lèi)人膠原蛋白。所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的可溶性鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅。所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氫氧化鋇溶液。所述的制備方法制得的膠原蛋白_鋅螯合物。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明所涉及的一種膠原蛋白-鋅螯合物是將鋅元素與膠原蛋白結(jié)合起來(lái)制成的功能性食品，以動(dòng)物源膠原蛋白或類(lèi)人膠原蛋白和可溶性鋅鹽為原料，采用水體系合成法制成，具有穩(wěn)定性良好、生物學(xué)效價(jià)高、能直接被腸道粘膜吸收從而真正實(shí)現(xiàn)高吸收的優(yōu)勢(shì)，既可滿(mǎn)足人體對(duì)鋅元素的需要，還為機(jī)體補(bǔ)充了所需的膠原蛋白。


圖1為膠原蛋白-鋅螯合物的紫外光譜圖，圖中橫軸為波長(zhǎng)(nm)，縱軸為吸光度 (A)，實(shí)線為膠原蛋白曲線，虛線為膠原蛋白-鋅螯合物曲線。圖2為膠原蛋白-鋅螯合物的紅外光譜圖，圖中橫軸為波數(shù)(cnT1)，縱軸為透射率 (%)，1號(hào)曲線為膠原蛋白曲線，2號(hào)曲線為膠原蛋白-鋅螯合物曲線。圖3為膠原蛋白-鋅螯合物的差熱分析圖，圖中橫軸為溫度(°C)，縱軸為DSC(mW/ mg)，點(diǎn)線為膠原蛋白曲線，實(shí)現(xiàn)為膠原蛋白-鋅螯合物曲線。圖4為膠原蛋白-鋅螯合物的熱重分析圖，圖中橫軸為溫度(°C)，縱軸為失重率 (%)，虛線為膠原蛋白曲線，實(shí)線為膠原蛋白-鋅螯合物曲線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。要制備得到鋅螯合物，必須在適宜的反應(yīng)條件下進(jìn)行螯合反應(yīng)，包括配體與金屬鋅離子的質(zhì)量比、反應(yīng)液的PH值以及反應(yīng)時(shí)間和溫度等。通常的操作方式是將兩種反應(yīng)物溶解在溶液中，以離子態(tài)或適當(dāng)?shù)碾娮优帕邪l(fā)生螯合反應(yīng)，從而在配體與金屬鋅離子之間形成配位鍵和/或離子鍵。通過(guò)比較紫外和紅外光譜中化學(xué)鍵的位移或者由化學(xué)鍵引起的光譜吸收帶的遷移，以及其它一些理化性質(zhì)的檢測(cè)方法(如熱重分析和差熱分析)，可以確認(rèn)螯合物的生成，同時(shí)也可以將螯合物與其它混合物區(qū)分開(kāi)來(lái)。本發(fā)明所涉及的膠原蛋白-鋅螯合物，以膠原蛋白和可溶性鋅鹽為原料，采用水體系合成法，在攪拌條件下反應(yīng)加入堿液將反應(yīng)液控制為酸性。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液真空冷凍干燥，得到膠原蛋白-鋅螯合物；或者反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液透析或者超濾，再經(jīng)真空冷凍干燥，制備得到膠原蛋白-鋅螯合物產(chǎn)品。采用由基因工程菌BL21高密度發(fā)酵生產(chǎn)的類(lèi)人膠原蛋白為原料，與來(lái)自動(dòng)物源提取的膠原蛋白相比，具有更好的水溶性、無(wú)病毒隱患、低排異反應(yīng)、結(jié)構(gòu)與人體自身膠原蛋白極其接近的顯著優(yōu)點(diǎn)。這種膠原蛋白_鋅螯合物，既可滿(mǎn)足人體對(duì)鋅元素的需要，還為機(jī)體補(bǔ)充了所需的膠原蛋白。實(shí)施例一
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為5mL的氯化鋅溶液，反應(yīng)溫度為20°C，在攪拌條件下反應(yīng)1小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例二
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為5mL的氯化鋅溶液，反應(yīng)溫度為25°C，在攪拌條件下反應(yīng)1. 5小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例三
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為4mL的氯化鋅溶液，反應(yīng)溫度為25°C，在攪拌條件下反應(yīng)2小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為lmol/L的氫氧化鈉溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為5. 5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例四
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為4mL的硫酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為30°C，在攪拌條件下反應(yīng)2小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為lmol/L的氫氧化鉀溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為5. 5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例五
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白100mg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為4mL的硫酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為30°C，在攪拌條件下反應(yīng)2. 5小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為lmol/L的氫氧化鉀溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為5. 5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例六
步驟一稱(chēng)取動(dòng)物源膠原蛋白100mg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向動(dòng)物源膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2. 5mL的硫酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為30°C，在攪拌條件下反應(yīng)2. 5小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為1. 5mol/L的氫氧化鉀溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例七
步驟一稱(chēng)取類(lèi)人膠原蛋白100mg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向類(lèi)人膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2. 5mL的硫酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為35°C，在攪拌條件下反應(yīng) 3小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為1. 5mol/L的氫氧化鉀溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。實(shí)施例八
步驟一稱(chēng)取類(lèi)人膠原蛋白100mg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向類(lèi)人膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2. 5mL的醋酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為35°C，在攪拌條件下反應(yīng) 3小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為1. 5mol/L的氫氧化鋇溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白-鋅螯合物。實(shí)施例九
步驟一稱(chēng)取類(lèi)人膠原蛋白100mg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向類(lèi)人膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2mL的醋酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為35°C，在攪拌條件下反應(yīng)3. 5 小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鋇溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6. 5。步驟二 以 上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。實(shí)施例十
步驟一稱(chēng)取類(lèi)人膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向類(lèi)人膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2mL的醋酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為40°C，在攪拌條件下反應(yīng)3. 5 小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鋇溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6. 5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。實(shí)施例i^一
步驟一稱(chēng)取類(lèi)人膠原蛋白lOOmg，溶于IOmL雙蒸水中，然后向類(lèi)人膠原蛋白溶液中加入體積濃度為10mg/mL、體積為2mL的醋酸鋅溶液，反應(yīng)溫度為40°C，在攪拌條件下反應(yīng)4 小時(shí)，同時(shí)加入摩爾濃度為2mol/L的氫氧化鋇溶液，以控制反應(yīng)液的pH值為6. 5。步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。對(duì)以上實(shí)施例的產(chǎn)物進(jìn)行紫外光譜分析、紅外光譜分析、差熱分析和熱重分析，其分析結(jié)果如下
1、膠原蛋白-鋅螯合物的紫外光譜
與純膠原蛋白(λ max=206nm)相比，膠原蛋白-鋅螯合物的最大吸收峰(λ max=222nm) 向長(zhǎng)波方向移動(dòng)了 16nm，并且最大吸收峰的高度有明顯增加。2、膠原蛋白-鋅螯合物的紅外光譜分析如圖2所示，具體分析結(jié)果如表1。
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類(lèi)入腔Jf蛋白1653. 41oir!549J4rorl
類(lèi)+人RSS白省■合_ , 1656^59 an- = 1561,15 cm"53、膠原蛋白-鈣螯合物的差熱分析如圖3所示，具體分析結(jié)果如表2。
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KJf蛋白TOt:,敏熱嚷熱--·-
KJfM白-靜靈含翁 vnV, WM siet, ft MB4、膠原蛋白-鈣螯合物的熱重分析如圖4所示，具體分析結(jié)果如表3。
權(quán)利要求
1.一種膠原蛋白-鋅螯合物的制備方法，其特征在于由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一以膠原蛋白和可溶性鋅鹽為原料，膠原蛋白與可溶性鋅鹽的質(zhì)量比為2 5:1，反應(yīng)溫度為20 40°C，在攪拌條件下反應(yīng)1 4h，同時(shí)加入摩爾濃度為0. 5 2mol/ L的堿液以控制反應(yīng)液的pH值為5. 0 6. 5 ；步驟二 以上反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行真空冷凍干燥處理，或者對(duì)反應(yīng)液采取透析或者超濾后再進(jìn)行真空冷凍干燥處理，得到膠原蛋白_鋅螯合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的膠原蛋白為動(dòng)物源膠原蛋白或類(lèi)人膠原蛋白。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的可溶性鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膠原蛋白_鋅螯合物的制備方法，其特征在于步驟一中所述的堿液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或氫氧化鋇溶液。
5.一種如權(quán)利要求1所述的制備方法制得的膠原蛋白-鋅螯合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膠原蛋白-鋅螯合物及其制備方法。補(bǔ)鋅制劑經(jīng)歷了無(wú)機(jī)鹽添加劑、簡(jiǎn)單有機(jī)化合物、鋅螯合物三個(gè)發(fā)展階段前兩種補(bǔ)鋅制劑存在生物利用率低、刺激胃腸道、礦物元素間存在拮抗作用、混合不均勻、易氧化、易吸潮等缺點(diǎn)；而鋅螯合物具有生物化學(xué)穩(wěn)定性好、易被消化吸收、適口性好、生物學(xué)效價(jià)高等優(yōu)點(diǎn)，并具有抵抗干擾、緩解礦物質(zhì)之間的拮抗等作用，從而提高了金屬鋅元素的利用率。本發(fā)明以動(dòng)物源膠原蛋白或類(lèi)人膠原蛋白和可溶性鋅鹽為原料，采用水體系合成法，產(chǎn)物具有穩(wěn)定性良好、生物學(xué)效價(jià)高、能直接被腸道粘膜吸收從而真正實(shí)現(xiàn)高吸收的優(yōu)勢(shì)，既可滿(mǎn)足人體對(duì)鋅元素的需要，還為機(jī)體補(bǔ)充了所需的膠原蛋白。
文檔編號(hào)A23L1/29GK102178227SQ201110096060
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者嚴(yán)建亞, 張兵, 范代娣, 馬曉軒 申請(qǐng)人:陜西巨子生物技術(shù)有限公司