專利名稱：L－天門冬氨酸螯合鉻及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配位化合物(螯合物)及其合成方法，確切地說是L-天門冬氨酸螯合鉻及其制備方法。
背景技術(shù)：
鉻(III)是一種生命必需的微量元素，具有多種生理功能，它參與糖類物質(zhì)、脂類物質(zhì)代謝等過程，能起到減肥、增加免疫力、改善內(nèi)分泌、促進(jìn)肌肉增長(zhǎng)、提高運(yùn)動(dòng)員抗疲勞能力和運(yùn)動(dòng)能力等作用(江瀾，微量元素鉻(III)的生理功能.[J].渝州大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，12；Mowat DN et al.Biochemistry Molecular Biology[M].1997，11，8)。人體缺少微量元素鉻時(shí)，胰島素作用會(huì)明顯降低，糖耐量受損、脂肪代謝紊亂、膽固醇含量升高，從而引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病等多種疾病。雖然人體對(duì)元素鉻的需求量很少，但人體內(nèi)缺少鉻的現(xiàn)象仍然普遍存在(國(guó)內(nèi)調(diào)查表明90％以上人飲食日攝入鉻量低與標(biāo)準(zhǔn)-50μg)，(王夔，生命科學(xué)中的微量元素(下)[M]北京.中國(guó)講師出版社，1992；慶田雅洋等.食品添加物分析法[M].光生館東京1997，11，6)。
天門冬氨酸(ASP)作為營(yíng)養(yǎng)品，在藥典及食品添加劑的工具書中都有明確記載。研究表明L-天門冬氨酸有延緩疲勞的功能，其對(duì)細(xì)胞有很強(qiáng)的親合能力，可作為某些金屬離子載體，助其進(jìn)入細(xì)胞被機(jī)體吸收。L-天門冬氨酸螯合鉻，除能增強(qiáng)機(jī)體抵抗力和造血功能外，還能促進(jìn)新陳代謝、調(diào)節(jié)神經(jīng)及抗衰老、促進(jìn)發(fā)育、提高性機(jī)能等。是一種富含營(yíng)養(yǎng)的添加劑、吸收效率高的醫(yī)藥保健品，同時(shí)它還可以用作新穎飼料添加劑。將越來越被人們所重視。
近幾年來，有不少關(guān)于氨基酸金屬螯合物的專利報(bào)導(dǎo)。CN1094408A公開的氨基酸金屬螯合物制備方法是以蛋白質(zhì)為原料，用酸水解后加入金屬的鹽或氧化物。此外大多數(shù)的制備方法都直接用氨基酸與金屬的氧化物、氫氧化物、無機(jī)鹽直接反應(yīng)(亦稱一步法)，得到混合液后讓其在水溶液中結(jié)晶或者采用噴霧干燥法得到固體產(chǎn)品。CN1069096C公開的氨基酸金屬螯合物的制備方法是在反應(yīng)器中分批量、逐次加入氨基酸和金屬氫氧化物或金屬鹽于80℃條件下反應(yīng)，經(jīng)結(jié)晶分離得到產(chǎn)品。并公開了以下金屬鈣、鋅、鐵、鎂、鉀和錳。CN1194109A公開的復(fù)合氨基酸鈣鹽由天門冬氨酸和賴氨酸與無機(jī)鈣鹽于30～75℃條件下反應(yīng)，經(jīng)脫色、過濾、濃縮、結(jié)晶、分離得到產(chǎn)品。CN1343657A公開的?；撬峤饘匐x子配合物中具體公開了?；撬徙t，由牛磺酸和三乙酸鉻在有機(jī)溶劑中回流2～6小時(shí)，然后用堿中和至pH7～9，再脫溶得到?；撬徙t。
申請(qǐng)人網(wǎng)上檢索(中國(guó)專利網(wǎng)，清華同方期刊網(wǎng)、維普信息數(shù)據(jù)庫(kù)，google檢索系統(tǒng)等)沒有檢索到關(guān)于L-天門冬氨酸螯合鉻合成方法及其應(yīng)用文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所稱的L-天門冬氨酸螯合鉻是一種有以下配位化學(xué)式的化合物 本螯合物的制備方法包括合成、分離、結(jié)晶和干燥各單元過程，其特征是所述的合成原料為L(zhǎng)-天門冬氨酸和硫酸鉻，在氫氧化鈣存在條件下于水中進(jìn)行合成，反應(yīng)溫度60～90℃，反應(yīng)時(shí)間1～3小時(shí)。氫氧化鈣主要起去除硫酸根離子的沉淀劑作用。
反應(yīng)結(jié)束后冷卻、過濾，除去硫酸鈣沉淀，將濾液投入60～95％乙醇中結(jié)晶處理，離心分離，水洗結(jié)晶，最后干燥即得產(chǎn)品L-天門冬氨酸螯合鉻。
進(jìn)一步精制將有利于提高產(chǎn)品的純度。所謂精制就是盡可能多地脫除產(chǎn)品中殘存的硫酸根離子和鈣離子。重結(jié)晶雖然可行但損失較大。最好是在過濾除去硫酸鈣沉淀后對(duì)濾液進(jìn)行精制，可以使用離子交換樹脂進(jìn)行處理，除去硫酸根和鈣離子，或者加入適量的草酸和氫氧化鋇，生成草酸鈣和硫酸鋇沉淀，過濾除去沉淀后再進(jìn)行結(jié)晶處理。
本方法原料易得，反應(yīng)平穩(wěn)，質(zhì)量穩(wěn)定，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，適合規(guī)?；a(chǎn)。反應(yīng)物料配比基本上是定量的，即理論上1mol硫酸鉻(Cr2(SO4)3)對(duì)應(yīng)6mol的L-天門冬氨酸和3mol的氫氧化鈣。產(chǎn)品純度符合醫(yī)藥和食品添加劑的要求。
用化學(xué)法測(cè)定產(chǎn)品中的Cr和N。Cr的含量為9.5％(質(zhì)量百分比，下同)，比理論值11.6％偏低，因?yàn)楫a(chǎn)品中含有結(jié)晶水和雜質(zhì)。N的含量為8％。因?yàn)橐粋€(gè)ASP中只含一個(gè)N原子，由Cr和N的含量可以求得二者的螯合比為1∶3。
用核磁共振法和紫外-可見吸收光譜法分別對(duì)產(chǎn)品和原料進(jìn)行分析，通過譜圖的比較可確認(rèn)ASP和鉻形成了配位比為1∶3的鉻的配位化合物(螯合物)。
四

圖1是ASP的核磁共振分析譜圖。
圖2是產(chǎn)品的核磁共振分析譜圖。
圖3是紫外-可見吸收光譜分析譜圖，其中1是產(chǎn)品的譜圖，2是硫酸鉻的譜圖，3是ASP的譜圖。
比較圖1和圖2，可見L-天門冬氨酸中δ2.9處為次甲基(CH)的峰，而反應(yīng)后此峰移至2.7附近。L-天門冬氨酸中δ4.0處為亞甲基(CH2)的峰，而反應(yīng)后此峰移至3.85附近。L-天門冬氨酸中δ4.68處為伯氨基(NH2)的峰，而反應(yīng)后此峰移至4.8附近，說明氨基參與了配位，形成了配位化合物。另外樣品中δ1.1處的峰是由于少量乙醇中的甲基(CH3)所致。
自圖3中清楚的看到，硫酸鉻在可見區(qū)出現(xiàn)兩個(gè)d→d躍遷，如在414nm和579nm出現(xiàn)吸收峰，對(duì)應(yīng)于4A2(F)→4T1(F)、→4T2(F)躍遷，而合成產(chǎn)品L-天門冬氨酸鉻在398nm和536nm處也出現(xiàn)吸收峰，而L-天門冬氨酸鉻的吸收峰相對(duì)于L-天門冬氨酸也有明顯的改變。由以上分析可證明L-天門冬氨酸鉻配螯合物的形成。
五具體實(shí)施例方式
非限定實(shí)施例敘述如下1、在250ml燒瓶中加入160ml蒸餾水，水浴加熱至50℃。稱量20.0gCa(OH)2和60.0g L-天門冬氨酸，交替加入燒瓶中并同時(shí)攪拌。加完，保溫半小時(shí)后慢慢加入29.5g Cr2(SO4)3的水溶液，60℃條件下反應(yīng)3h。過濾，得到母液(I)；向母液(I)中加入適量的草酸后攪拌，過濾得母液(II)；向母液(II)中加入適量的氫氧化鋇并攪拌，過濾，得到母液(III)；母液(III)用90％乙醇處理，析出大量暗紅色固體，過濾，烘干得產(chǎn)品。
2、在250ml燒瓶中加入160ml蒸餾水，水浴加熱至50℃。稱量20.0g Ca(OH)2和60.0g L-天門冬氨酸，交替加入燒瓶中并同時(shí)攪拌。加完，保溫半小時(shí)后慢慢加入29.5gCr2(SO4)3的水溶液，75℃條件下反應(yīng)2h。過濾，得到母液(I)；向母液(I)中加入適量的草酸后攪拌，過濾得母液(II)；向母液(II)中加入適量的氫氧化鋇并攪拌，過濾，得到母液(III)；母液(III)用90％乙醇處理，析出大量暗紅色固體，過濾，烘干得產(chǎn)品。
3、在50升的反應(yīng)釜中加入30升去離子水，加熱至55℃，依次加入12千克L-天門冬氨酸和4千克氫氧化鈣，同時(shí)開啟攪拌，加畢保溫半小時(shí)，加入17千克硫酸鉻水溶液，攪拌同時(shí)升溫至90℃，保溫1小時(shí)，用板框式壓濾機(jī)壓濾，濾液轉(zhuǎn)入陰離子交換裝置中，將交換液濃縮后，用95％乙醇處理，固液混合物轉(zhuǎn)入300型三足式離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得玫瑰紅色粉狀固體，真空干燥，產(chǎn)品含鉻(III)≥9.7％，比旋光度為+22-+24°，其他理化指標(biāo)符合通行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種L-天門冬氨酸螯合鉻，其特征在于由以下化學(xué)式所表示的化合物
2.一種L-天門冬氨酸螯合鉻的制備方法，包括合成、分離、結(jié)晶和干燥各單元過程，其特征在于所述的合成是用L-天門冬氨酸和硫酸鉻為原料，在氫氧化鈣存在條件下于水中進(jìn)行合成，溫度60～90℃，時(shí)間1～3小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于對(duì)過濾除去硫酸鈣沉淀后的濾液進(jìn)行精制，即向?yàn)V液中加入草酸和氫氧化鋇，或者使用離子交換樹脂。
全文摘要
一種L－天門冬氨酸螯合鉻是鉻(III)與氮的配位比為1∶3的配位化合物。其制備方法包括合成、分離、結(jié)晶和干燥各單元過程，其特征是用L－天門冬氨酸和硫酸鉻為原料，在氫氧化鈣存在條件下于水中進(jìn)行合成，溫度60～90℃，時(shí)間1～3小時(shí)。本方法原料易得、反應(yīng)平穩(wěn)、質(zhì)量穩(wěn)定、工藝簡(jiǎn)單、操作方便，適合規(guī)?；a(chǎn)。產(chǎn)品純度符合醫(yī)藥和食品添加劑的要求。
文檔編號(hào)C07F13/00GK1613861SQ200310106209
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月3日
發(fā)明者王永秋, 何曉玲, 羅從軍 申請(qǐng)人:淮北煤炭師范學(xué)院, 淮北新興實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司