有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑合成方法綜述

李致寶，韋少平，張麗娟，許朝芳，柯 敏，施月雪

（廣西壯族自治區(qū)化工研究院，廣西 南寧 530001）

綜述與進(jìn)展

有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑合成方法綜述

李致寶，韋少平，張麗娟，許朝芳，柯 敏，施月雪

（廣西壯族自治區(qū)化工研究院，廣西 南寧 530001）

有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑是一類適口性好、生物利用率高的補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑，廣泛應(yīng)用于保健食品和飼料添加劑中。本文就有機(jī)補(bǔ)鐵劑的合成研究進(jìn)行簡單的綜述，供行業(yè)參考。

營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑；合成方法；研究 進(jìn)展

鐵是人類和動物的必需微量元素之一，在體內(nèi)參與血紅蛋白、肌紅蛋白的合成，轉(zhuǎn)運(yùn)營養(yǎng)成分和維持氧的正常運(yùn)輸，是體內(nèi)多種細(xì)胞酶的構(gòu)成組分，與細(xì)胞色素氧化酶、乙酰輔酶A、琥珀酸脫氫酶等的活性密切相關(guān)，在細(xì)胞的生物氧化代謝中發(fā)揮重要的作用。一旦外源性的鐵補(bǔ)充不足或者鐵的吸收利用不好，機(jī)體將會發(fā)生氧的運(yùn)輸不足、營養(yǎng)物質(zhì)吸收不好、某些酶活降低、細(xì)胞新陳代謝紊亂等不良現(xiàn)象，從而影響機(jī)體的正常生長發(fā)育，甚至發(fā)生缺鐵性貧血等疾病，這樣就需要補(bǔ)充鐵劑以維持機(jī)體的正常生理功能。常見的無機(jī)補(bǔ)鐵劑有硫酸亞鐵，但其適口性差，有胃腸刺激性、容易腐蝕變色、吸收率不高的問題。常用的有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑主要有氨基酸螯合鐵、右旋糖酐鐵、乳酸亞鐵、富馬酸亞鐵等。下面就這幾種常見的有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑的合成做個簡單的綜述，以供參考。

1 氨基酸鰲合鐵的合成

氨基酸螯合鐵研究得比較多的主要有甘氨酸螯合鐵和蛋氨酸螯合鐵，一般由氨基酸和含鐵化合物絡(luò)合而成。汪芳安等[1]以氯化亞鐵和L-蛋氨酸為原料對食品鐵強(qiáng)化劑蛋氨酸螯合物的合成進(jìn)行了研究，并確定了合適的反應(yīng)條件：以還原鐵粉為抗氧化劑，蛋氨酸與氯化亞鐵的配位摩爾比為2∶1，pH=6.5，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間為4h，得到的產(chǎn)品收率為66.8%。左蕾蕾等[2]研究了用甘氨酸與氯化亞鐵合成甘氨酸螯合鐵的工藝條件,得出了以亞鐵得率為指標(biāo)兼顧產(chǎn)物的質(zhì)量、總鐵與亞鐵含量以及總鐵得率的最佳工藝參數(shù)：反應(yīng)物濃度為0.08molFe·（100mL）-1，配位比（Gly/Fe）為2∶1，pH為6.0，溫度為60℃，時間為15min，抗氧化劑用量3g，乙醇用量為反應(yīng)溶液的9倍。最優(yōu)工藝制備出的產(chǎn)品的總鐵得率為84.5%，亞鐵得率為75.37%；總鐵含量為16.02%，亞鐵含量為14.29%。俞露等[3]以甘氨酸（Gly）與碳酸亞鐵為原料合成了陰離子干擾少、純度較高的甘氨酸亞鐵螯合物．以反應(yīng)體系的pH值為5.5～6.0、抗氧化劑用量為甘氨酸質(zhì)量的10%、配位比（Gly/Fe）為2∶1、反應(yīng)溫度為80℃的優(yōu)化條件，得到了產(chǎn)率為87.21%、螯合率為86.95%的甘氨酸亞鐵螯合物。從上面看出，氨基酸螯合鐵的合成工藝不太難，不過收率不高，且都是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，放大生產(chǎn)如何，有待考察。

2 右旋糖酐鐵的合成

右旋糖酐鐵是有效預(yù)防貧血和促進(jìn)生長發(fā)育的補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑，國內(nèi)應(yīng)用也比較多，不過公開發(fā)表研究合成工藝文獻(xiàn)的比較少。合成工藝一般以右旋糖酐、三氯化鐵和氫氧化鈉為原料，經(jīng)過堿化、絡(luò)合、濃縮和噴霧干燥等工序制備而得。王少武等[4]研究了以右旋糖酐-20或廢棄處理的上清液為原料的新工藝，絡(luò)合反應(yīng)時通過控制pH值于5～7，攪拌速度為120～150r·min-1等條件可以合成出符合藥典規(guī)定的右旋糖酐鐵。鄧濤等[5]發(fā)明了一種新工藝：在90～103℃高溫下酸化水解右旋糖酐，用雙氧水作氧化劑，在40～66℃溫度下滴加配制好濃度的三氯化鐵溶液和氫氧化鈉溶液，并加入草酸，絡(luò)合完成后靜置24h，再用超濾除鹽濃縮，最后噴干成粉，得到質(zhì)量穩(wěn)定的右旋糖酐鐵。許朝芳等[6]針對現(xiàn)有工藝的缺陷，對右旋糖酐鐵合成工藝中的氧化、絡(luò)合和除鹽工序進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了一種特微分子右旋糖酐鐵的制備方法，無需將糖酐沉淀提純，從而減少原料的損耗。將氧化好的右旋糖酐溶液在60～100℃下絡(luò)合2～3h，之后再用電滲析除掉氯化鈉，避免了酒精除鹽帶來的易燃易爆隱患，實(shí)現(xiàn)了能耗低、流程短、安全環(huán)保的合成新工藝。

3 多糖鐵復(fù)合物的合成

多糖鐵復(fù)合物市面上最多的是力蜚能膠囊，是由淀粉水解的單糖和低聚糖與氫氧化鐵的絡(luò)合物，含鐵量達(dá)46%。國內(nèi)對多糖鐵復(fù)合物的研究也不少。黃家錕等[7]以檸檬酸三鈉-三氯化鐵法合成紅景天多糖鐵，研究發(fā)現(xiàn)多糖鐵最佳合成條件是：原料2g，多糖與檸檬酸三鈉采用4∶3的質(zhì)量比，在pH值8.5、反應(yīng)溫度70℃條件下合成，產(chǎn)量為0.55 g，鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)23.3l%。李玉賢等[8]稱取干燥大棗多糖2g、檸檬酸三鈉0.5g加入到250 mL的三頸瓶中，用60mL蒸餾水溶解。在70℃水浴中不停攪拌，同時緩緩滴加2 mol·L-1的三氯化鐵溶液和20%的氫氧化鈉溶液，控制溶液的pH值在8.0～8.5范圍內(nèi)。當(dāng)反應(yīng)液中出現(xiàn)棕紅色不溶性沉淀時，立即停止滴加三氯化鐵和氫氧化鈉溶液，繼續(xù)在熱水浴中攪拌1h待反應(yīng)液冷卻后，3500r·min-1離心15min。取上層深紅棕色液體，加入約3倍量體積的95%乙醇，溶液中出現(xiàn)紅棕色沉淀物質(zhì)，靜置使之沉淀完全。離心分離，沉淀分別用95%乙醇、無水乙醇、無水乙醚各洗1次，真空干燥，得無定形紅褐色粉末。不同的多糖鐵復(fù)合物報(bào)道也不少，如曲韻笙等[9]發(fā)表的殼聚糖鐵復(fù)合物、趙兵等[10]報(bào)道的枸杞多糖鐵復(fù)合物。不過真正產(chǎn)業(yè)化的很少，還有待各科研人員的努力。

4 其他常用補(bǔ)鐵劑的合成

乳酸亞鐵和富馬酸亞鐵都是常用的抗貧血藥，也廣泛作為補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑用于食品和飼料添加劑中。乳酸亞鐵由乳酸鈣/鈉溶液加硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液制得，也可在乳酸溶液中加蔗糖和精制鐵粉反應(yīng)，然后結(jié)晶而得乳酸亞鐵[11]。富馬酸亞鐵一般由反丁烯二酸鈉用硫酸亞鐵置換而得。高大維等[12]用5g自制富馬酸，100mL水，熱沸攪拌下加入碳酸鈉，調(diào)pH=6.5～6.7，產(chǎn)生大量氣泡。硫酸亞鐵溶液[13g硫酸亞鐵·(100mL水)-1]緩慢加入，維持溫度100%充分?jǐn)嚢?～4h，抽濾，干燥得紅棕色粉末，重6.2～6.6g，收率85%～90%。該方法制作簡單，收率比較高。

5 結(jié)語

鐵是人類和動物的必需微量元素，在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮著重要的生理生化作用。而 有機(jī)鐵良好的生物利用率已被逐漸認(rèn)可，因此科研工作者對有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑的合成進(jìn)行了不少研究，由于原料成本和原料來源的問題，不少有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑的產(chǎn)業(yè)化還有所欠缺，造成有機(jī)鐵的應(yīng)用受到了限制。隨著科學(xué)研究水平及合成工藝的提高，有機(jī)營養(yǎng)補(bǔ)鐵劑的應(yīng)用將得到更好的推廣與應(yīng)用。

[1] 汪芳安，黃澤元，王海斌，等.蛋氨酸亞鐵螯合物的合成及表征[J].湖北化工，2001(4)：17-19.

[2] 左蕾蕾，吳茹怡，曾凡俊.甘氨酸螯合鐵合成工藝的研究[J].中國食品添加劑，2010(6)：114-119.

[3] 俞露，崔艷麗，管海躍，等.一水合甘氨酸亞鐵螯合物的合成及其表征[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)：理學(xué)版，2013(3)：291-296.

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[6] 許朝芳，張麗娟，柯敏，等.一種特微分子右旋糖酐鐵注射液的制備方法：中國，102429865A[P].2012-05-02.

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[8] 李玉賢，裴曉紅.大棗多糖鐵(Ⅲ)配合物的合成及一般性質(zhì)研究[J].中成藥，2006(5)：707-709.

[9] 曲韻笙，朱連勤，孔濤.殼聚游鐵(Ⅲ)配合物的合成及鐵含量的測定[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2007(7)：76-77.

[10] 趙兵，徐清海.枸杞多糖鐵(Ⅲ)配合物的合成及理化性質(zhì)的初步研究[J].中成藥，2008(8)：1245-1246.

[11] 姚玉妮，李娟.礦物元素飼料添加劑-三水乳酸亞鐵[J].中國飼料添加劑，2013(5)：10-12

[12] 高大維，孫紅敏，張玉敏，等.由糠醛合成富馬酸亞鐵[J].精細(xì)化工，1998(2)：15-17.

Synthesis Research Progress in Organic Iron

LI Zhi-bao, WEI Shao-ping, ZHANG Li-juan, XU Chao-fang, KE Min, SHI Yue-xue
(Guangxi Research Institute of Chemical Industry，Nanning 530001，China)

Organic iron was green feed or food additives containing iron，it had good chemical stability and biological absorption and utilization rate．In this paper，synthesis research progress in organic iron at home and abroad was reviewed．

organic iron; synthesis technology; research progress

TS 202.3

A

1671-9905(2014)05-0027-02

廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2011GXNSFB018019）

李致寶（1978-），高級工程師，主要從事飼料添加劑、獸藥等精細(xì)化工類產(chǎn)品開發(fā)研究工作，E-mail：lizhib8@163.com

2014-03-20