专利名称：一种胶原蛋白-锌螯合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶原蛋白-锌螯合物及其制备方法。
背景技术：
锌是人体必需的14种微量元素之一，是机体中200多种酶的重要组成部分，直接参与核酸的合成、几乎所有水平的蛋白质和氨基酸代谢、细胞的分化和增殖以及许多重要的代谢过程。鉴于其在体内具有广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”。锌广泛分布于生物机体的组织、骨骼、肝脏和皮肤中，人体内约含锌1. 5 2. 5g，含量仅次于铁。补锌制剂经历了无机盐类添加剂、简单有机化合物、锌螯合物三个发展阶段。前两种形式的补锌制剂存在生物利用率低、对胃肠道有刺激、矿物元素之间存在拮抗作用、混合不均勻、易氧化、易吸潮等缺点。而锌螯合物是金属锌离子通过配位键与带孤对电子的配体形成的一种具有环状结构的化合物，具有生物化学稳定性好、易被消化吸收、适口性好、生物学效价高等优点，并具有抵抗干扰、缓解矿物质之间的拮抗等作用，从而提高了金属锌元素的利用率。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶原蛋白_锌螯合物及其制备方法，制造与人体健康密切相关的、将锌元素与胶原蛋白结合起来的新型的功能性食品。本发明所采用的技术方案为
一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于由以下步骤实现 步骤一以胶原蛋白和可溶性锌盐为原料，胶原蛋白与可溶性锌盐的质量比为2 5:1，反应温度为20 40°C，在搅拌条件下反应1 4h，同时加入摩尔浓度为0. 5 2mol/ L的碱液以控制反应液的pH值为5. 0 6. 5 ；
步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的胶原蛋白为动物源胶原蛋白或类人胶原蛋白。所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的可溶性锌盐为氯化锌、硫酸锌或醋酸锌。所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钡溶液。所述的制备方法制得的胶原蛋白_锌螯合物。本发明具有以下优点
本发明所涉及的一种胶原蛋白-锌螯合物是将锌元素与胶原蛋白结合起来制成的功能性食品，以动物源胶原蛋白或类人胶原蛋白和可溶性锌盐为原料，采用水体系合成法制成，具有稳定性良好、生物学效价高、能直接被肠道粘膜吸收从而真正实现高吸收的优势，既可满足人体对锌元素的需要，还为机体补充了所需的胶原蛋白。
图1为胶原蛋白-锌螯合物的紫外光谱图，图中横轴为波长(nm)，纵轴为吸光度 (A)，实线为胶原蛋白曲线，虚线为胶原蛋白-锌螯合物曲线。图2为胶原蛋白-锌螯合物的红外光谱图，图中横轴为波数(cnT1)，纵轴为透射率 (%)，1号曲线为胶原蛋白曲线，2号曲线为胶原蛋白-锌螯合物曲线。图3为胶原蛋白-锌螯合物的差热分析图，图中横轴为温度(°C)，纵轴为DSC(mW/ mg)，点线为胶原蛋白曲线，实现为胶原蛋白-锌螯合物曲线。图4为胶原蛋白-锌螯合物的热重分析图，图中横轴为温度(°C)，纵轴为失重率 (%)，虚线为胶原蛋白曲线，实线为胶原蛋白-锌螯合物曲线。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明进行详细的说明。要制备得到锌螯合物，必须在适宜的反应条件下进行螯合反应，包括配体与金属锌离子的质量比、反应液的PH值以及反应时间和温度等。通常的操作方式是将两种反应物溶解在溶液中，以离子态或适当的电子排列发生螯合反应，从而在配体与金属锌离子之间形成配位键和/或离子键。通过比较紫外和红外光谱中化学键的位移或者由化学键引起的光谱吸收带的迁移，以及其它一些理化性质的检测方法(如热重分析和差热分析)，可以确认螯合物的生成，同时也可以将螯合物与其它混合物区分开来。本发明所涉及的胶原蛋白-锌螯合物，以胶原蛋白和可溶性锌盐为原料，采用水体系合成法，在搅拌条件下反应加入碱液将反应液控制为酸性。反应结束后，将反应液真空冷冻干燥，得到胶原蛋白-锌螯合物；或者反应结束后，将反应液透析或者超滤，再经真空冷冻干燥，制备得到胶原蛋白-锌螯合物产品。采用由基因工程菌BL21高密度发酵生产的类人胶原蛋白为原料，与来自动物源提取的胶原蛋白相比，具有更好的水溶性、无病毒隐患、低排异反应、结构与人体自身胶原蛋白极其接近的显著优点。这种胶原蛋白_锌螯合物，既可满足人体对锌元素的需要，还为机体补充了所需的胶原蛋白。实施例一
步骤一称取动物源胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为5mL的氯化锌溶液，反应温度为20°C，在搅拌条件下反应1小时，同时加入摩尔浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液，以控制反应液的pH值为5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例二
步骤一称取动物源胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为5mL的氯化锌溶液，反应温度为25°C，在搅拌条件下反应1. 5小时，同时加入摩尔浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液，以控制反应液的pH值为5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例三
步骤一称取动物源胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为4mL的氯化锌溶液，反应温度为25°C，在搅拌条件下反应2小时，同时加入摩尔浓度为lmol/L的氢氧化钠溶液，以控制反应液的pH值为5. 5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例四
步骤一称取动物源胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为4mL的硫酸锌溶液，反应温度为30°C，在搅拌条件下反应2小时，同时加入摩尔浓度为lmol/L的氢氧化钾溶液，以控制反应液的pH值为5. 5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例五
步骤一称取动物源胶原蛋白100mg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为4mL的硫酸锌溶液，反应温度为30°C，在搅拌条件下反应2. 5小时，同时加入摩尔浓度为lmol/L的氢氧化钾溶液，以控制反应液的pH值为5. 5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例六
步骤一称取动物源胶原蛋白100mg，溶于IOmL双蒸水中，然后向动物源胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2. 5mL的硫酸锌溶液，反应温度为30°C，在搅拌条件下反应2. 5小时，同时加入摩尔浓度为1. 5mol/L的氢氧化钾溶液，以控制反应液的pH值为6。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例七
步骤一称取类人胶原蛋白100mg，溶于IOmL双蒸水中，然后向类人胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2. 5mL的硫酸锌溶液，反应温度为35°C，在搅拌条件下反应 3小时，同时加入摩尔浓度为1. 5mol/L的氢氧化钾溶液，以控制反应液的pH值为6。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。实施例八
步骤一称取类人胶原蛋白100mg，溶于IOmL双蒸水中，然后向类人胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2. 5mL的醋酸锌溶液，反应温度为35°C，在搅拌条件下反应 3小时，同时加入摩尔浓度为1. 5mol/L的氢氧化钡溶液，以控制反应液的pH值为6。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白-锌螯合物。实施例九
步骤一称取类人胶原蛋白100mg，溶于IOmL双蒸水中，然后向类人胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2mL的醋酸锌溶液，反应温度为35°C，在搅拌条件下反应3. 5 小时，同时加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钡溶液，以控制反应液的pH值为6. 5。步骤二 以 上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。实施例十
步骤一称取类人胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向类人胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2mL的醋酸锌溶液，反应温度为40°C，在搅拌条件下反应3. 5 小时，同时加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钡溶液，以控制反应液的pH值为6. 5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。实施例i^一
步骤一称取类人胶原蛋白lOOmg，溶于IOmL双蒸水中，然后向类人胶原蛋白溶液中加入体积浓度为10mg/mL、体积为2mL的醋酸锌溶液，反应温度为40°C，在搅拌条件下反应4 小时，同时加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钡溶液，以控制反应液的pH值为6. 5。步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。对以上实施例的产物进行紫外光谱分析、红外光谱分析、差热分析和热重分析，其分析结果如下
1、胶原蛋白-锌螯合物的紫外光谱
与纯胶原蛋白(λ max=206nm)相比，胶原蛋白-锌螯合物的最大吸收峰(λ max=222nm) 向长波方向移动了 16nm，并且最大吸收峰的高度有明显增加。2、胶原蛋白-锌螯合物的红外光谱分析如图2所示，具体分析结果如表1。
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KJfM白-静靈含翁 vnV, WM siet, ft MB4、胶原蛋白-钙螯合物的热重分析如图4所示，具体分析结果如表3。
权利要求
1.一种胶原蛋白-锌螯合物的制备方法，其特征在于由以下步骤实现步骤一以胶原蛋白和可溶性锌盐为原料，胶原蛋白与可溶性锌盐的质量比为2 5:1，反应温度为20 40°C，在搅拌条件下反应1 4h，同时加入摩尔浓度为0. 5 2mol/ L的碱液以控制反应液的pH值为5. 0 6. 5 ；步骤二 以上反应结束后，对反应液进行真空冷冻干燥处理，或者对反应液采取透析或者超滤后再进行真空冷冻干燥处理，得到胶原蛋白_锌螯合物。
2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的胶原蛋白为动物源胶原蛋白或类人胶原蛋白。
3.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的可溶性锌盐为氯化锌、硫酸锌或醋酸锌。
4.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白_锌螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钡溶液。
5.一种如权利要求1所述的制备方法制得的胶原蛋白-锌螯合物。
全文摘要
本发明涉及一种胶原蛋白-锌螯合物及其制备方法。补锌制剂经历了无机盐添加剂、简单有机化合物、锌螯合物三个发展阶段前两种补锌制剂存在生物利用率低、刺激胃肠道、矿物元素间存在拮抗作用、混合不均匀、易氧化、易吸潮等缺点；而锌螯合物具有生物化学稳定性好、易被消化吸收、适口性好、生物学效价高等优点，并具有抵抗干扰、缓解矿物质之间的拮抗等作用，从而提高了金属锌元素的利用率。本发明以动物源胶原蛋白或类人胶原蛋白和可溶性锌盐为原料，采用水体系合成法，产物具有稳定性良好、生物学效价高、能直接被肠道粘膜吸收从而真正实现高吸收的优势，既可满足人体对锌元素的需要，还为机体补充了所需的胶原蛋白。
文档编号A23L1/29GK102178227SQ201110096060
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者严建亚, 张兵, 范代娣, 马晓轩 申请人:陕西巨子生物技术有限公司