专利名称：一种胶原蛋白-钙螯合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种 胶原蛋白-钙螯合物及其制备方法。
背景技术：
钙是人体内含量最多的矿物元素之一，在人体中的总量达到1300g，约为体重的 1. 5-2. 0%，其中99%存在于骨骼和牙齿中。钙在骨骼中是以羟基磷灰石沉积的方式、以骨胶原为粘合剂而固定下来的。骨骼中没有骨胶原就不称其为骨骼，只是许多羟基磷灰石分子和颗粒的堆积；骨骼里没有足够的和进行着正常新陈代谢的骨胶原，将是不坚硬和不健康的。因此，要预防和改善骨质疏松，最科学的方法是同时补充钙质和胶原蛋白。这样，钙才能在胶原蛋白的粘合下沉积在骨骼中，从而增强骨的韧性和硬度。钙制剂的发展历经了以下三个发展阶段第一代产品以无机盐为主，如动物鲜骨、 贝壳、碳酸钙矿石等；第二代产品以传统的有机盐为主，如乳酸钙、醋酸钙、葡萄糖酸钙等。 以上两类产品均存在吸收利用率低的缺陷，而且矿物元素之间存在拮抗作用，因此不能充分满足机体的需要。第三代产品氨基酸螯合钙作为一种优良的补钙制剂也得到了一定程度的开发，虽然克服了无机钙和有机钙的缺点，但其亦不能做到胶原与钙同补。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶原蛋白_钙螯合物及其制备方法，制造与人体健康密切相关的、将钙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_钙螯合物的制备方法，其特征在于由以下步骤实现 步骤一以胶原蛋白和可溶性钙盐为原料，胶原蛋白与可溶性钙盐的质量比为10 1 4，反应温度为20 50°C，在搅拌条件下反应1. 5 5h，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4. 0 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，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-钙螯合物。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。步骤一中所述的可溶性钙盐为氯化钙或醋酸钙。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。一种如权利要求1所述的制备方法制得的胶原蛋白-钙螯合物。本发明具有以下优点
本发明所涉及的一种胶原蛋白-钙螯合物是将钙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钙盐为原料，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， 而且使钙在胶原蛋白的粘合下沉积在骨骼中，最终达到增强骨的韧性和硬度的目的。
图1为胶原蛋白-钙螯合物的紫外光谱图，图中横轴为波长(nm)，纵轴为吸光度 (A)，虚线为胶原蛋白曲线，实线为胶原蛋白-钙螯合物曲线。图2为胶原蛋白-钙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-钙螯合物曲线。图3为胶原蛋白-钙螯合物的差热分析图，图中横轴为温度(°C)，纵轴为DSC(mW/ mg)，实线为胶原蛋白曲线，点线为胶原蛋白-钙螯合物曲线。图4为胶原蛋白-钙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-钙螯合物曲线。
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。本发明所涉及的一种胶原蛋白-钙螯合物，以胶原蛋白和可溶性钙盐为原料，采用水体系合成法进行，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-钙螯合物；或在反应结束后，对反应液采取透析或者超滤处理，再进行真空冷冻干燥的操作，制备得到胶原蛋白-钙螯合物产品。原料中可选用普通的动物源胶原蛋白或由基因工程菌BL21高密度发酵生产的类人胶原蛋白，采用类人胶原蛋白动物源提取的胶原蛋白相比，其具有水溶性更好、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，表现出补钙效果显著、品质稳定、效价确切、安全无毒的优点，从而可以作为一种优良的功能性营养食品应用于人体。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ImL的氯化钙溶液，反应温度为20°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4. O。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-钙螯合物。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1. 5mL的氯化钙溶液，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0. 5mol/L的氢氧化钠溶液，以控制反应液的pH值为4. O。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-钙螯合物。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1. 5mL的氯化钙溶液，反应温度为25°C，在搅拌条件下反应2. 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 4. O。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-钙螯
4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2mL的氯化钙溶液，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的氢氧化钠溶液，以控制反应液的pH值为4. 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-钙螯合物。实施例五
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2mL的氯化钙溶液，反应温度为30°C，在搅拌条件下反应 3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4. 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-钙螯合物。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的氯化钙溶液，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lmol/L的氢氧化钾溶液，以控制反应液的pH值为4. 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-钙螯合物。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的氯化钙溶液，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1. 5mol/L的氢氧化钾溶液，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，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-钙螯合物。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3mL的氯化钙溶液，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1. 5mol/L的氢氧化钾溶液，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，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_钙螯合物。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3mL的氯化钙溶液，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1. 5mol/L的氢氧化钡溶液，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，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-钙螯合物。实施例十
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3. 5mL的氯化钙溶液，反应温度为45°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，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_钙螯合物。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3. 5mL的氯化钙溶液，反应温度为45°C，在搅拌条件下反应 4. 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，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_钙螯合物。实施例十二
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4mL的氯化钙溶液，反应温度为50°C，在搅拌条件下反应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，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_钙螯合物。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-钙螯合物的紫外光谱分析
图1中显示，与纯胶原蛋白的最大吸收峰(λ_=206ηπι)相比，胶原蛋白-钙螯合物的最大吸收峰(Amax=223nm)向长波方向移动了 17nm，且最大吸收峰的高度明显增加。2、胶原蛋白-钙螯合物的红外光谱分析如图2所示，具体分析结果如表1。
权利要求
1.一种胶原蛋白-钙螯合物的制备方法，其特征在于由以下步骤实现步骤一以胶原蛋白和可溶性钙盐为原料，胶原蛋白与可溶性钙盐的质量比为10 1 4，反应温度为20 50°C，在搅拌条件下反应1. 5 5h，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4. 0 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，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_钙螯合物。
2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白_钙螯合物的制备方法，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_钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的可溶性钙盐为氯化钙或醋酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白_钙螯合物的制备方法，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-钙螯合物。
全文摘要
本发明涉及一种胶原蛋白-钙螯合物及其制备方法。目前的钙制剂中，以无机盐和有机盐为主的钙制剂吸收利用率较低；氨基酸螯合钙不能做到胶原与钙同补；胶原蛋白螯合钙主要采用来自动物软骨或皮肤组织的酸溶性胶原蛋白，这种异种和异体胶原在人体中的应用存在高感染率、高排异性的风险。本发明所涉及的一种胶原蛋白-钙螯合物是将钙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钙盐为原料，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，而且使钙在胶原蛋白的粘合下沉积在骨骼中，最终达到增强骨的韧性和硬度的目的。
文档编号A23L1/29GK102178228SQ20111009607
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