本发明涉及精细化工领域，具体地，涉及一种柠檬酸的锌盐及其制备方法和含有该柠檬酸的锌盐的制剂。
背景技术：
在医药食品市场中，常见的柠檬酸的锌盐为柠檬酸锌，是一种重要的锌营养来源，且柠檬酸锌为白色粉末，微溶于水，能溶于稀矿酸及氢氧化碱，但是，由于它在水中的溶解度较小(25℃下水中的溶解度仅为260mg/100ml)，人体和动物不易吸收，因此很大程度上限制了其应用。而且，现有的制备工艺需进行过滤及浓缩结晶等操作，不利于制得的柠檬酸锌的溶解度的提高，且制备工艺复杂。
因此，研发一种在水中溶解度较大的柠檬酸的锌盐以及一种无需进行过滤及浓缩结晶等操作的柠檬酸的锌盐的制备方法，具有重要的市场应用前景和现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的柠檬酸锌溶解度较小而导致应用受限且现有制备工艺需进行过滤及浓缩结晶等操作的缺陷，提供一种在水中溶解度较大的柠檬酸的锌盐及其制备方法和含有该柠檬酸的锌盐的制剂，本发明的柠檬酸的锌盐在水中具有明显较大的溶解度，明显拓宽了其应用范围，且柠檬酸的锌盐的制备方法无需进行过滤及浓缩结晶等操作，制备工艺简单。
本发明的发明人在研究中意外发现，通过控制特定的氧化锌、柠檬酸和水的摩尔比将这三种物质进行混合，然后将混合物在特定的温度下进行加热处理，不需要进行过滤及浓缩结晶等操作，就能够制备得到在水中溶解度明显较大的柠檬酸的锌盐。
因此，为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种柠檬酸的锌盐的制备方法，所述方法包括：以摩尔比计，将氧化锌、柠檬酸和水按1：2-2.1：7-8的比例混合，然后在70-90℃下进行加热处理。
第二方面，本发明提供了一种上述方法制备得到的柠檬酸的锌盐。
第三方面，本发明提供了一种含有上述柠檬酸的锌盐的制剂。
本发明的方法通过控制氧化锌、柠檬酸和水混合时的摩尔比以及加热反应的温度，首次制得了25℃下在水中的溶解度为3.5-5.8g/100ml(根据本发明的优选的实施方式，25℃下在水中的溶解度为4.8-5.8g/100ml)的柠檬酸的锌盐，该制备过程不需要进行过滤及浓缩结晶等操作，且柠檬酸的锌盐的纯度高，为国内外首次报道，该方法适合于大规模生产应用。
本发明的柠檬酸的锌盐，不同于现有的柠檬酸锌(25℃下水中的溶解度仅为260mg/100ml)，25℃下在水中的溶解度可高达5.8g/100ml，溶解度明显增大，明显拓展了其应用范围(根据实际情况可以制成片剂、冲剂、胶囊剂、口服液、针剂等)。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
第一方面，本发明提供了一种柠檬酸的锌盐的制备方法，该方法包括：以摩尔比计，将氧化锌、柠檬酸和水按1：2-2.1：7-8的比例混合，然后在70-90℃下进行加热处理。
本发明的方法中，对于柠檬酸和氧化锌没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种柠檬酸和氧化锌，只要其中含有的自由水分的含量均低于1％即可。例如，柠檬酸可以为一水柠檬酸和/或无水柠檬酸。柠檬酸和氧化锌均可以通过商购获得。
本发明的方法中，本发明的发明人在研究中进一步发现，当以摩尔比计，氧化锌、柠檬酸和水的比例为1：2.03-2.07：7.4-7.8，能够进一步提高制得的柠檬酸的锌盐的溶解度，因此，优选情况下，以摩尔比计，氧化锌、柠檬酸和水的比例为1：2.03-2.07：7.4-7.8。
本发明的方法中，本领域技术人员应该理解的是，上述以摩尔比计的比例中涉及的水的摩尔量是指三种物质混合后含有的水的总摩尔量。其中，无水柠檬酸或一水柠檬酸均可使用，但使用一水柠檬酸时必须要相对减少加入的水的量，使得三种物质混合后含有的水的总量符合前述要求。
本发明的方法中，本发明的发明人在研究中进一步发现，混合的方式对于制得的柠檬酸的锌盐的溶解度有重要影响，为了进一步提高制得的柠檬酸的锌盐的溶解度，优选情况下，混合的方式包括：先将柠檬酸与水混合，待柠檬酸溶解后再与氧化锌混合；或者将柠檬酸和氧化锌混匀后，再与水混合；进一步优选地，混合的方式包括：将柠檬酸和氧化锌混匀后，再与水混合。
本发明的方法中，优选情况下，在加热处理前进行的混合在常温(20-30℃)下进行，且混合后进行搅拌。对于搅拌的方式没有特别的限定，可以为本领域常用的各种搅拌方式，只要保证反应的物料混合均匀即可，其中搅拌的速度可以为60-200rpm。
本发明的方法中，为了使加热处理发生的反应更充分地进行，优选情况下，柠檬酸和氧化锌为粉末或细小晶体状态，即在与水混合之前，将柠檬酸和氧化锌进行粉碎，进一步优选地，粉碎后的柠檬酸和氧化锌过200-325目筛。
本发明的方法中，本发明的发明人在研究中进一步发现，当加热处理的温度为75-85℃，能够进一步提高制得的柠檬酸的锌盐的溶解度，因此，优选情况下，加热的温度为75-85℃。
本发明的方法中，为了保证加热处理过程中氧化锌反应完全需进行搅拌，对于搅拌的方式没有特别的限定，可以为本领域常用的各种搅拌方式，只要保证反应的物料混合均匀即可，其中搅拌的速度可以为60-200rpm。
本发明的方法中，对于加热的时间没有特别的限定，只要在70-90℃，优选75-85℃下形成白色膏状产物(即，使氧化锌反应完全)即可。其中，形成白色膏状产物的过程包括：将氧化锌、柠檬酸和水按比例混合后经加热搅拌先形成透明无色粘稠固体，然后迅速形成混浊态固体，最后变成潮湿的白色膏状产物。优选情况下，加热处理的条件包括：温度为70-90℃，进一步优选为75-85℃；时间为20-80min，进一步优选为0.5-1h。
本发明的上述方法中，可以制备得到白色膏状的柠檬酸的锌盐。根据实际需求，为了使柠檬酸的锌盐易于保存，优选情况下，所述方法还包括将加热处理得到的产物进行烘干处理。
本发明的上述方法中，优选情况下，烘干处理的条件包括：温度为80-105℃，时间为60-240min。烘干处理可以为将加热处理形成的产物放在浅盘中并在前述条件下进行。
本发明的上述方法中，将经过烘干处理的产物冷却，并放置一段时间，即可获得较硬的白色固体态的柠檬酸的锌盐。
第二方面，本发明提供了一种上述方法制备得到的柠檬酸的锌盐。
本发明的柠檬酸的锌盐为一种不同于现有的柠檬酸锌的溶解度得到明显提高的柠檬酸的锌盐，一般情况下，在25℃下，柠檬酸锌在水中的溶解度仅为260mg/100ml，根据本发明的优选的实施方式，在25℃下，柠檬酸的锌盐在水中的溶解度可高达5.8g/100ml。
第三方面，本发明提供了一种含有上述柠檬酸的锌盐的制剂。
根据实际情况，本发明的含有柠檬酸的锌盐的制剂可以制成片剂(包括咀嚼片)、冲剂、胶囊剂、口服液、针剂等。对于制备不同剂型的含有柠檬酸的锌盐的制剂的方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，此为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
实施例
以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
以下实施例和对比例中，除非特别说明，用到的试剂均为市售品。其中，无水柠檬酸、一水柠檬酸和氧化锌(三者均为食品级合格产品)分别为粉碎后过200目筛的无水柠檬酸、一水柠檬酸和氧化锌。
溶解度的测定方法为：GB/T 21845-2008。
实施例1
本实施例用于说明本发明的柠檬酸的锌盐及其制备方法。
(1)将9.84g无水柠檬酸和2.00g氧化锌混匀后，加入3.42g水，并进行搅拌，搅拌速度为90rpm。
(2)将步骤(1)得到的混合物在80℃下加热40min并同时进行搅拌，搅拌速度为90rpm，得到白色膏状产物。
(3)将步骤(2)所得的产物在95℃烘箱中放置120min，冷却，得到产品。产品的外观形态如表1所示。
实施例2
本实施例用于说明本发明的柠檬酸的锌盐及其制备方法。
(1)将10.66g一水柠檬酸和2.00g氧化锌混匀后，加入2.43g水，并进行搅拌，搅拌速度为90rpm。
(2)将步骤(1)得到的混合物在85℃下加热60min并同时进行搅拌，搅拌速度为90rpm，得到白色膏状产物。
(3)将步骤(2)所得的产物在105℃烘箱中放置60min，冷却，得到产品。产品的外观形态如表1所示。
实施例3
本实施例用于说明本发明的柠檬酸的锌盐及其制备方法。
(1)将9.64g无水柠檬酸和2.00g氧化锌混匀后，加入3.3g水，并进行搅拌，搅拌速度为90rpm。
(2)将步骤(1)得到的混合物在75℃下加热30min并同时进行搅拌，搅拌速度为90rpm，得到白色膏状产物。
(3)将步骤(2)所得的产物在80℃烘箱中放置240min，冷却，得到产品。产品的外观形态如表1所示。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)为将9.5g无水柠檬酸和2.0g氧化锌混匀后，加入3.2g水，并进行搅拌。得到的产品的外观形态如表1所示。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中在70℃下加热70min，得到白色膏状产物。得到的产品的外观形态如表1所示。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，先将氧化锌与水混和，再加入无水柠檬酸。得到的产品的外观形态如表1所示。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中，先将无水柠檬酸与水混和且待无水柠檬酸溶解后，再加入氧化锌。得到的产品的外观形态如表1所示。实施例8
按照实施例1的方法，不同的是，不进行步骤(3)，得到潮湿的白色膏状的柠檬酸的锌盐。得到的产品的外观形态如表1所示。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中与无水柠檬酸混匀的氧化锌的量为4g。得到的产品的外观形态如表1所示。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(1)中加入的水的量为20g。得到的产品的外观形态如表1所示。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(2)中在50℃下加热。得到的产品的外观形态如表1所示。
分别将实施例1-8和对比文件1-3得到的产品进行溶解度测定，结果如表1所示。
表1
注：表1中，由于实施例8未进行烘干处理，产物中含水量较大，未测定该产物的溶解度；对比例1中有大量不溶物存在，无法测定相应的柠檬酸的锌盐的溶解度。对比例2中因加入的水过多，得到的产物仅靠与实施例1相同条件的烘干处理无法得到固体，而需另外进行蒸发结晶等操作，且得到的柠檬酸的锌盐为沉淀析出，且经镜检该沉淀为柠檬酸锌，即与对比例2的0.3g/100ml的溶解度相对应。
将表1中实施例1分别与对比例1-3比较可知，本发明的方法能够显著提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。具体地，将表1中实施例1与对比例1-2比较可知，步骤(1)中，以摩尔比计，将氧化锌、柠檬酸和水按1：2-2.1：7-8的比例混合时，能够显著提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。将表1中实施例1与对比例3比较可知，步骤(2)中，加热的温度为70-90℃时，能够显著提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。
将表1中实施例1与实施例4比较可知，步骤(1)中，以摩尔比计，氧化锌、柠檬酸和水的比例为1：2.03-2.07：7.4-7.8时，能够进一步提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。
将表1中实施例1与实施例5比较可知，步骤(2)中，加热的温度为75-85℃时，能够进一步提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。
将表1中实施例1分别与实施例6-7比较可知，步骤(1)中，与先将氧化锌与水混合，再与无水柠檬酸混合的方式相比，先将柠檬酸与水混合，待柠檬酸溶解后再与氧化锌混合的方式，能够提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度，而且，将柠檬酸和氧化锌混匀后，再与水混合的方式，能够进一步地提高制备得到的柠檬酸的锌盐的溶解度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。