本发明属于生物医药领域，尤其涉及一种小分子质酸钙、质酸铁、质酸锌及其制备方法与应用。
背景技术：
1、透明质酸，又称玻尿酸，分子式是(c14h21no11)n，是d-葡萄糖醛酸及n-乙酰葡糖胺组成的双糖单位糖胺聚糖。主要用途：用于临床生化药物和用于各类眼科手术，如晶体植入、角膜移植和抗青光眼手术等；用于治疗关节炎和加速伤口愈合；还可用于化妆品中，能起到独特的保护皮肤作用，可保持皮肤滋润光滑、细腻柔嫩、富有弹性，具有防皱、抗皱、美容保健和恢复皮肤生理功能的作用。
2、质酸钙是透明质酸的钙盐形式；质酸亚铁是透明质酸的铁盐形式；质酸锌是透明质酸的锌盐形式。这些物质能够增强人体免疫力及防止骨质疏松，达到补钙、补铁、补锌的功能，还有具有修复组织损伤及保持关节润滑度。这些物质可以广泛应用于食品、保健品、医药、化妆品护肤等行业。
3、质酸钙现有制备工艺：
4、(1)名称为一种制备低分子透明质酸钙的方法(公开号为cn1563108a)是将透明质酸钠酸降至合适的分子量，溶解后活性炭吸附后过滤，液体上柱后通过离子交换，与钙盐溶液水浴加热后浓缩，最后经沉淀，脱水，干燥后得到透明质酸钙粉末成品。本方法采用盐酸作为水解酸，氯离子很难从产品中分离出来，产品不纯，工艺较为复杂，收率低，周期长，使用设备多，不适合车间大规模生产。
5、(2)名称为一种透明质酸钙的制备方法(公开号为cn1326883c)是通过透明质酸钠与含有钙盐的有机介质，通过置换反应，将透明质酸钠中的钠离子置换为钙离子，制备出透明质酸钙成品。本方法制备过程中，透明质酸钠不溶于有机介质中，以固体形式分散在置换体系中，置换次数较多，置换效率低，有机介质使用多，周期较长，最重要的是钙不能直接置换钠，产品纯度低。
6、(3)名称为一种透明质酸钙及其制备方法和应用(公开号为cn116444694a)是将大分子质酸钠分散到含有醇溶剂60-80％的溶液中，用冰醋酸调节酸度，加钙盐进行置换。透明质酸钠不溶于60-80的醇溶液中，固体的透明质酸钠中的钠离子很难完全被钙离子置换，其所用的钙盐的酸根离子无法从体系中分离，形成杂质，其酸性溶液中用冰醋酸调节酸度，乙酸不能与水共沸，在水溶液中无法分离，与钙盐反应后生成乙酸钙，和质酸钙形成混合物，不能分离，影响产品纯度和质量。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有技术中制备过程杂质难以分离导致质酸钙的纯度低。
2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、本发明第一方面提供了一种小分子质酸钙的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将8-150万道尔顿的大分子质酸钠溶解在水中，加入甲酸调节ph，进行水解；
5、(2)水解后加入经过净化处理的强酸性阳离子交换树脂，进行反应，将质酸钠分子上的钠离子吸附在树脂上，过滤，洗涤，得到小分子透明质酸溶液；
6、(3)将小分子透明质酸溶液通过真空蒸馏，得到小分子质酸浓缩溶液；
7、(4)向小分子质酸浓缩溶液加入医药级碳酸氢钙进行反应，得到小分子质酸钙溶液；
8、(5)将小分子质酸钙溶液加入结晶釜进行结晶析出小分子质酸钙颗粒；再将结晶釜中剩余的料液放入三合一釜中经过过滤、乙醇洗涤、真空干燥，得到小分子质酸钙颗粒，并将小分子质酸钙颗粒经过气流涡旋粉碎，得到小分子质酸钙产品。
9、有益效果：本发明使用甲酸做水解催化剂，反应后通过真空蒸馏，甲酸与水能够形成共沸物，从而将甲酸与质酸进行分离，保证小分子质酸钙的纯度高，达到医药级；并且回收甲酸循环使用，节约成本；本发明使用强酸性阳离子树脂做水解的强酸性催化剂，使水解反应更加彻底，保证生成的小分子质酸钙的分子量小。
10、本发明通过强酸性阳离子树脂将质酸钠中钠离子完全吸附，然后通过过滤将阳离子树脂去除，钠离子与质酸完全分离，然后质酸与钙离子进行反应，生成低分子量的小分子质酸钙。
11、优选的，所述小分子质酸钙产品的钙的含量大于96wt％，所述小分子质酸钙的平均分子量为1213。
12、优选的，所述质酸钠与水质量比为4.5-5.5：100；调节ph为2.3-2.5。
13、所述强酸性阳离子交换树脂为大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(d001型)或大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(d001-cc型)。
14、优选的，所述强酸性阳离子交换树脂的净化处理为将强酸性阳离子交换树脂先进行无水乙醇进行洗涤，再进行去离子水洗涤。
15、优选的，所述真空蒸馏是在0.095mpa真空，37-45℃条件下，通过水与溶液中的甲酸形成共沸物蒸馏出反应釜与透明质酸完全分离。
16、本发明第二方面提供了一种小分子质酸亚铁的制备方法，包括以下步骤：
17、(1)将上述步骤(4)得到的小分子质酸钙溶液进行稀释，然后加入硫酸亚铁溶液，进行反应；反应完成后加入活性炭，进行过滤、洗涤得到小分子质酸亚铁溶液；
18、(2)将洗液和质酸亚铁溶液合并后进行真空蒸馏，在结晶釜中结晶析出小分子质酸亚铁颗粒；再将结晶釜中剩余的料液放入三合一釜中经过过滤、乙醇洗涤、真空干燥，得到小分子质酸亚铁颗粒，并将小分子质酸亚铁颗粒经过气流涡旋粉碎，得到小分子质酸亚铁产品。
19、本发明第三方面提供了一种小分子质酸锌的制备方法，包括以下步骤：
20、(1)将上述步骤(4)得到的小分子质酸钙溶液进行稀释，然后加入硫酸锌溶液，进行反应；反应完成后加入活性炭，进行过滤、洗涤得到小分子质酸锌溶液；
21、(2)将洗液和质酸锌溶液合并后进行真空蒸馏，在结晶釜中结晶析出小分子质酸锌颗粒；再将结晶釜中剩余的料液放入三合一釜中经过过滤、乙醇洗涤、真空干燥，得到小分子质酸锌颗粒，并将小分子质酸锌颗粒经过气流涡旋粉碎，得到小分子质酸锌产品。
22、有益效果：本发明制备出小分子质酸钙溶液，那么关于小分子质酸亚铁和质酸锌通过相应的盐溶液与小分子质酸钙溶液进行反应，就能得到产品。
23、优选的，所述加入活性炭进行脱色，在50-60℃脱色30min，洗涤次数3次。
24、优选的，所述真空蒸馏是在0.095mpa真空，45-47℃条件下，蒸馏70％的水；所述在结晶釜中将小分子质酸亚铁或质酸锌溶液用高压泵加压到9-11mpa，通过喷头，喷雾到结晶釜中的乙醇中，析出小分子质酸亚铁或质酸锌颗粒。
25、本发明第四方面提供了通过上述制备方法制备出小分子质酸钙、质酸亚铁和质酸锌。
26、本发明第五方面提供了上述质酸钙、质酸亚铁和质酸锌在药物中的应用。
27、有益效果：本发明的制备方法制得的分子质酸钙、质酸亚铁和质酸锌的纯度很高，达到医药级，因此可以在药物中进行应用，用于补钙、补铁或补锌。
28、本发明的优点在于：
29、本发明使用甲酸做水解催化剂，反应后通过真空蒸馏，甲酸与水能够形成共沸物，从而将甲酸与质酸进行分离，保证小分子质酸钙的纯度高，达到医药级；并且回收甲酸循环使用，节约成本；本发明使用强酸性阳离子树脂做水解的强酸性催化剂，使水解反应更加彻底，保证生成的小分子质酸钙的分子量小。
30、本发明通过强酸性阳离子树脂将质酸钠中钠离子完全吸附，然后通过过滤将阳离子树脂去除，钠离子与质酸完全分离，然后质酸与钙离子进行反应，生成低分子量的小分子质酸钙。
31、本发明制备出小分子质酸钙溶液，那么关于小分子质酸亚铁和质酸锌通过相应的盐溶液与小分子质酸钙溶液进行反应，就能得到产品。
32、本发明的制备方法制得的分子质酸钙、质酸亚铁和质酸锌的纯度很高，达到医药级，因此可以在药物中进行应用，用于补钙、补铁或补锌。