CN101849677A

CN101849677A - 壳寡糖螯合亚铁及其制备方法

Info

Publication number: CN101849677A
Application number: CN200910011018A
Authority: CN
Inventors: 王秀武; 王卓; 金月
Original assignee: Liaoning Normal University
Current assignee: Liaoning Normal University
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-06

Abstract

本发明公开了壳寡糖螯合亚铁及其制备方法。目前尚未见到壳寡糖与硫酸亚铁相互作用制备壳寡糖螯合亚铁的报道。本发明制备出了壳寡糖螯合亚铁，并确定了壳寡糖螯合亚铁制备的最佳反应条件。壳寡糖螯合亚铁能够提高亚铁的利用率，有望在食品及饲料添加剂领域中有重要的应用价值。本项发明设备简单、操作条件易于控制、生产成本低廉、得到的壳寡糖螯合亚铁转换率高。

Description

壳寡糖螯合亚铁及其制备方法

技术领域

本发明涉及壳寡糖螯合亚铁及其制备方法。

背景技术

铁是人和动物机体必需的微量元素，是血红蛋白的重要部分，能量代谢的NAP脱氢酶和琥珀脱氢酶等多种酶类都有铁的参与。食物中的铁主要以Fe³⁺的形式存在，在胃酸作用下，还原成Fe²⁺离子，在十二指肠及空肠被吸收。近些年很多报道表明氨基酸金属螯合物能显著提高金属元素利用率。壳寡糖(Chitosan oligosaccharide)也称几丁寡糖，学名为β-1，4-寡聚-葡萄糖胺，被称为“生命的第六要素”，是目前世界上唯一带有游离氨基碱性基团的阳离子动物纤维物质。研究证明：壳寡糖不但具有提高免疫，促进肝脾抗体形成，增殖双歧杆菌、乳酸菌等有益菌群的功效，还有促进钙等矿物质吸收的作用，是一种多功能的生物活性物质。但目前尚未见到利用壳寡糖和无机亚铁为原料制备壳寡糖螯合亚铁的相关报道。本发明的物质有望作为食品或饲料添加剂以提高铁的利用率。

发明内容

本项发明的目的在于提供一种壳寡糖螯合亚铁及其制备。壳寡糖螯合亚铁与无机铁相比能提高亚铁的利用率，它不仅可以作为食品以及饲料中的亚铁源，同时还能提供具有生物活性的壳寡糖，既能发挥各自的生理活性，二者又具有协同效应。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种壳寡糖螯合亚铁，其特征为混合组份，平均分子量约为3000-4000，脱乙酰度＞90％，由于壳寡糖分子中含有大量游离-NH2，且-NH2邻位是-OH，可借氢键，也可借盐键形成具有类似网状结构的笼形分子，从而对金属离子有着稳定的配位作用。壳寡糖与Fe²⁺配位形成的壳寡糖螯合亚铁，其结构通式片段如下：

壳寡糖螯合亚铁可延葡聚糖胺链方向和葡聚糖胺链垂直方向延伸形成二维结构。

所述壳寡糖螯合亚铁的制备，反应条件为常温常压，其步骤如下：

1、将壳寡糖和硫酸亚铁分别制成质量浓度比为2∶1的等体积水溶液，硫酸亚铁溶液中加入适量的盐酸羟胺。如：壳寡糖质量浓度为4％和硫酸亚铁质量浓度为2％的水溶液各25ml。其中硫酸亚铁水溶液中加入0.1g盐酸羟胺，以防止硫酸亚铁被氧化。

2、把壳寡糖和硫酸亚铁水溶液等体积混合，然后用质量浓度为1％的氨水溶液调至pH6.0。

3、向混合液中加入过量的无水乙醇(大于混合溶液3倍体积)，充分搅拌。

4、把反应后的混合溶液抽滤，用无水乙醇将沉淀物冲洗1-5次。

5、将沉淀物真空干燥至恒重。

6、获得黄色粉末状固体即为壳寡糖螯合亚铁。

7、取少量壳寡糖螯合亚铁放入常用有机溶剂甲醇、乙醚、丙酮中，结果发现壳寡糖螯合亚铁均不溶。

附图说明

图1是壳寡糖螯合亚铁和壳寡糖的红外光谱比较图，图中线a代表壳寡糖，线b代表壳寡糖螯合亚铁。

具体实施方式

下面通过实例对本项发明提供的壳寡糖螯合亚铁制备方法作进一步说明。

称取1g壳寡糖，0.5g硫酸亚铁分别放入烧杯中，各加入25ml蒸馏水。其中硫酸亚铁水溶液中加入0.1g盐酸羟胺，以防止硫酸亚铁被氧化。两种水溶液充分搅拌溶解，然后将两溶液等体积混合，搅拌均匀并通过浓度为1％的氨水溶液调节ph值缓慢上升至6.0-7.0，并加入过量无水乙醇(大于混合溶液3倍体积)，经数分钟的螯合后，大量沉淀产生，然后抽滤，并用无水乙醇冲洗沉淀物1-5次，除去残留的滤液，将沉淀物真空干燥至恒重，得到黄色粉末状固体即为壳寡糖螯合亚铁。

图1所示，经红外光谱测定硫酸亚铁与壳寡糖反应后，位于约600cm^-1处，-NH₂吸收峰明显变弱，说明壳寡糖分子中的-NH₂参与了螯合反应；位于1079cm^-1的羟基向高频位移且明显减弱，说明-OH也参与了螯合反应；位于1600cm^-1左右的-C＝O键的双峰消失，也说明了-C＝O双键与金属离子螯合，形成了-C-O-Fe。红外光谱试验结果表明壳寡糖与Fe²⁺离子形成了稳定的螯合物。

Claims

1.一种壳寡糖螯合亚铁，其特征在于，其为混合组份，平均分子量约为3000-4000，脱乙酰度＞90％，壳寡糖与Fe²⁺配位形成的壳寡糖螯合亚铁，其结构通式片段如下：

2.根据权利要求1所述壳寡糖螯合亚铁的制备，其特征在于，反应条件为常温常压，其步骤如下：

①将壳寡糖和硫酸亚铁分别制成质量浓度比为2∶1的等体积水溶液，硫酸亚铁溶液中加入适量的盐酸羟胺，

②把壳寡糖和硫酸亚铁水溶液等体积混合，然后用质量浓度1％的氨水调至pH6.0，

③向混合液中加入过量的无水乙醇(大于混合溶液3倍体积)，充分搅拌，

④把螯合反应后的混合溶液抽滤，用无水乙醇将沉淀物冲洗1-5次，

⑤将沉淀物真空干燥至恒重，

⑥获得黄色粉末状固体即为壳寡糖螯合亚铁。

3.根据权利要求1所述壳寡糖螯合亚铁，其特征在于，其物理特征如下：

①黄色粉末状固体，

②可溶于水，不溶于常见有机溶剂(如甲醇、乙醇、乙醚、丙酮)。