CN102391505B - 一种ε-聚赖氨酸金属配合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ε-聚赖氨酸金属配合物及其制备方法，步骤如下：(1)将ε-聚赖氨酸溶于去离子水中，ε-聚赖氨酸溶液的电导率小于0.1μS/cm，再将配位的金属化合物溶于ε-聚赖氨酸溶液中，20-30℃反应，搅拌0.5-2h，获得混合溶液；其中ε-聚赖氨酸：配位的金属化合物的质量比为1∶0.5-2；(2)将步骤(1)获得的混合溶液调至pH＞8.0，形成的金属配合物以沉淀形式析出，将沉淀过滤，并用去离子水冲洗，烘干，即得。本发明ε-聚赖氨酸金属配合物的最小抑菌浓度与ε-聚赖氨酸基本相同，并且具有一定的安全可靠性和易被人体吸收等特点，可作为新型食品防腐剂。

Description

一种ε-聚赖氨酸金属配合物及其制备方法

技术领域

本发明属于食品添加剂领域，尤其是一种ε-聚赖氨酸金属配合物及其制备方法。

背景技术

ε-聚赖氨酸是由放线菌产生的含有25-35个L-赖氨酸残基的同聚物，这些L-赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基连接。ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末、略有苦味、吸湿性强，易溶于水、微溶于乙醇。它是一种聚阳离子多肽，抑菌谱较广，在酸性和微酸性环境中对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌均有一定的抑菌效果。考虑其安全性和生物可降解性，1989年日本批准其用于加工食品中，随后韩国和美国也允许其作为食品添加剂使用。2004年1月，美国食品和药品管理局(FDA)认定ε-聚赖氨酸是“一般认为安全的”(GenerallyRecognized as Safe，GRAS)。

微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅很少量就能发挥巨大的生理作用。

-COOH和-NH₂是很多过渡金属元素理想的配位基团，已有很多关于氨基酸与过渡金属发生配合的研究。这些配合物可以作为营养添加剂应用于食品、药品和化妆品中。此外，对α-聚赖氨酸金属配合物的研究也已被报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全可靠、生物性能好、易被人体吸收的一种ε-聚赖氨酸金属配合物及其制备方法。

本发明实现目的的所采取的技方案如下：

一种ε-聚赖氨酸金属配合物，结构通式如下：

其中，M＝Zn或Cu，n为2-80，m∶n＝1∶2。

一种制备ε-聚赖氨酸金属配合物的方法，步骤如下：

(1)将ε-聚赖氨酸溶于去离子水中，ε-聚赖氨酸溶液的电导率小于0.1μS/cm，再将配位的金属化合物溶于ε-聚赖氨酸溶液中，20-30℃反应，搅拌0.5-2h，获得混合溶液；

其中ε-聚赖氨酸：配位的金属化合物的质量比为1∶0.5-2；

(2)将步骤(1)获得的混合溶液调至pH＞8.0，形成的金属配合物以沉淀形式析出，将沉淀过滤，并用去离子水冲洗；

(3)将冲洗后的沉淀烘干至恒重，获得ε-聚赖氨酸金属配合物。

而且，所述ε-聚赖氨酸分子量在300-10000Da之间。

而且，所述配位的金属化合物为锌化合物或铜化合物。

而且，所述锌化合物为氯化锌、硝酸锌、硫酸锌或醋酸锌。

而且，所述铜化合物为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或醋酸铜。

本发明的优点和积极效果如下：

1、本发明首次制备了ε-聚赖氨酸金属配合物，制备的ε-聚赖氨酸金属配合物是ε-聚赖氨酸与金属离子的配合物，形成的金属配合物以沉淀形式从溶液中析出，经过滤、干燥制备而成，是一种配合键型的分子，主要以分子的形式逐步被人体吸收，使人体吸收更快。

2、本发明制备的ε-聚赖氨酸金属配合物具有抑菌活性，最小抑菌浓度与ε-聚赖氨酸基本相同，可以作为食品防腐剂来使用。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种ε-聚赖氨酸金属配合物，结构通式(1)化合物：

式(1)

其中M＝Zn或Cu，n为2-80，m∶n＝1∶2。

实施例1：

一种ε-聚赖氨酸金属配合物，结构如下：

其中M＝Zn，m∶n＝1∶2，

一种ε-聚赖氨酸金属配合物的制备方法，步骤如下：

(1)将10g分子量为300-5000Da的ε-聚赖氨酸溶于100mL去离子水(电导率小于0.1μS/cm)中，再加入6g氯化锌(配位的金属化合物)溶于此溶液中，混合均匀后，用1-2mol/LNaOH将溶液调至pH 8.0，形成的ε-聚赖氨酸锌配合物以沉淀形式析出；

(2)将沉淀用布氏漏斗进行过滤，并用去离子水冲洗，洗液并入滤液中；

(3)将得到的金属配合物置于干燥器中，至恒重，能够得到15.07g ε-聚赖氨酸锌配合物。

(4)为了考察金属对配体ε-PL抑菌活性的影响，测定了配合物的最小抑菌浓度(MIC)。按照“二倍稀释法”从0.125-256μg/mL中选取12个浓度进行MIC的测定，接入指示菌进行培养，无肉眼可见的微生物生长所需的最小抑菌物质的浓度即为MIC值。

表1所示ε-PL及其锌/铜配合物的抑菌活性，从表1中可以看出，ε-PL锌配合物MIC略低于ε-PL。

实施例2：

一种ε-聚赖氨酸金属配合物，结构如下：

其中M＝Cu，m∶n＝1∶2

一种ε-聚赖氨酸金属配合物的制备方法，步骤如下：

(1)将10g分子量为5000-10000Da的ε-聚赖氨酸溶于100mL去离子水(电导率小于0.1μS/cm)中，再加入7g二水合氯化铜(配位的金属化合物)溶于此溶液中，混合均匀后，用1-2mol/LNaOH将溶液调至pH 8.5，形成的ε-聚赖氨酸铜配合物以沉淀形式析出；

(2)将沉淀用布氏漏斗进行过滤，并用去离子水冲洗，洗液并入滤液中；

(3)将得到的金属配合物置于干燥器中，至恒重，能够得到16.49g ε-聚赖氨酸铜配合物。

(4)为了考察金属对配体ε-PL抑菌活性的影响，测定了配合物的MIC。按照“二倍稀释法”从0.125-256μg/mL中选取12个浓度进行MIC的测定。接入指示菌进行培养，无肉眼可见的微生物生长所需的最小抑菌物质的浓度即为MIC值。

表1所示ε-PL及其锌/铜配合物的抑菌活性。从表1中可以看出，ε-PL铜配合物MIC略低于ε-PL。

表1ε-PL及其锌/铜配合物的抑菌活性

安全性说明：

按照每天人均食用ε-聚赖氨酸20mg来计算，ε-聚赖氨酸金属配合物的摄入量，每天会摄入1-3mg的金属离子(世界卫生组织推荐人体每天所摄入铜离子为成年男子每日30微克/公斤，平均安全范围上限成人男性为12毫克/天，女性为10mg/天；锌离子每日摄入量15mg)，因此，配合物中的金属元素含量是在人体每日所需的安全范围之内的，ε-聚赖氨酸金属配合物可以作为食品防腐剂来使用。

Claims (3)

1.一种制备ε-聚赖氨酸金属配合物的方法，其特征在于：步骤如下：

⑴将ε-聚赖氨酸溶于去离子水中，ε-聚赖氨酸溶液的电导率小于0.1μS/cm，再将配位的金属化合物溶于ε-聚赖氨酸溶液中，20-30℃反应，搅拌0.5-2h，获得混合溶液；

其中ε-聚赖氨酸：配位的金属化合物的质量比为1:0.5-2；

⑵将步骤⑴获得的混合溶液调至pH＞8.0，形成的金属配合物以沉淀形式析出，将沉淀过滤，并用去离子水冲洗；

⑶将冲洗后的沉淀烘干至恒重，获得ε-聚赖氨酸金属配合物；

其中，所述ε-聚赖氨酸金属配合物，结构通式如下：

其中，M=Zn或Cu，n为2-80，m:n=1:2。

2.根据权利要求1所述的ε-聚赖氨酸金属配合物的制备方法，其特征在于：所述金属化合物为氯化锌、硝酸锌、硫酸锌或醋酸锌。

3.根据权利要求1所述的ε-聚赖氨酸金属配合物的制备方法，其特征在于：所述金属化合物为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或醋酸铜。