CN107619441B - 一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法及应用，属于海洋生物制品领域，鱼皮胶原蛋白溶液中加入CaCl2溶液，得到胶原蛋白肽螯合钙溶液；将制备的胶原蛋白肽螯合钙溶液与海藻酸钠溶液按体积比1:1配制成混合溶液，取CaCO3悬浮液与所述混合溶液混合，搅拌均匀后，用不锈钢针头逐滴滴入到新配制的D‑葡萄糖酸内酯溶液中，搅拌直至形成均匀的溶胶；微球用蒸馏水冲洗过滤分离，最后用滤纸吸去微球表面水分干燥得到微球。本发明制备得到的微球经过口腔、胃时几乎不发生溶胀，但经过微碱性的回肠远端时开始溶胀，短时间内特定释放出一种胶原蛋白肽螯合钙，这种胶原蛋白肽螯合钙易被小肠上皮细胞吸收，显著提高了钙的吸收率。

Description

一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法及应用
技术领域
本发明属于海洋生物制品领域，具体涉及一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法及应用。
背景技术
鱼皮中含有丰富的胶原蛋白，以鱼皮为原料制备的胶原蛋白肽具有较好的生物相容性、生物可降解性和弱抗原性，同时具有广泛的生物活性，如抗氧化、抑菌、降脂活性并对创伤愈合、皮肤、骨及关节有益，在食品、药品及化妆品等行业应用广泛。
钙是人体必需的矿物质元素之一，参与机体多种生理活动，缺钙严重危害人体健康。钙离子在小肠的吸收，除了少部份(15-20％重量百分比)在前端的十二指肠部份是需要维生素D的主动运输，大多数钙离子进入人体循环系统，靠的是空肠和回肠段的被动运输(60-65％重量百分比)。对于缺钙的普遍现象，除了钙的摄入量不足外，钙有效吸收率低是更为关键的因素。近年来，随着人们生活水平的提高，食源性营养补充剂越来越为人们所接受，因此在补钙方面食源性的胶原蛋白肽螯合钙逐渐成为研究热点之一。中国专利201110090611.6公开一种胶原三肽螯合钙及其制备方法，主要利用胶原三肽与氢氧化钙反应制备胶原三肽螯合钙；中国专利201610119909.8公开一种鱼胶原肽螯合钙的生产方法，胶原肽与钙在梯度酸性pH条件下制备胶原肽螯合钙。与传统补钙剂相比，胶原蛋白肽螯合钙具有较高的吸收利用率；但由于人体胃、肠道中酶种类多、环境复杂，现有的胶原蛋白肽螯合钙经过胃肠消化后活性下降，补钙效果明显降低；因此需要开发一种能够保护胶原蛋白肽螯合钙的技术，特别是能在回肠远端特定释放的胶原蛋白肽螯合钙微球。
发明内容
本发明提供了一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法及应用，该方法获得的微球可在pH微碱性的回肠远端特定释放胶原蛋白肽螯合钙，从而显著提高补钙效果。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法，包括以下步骤：
(1)胶原蛋白肽螯合钙制备：取分子量≤2000D的鱼皮胶原蛋白肽，配制成0.5％(g/100mL)的胶原蛋白肽溶液，用浓度为0.1％(g/100m L)Ca(OH)2溶液调整胶原蛋白肽溶液pH至7.0-8.0，然后加入浓度为0.5-1％(g/100mL)CaCl2溶液，37℃搅拌反应60-100min，得到胶原蛋白肽螯合钙溶液；过截留分子量为200的纳滤膜，浓缩液冻干备用；
(2)微球的制备：将步骤(1)制备的胶原蛋白肽螯合钙配制成4-6％(g/100mL)溶液，然后与1-3％(g/100mL)海藻酸钠溶液按体积比1:1配制成混合溶液，搅拌均匀使其完全溶解，静置除去气泡；称取超细CaCO3于去离子水中配制成2-5％(g/100mL)悬浮液，超声分散至均匀，然后与所述混合溶液混合，搅拌均匀后，用不锈钢针头逐滴滴入到新配制的D-葡萄糖酸内酯(GDL)溶液中，搅拌直至形成均匀的溶胶，待凝胶完全后，密闭静置9-12h得到微球；微球用蒸馏水冲洗3-6次，过滤分离，最后用滤纸吸去微球表面水分，30-60℃下干燥得到微球。
进一步，所述步骤(1)加入的CaCl2溶液与胶原蛋白肽溶液的体积之比为0.7-1.4；
进一步，所述的超细CaCO3粒度为1250目；
进一步，所述的不锈钢针头的规格为0.4×18mm。
进一步，所述步骤(2)中所使用的总超细碳酸钙与D-葡萄糖酸内酯的物质的量之比为0.5-1。
本发明还提供一种胶原蛋白肽螯合钙微球。
本发明还提供一种含有所述胶原蛋白肽螯合钙微球的保健品。
本发明还提供一种所述胶原蛋白肽螯合钙微球在保健品中的应用。
本发明与现有技术相比的有益效果：
传统的海藻酸钙制备方法通常是用海藻酸钠和可溶性钙盐交联后形成胶，钙离子与海藻酸钠的成胶速率和钙离子扩散速率存在竞争，导致液滴内部的海藻酸钠还未接触钙离子，外部的海藻酸钠已经与钙离子交联在液滴表面形成胶层。本发明采用的方法优点在于D-葡萄糖酸内酯在水溶液中可水解生成葡萄糖酸，超细CaCO3与葡萄糖酸反应，缓慢释放Ca2+，Ca2+与海藻酸钠反应得到海藻酸钙微球，性能稳定，易于分离、干燥。
本发明制备得到的微球经过口腔、胃时几乎不发生溶胀，但经过微碱性的回肠远端时开始溶胀，短时间内特定释放出一种胶原蛋白肽螯合钙，这种肽螯合钙易被小肠上皮细胞吸收，显著提高了钙的吸收率。
具体实施方式：
下面结合具体实施例来对本发明的技术方案做进一步解释。
实施例1
(1)取分子量分布范围为≤2000D的鱼皮胶原蛋白肽，配制成0.5％(g/100mL)鱼皮胶原蛋白肽溶液，用0.1％Ca(OH)2(g/100mL)溶液调整鱼皮胶原蛋白肽溶液pH至7.0-8.0，往鱼皮胶原蛋白肽溶液中加入0.6％CaCl2(g/100mL)，加入的CaCl2溶液与胶原蛋白肽溶液的体积之比为0.7；37℃搅拌反应60min，得到胶原蛋白肽螯合钙溶液，过截留分子量为200的纳滤膜，浓缩液冻干备用，经测定此步骤制备得到的胶原蛋白肽螯合钙中钙的质量分数为6.95％。
(2)将步骤(1)制备的胶原蛋白肽螯合钙配制成6％(g/100mL)溶液，然后与3％(g/100mL)海藻酸钠溶液配制混合溶液，搅拌均匀，静置除去气泡。
称取超细CaCO3于去离子水中，超声分散至均匀，配制成5％(g/100mL)悬浮液，然后与上述混合溶液混合，搅拌均匀后，用医用4号不锈钢针头逐滴滴入到新配制的D-葡萄糖酸内酯溶液中，搅拌直至形成均匀的溶胶，所使用的总超细碳酸钙与D-葡萄糖酸内酯的物质的量之比为0.5，密闭静置10h，待凝胶完全后，微球用蒸馏水冲洗3次，过滤分离，最后用滤纸吸去微球表面水分，40℃干燥得到微球。
实施例2
(1)取分子量分布范围为≤2000D的鱼皮胶原蛋白肽，配制成0.5％(g/100mL)鱼皮胶原蛋白肽溶液，用0.1％Ca(OH)2(g/100mL)调整鱼皮胶原蛋白肽溶液pH至7.0-8.0，加入0.6％(g/100mL)CaCl2溶液，加入的CaCl2溶液与胶原蛋白肽溶液的体积之比为1.4，37℃搅拌反应60min，胶原蛋白肽螯合钙溶液，过截留分子量为200的纳滤膜，浓缩液冻干备用，经测定此步骤制备得到的胶原蛋白肽螯合钙中钙的质量分数为7.18％。
(2)将步骤(1)制备的胶原蛋白肽螯合钙配置成4％(g/100mL)溶液，然后与2％(g/100mL)海藻酸钠溶液配制混合溶液，搅拌均匀，静置除去气泡。
称取超细CaCO3于去离子水中，超声分散至均匀配制成3％(g/100mL)悬浮液，然后与所述混合溶液混合，搅拌均匀后，用医用4号不锈钢针头逐滴滴入到新配制的D-葡萄糖酸内酯溶液(GDL，nCaCO3/nGDL＝1)中，搅拌直至形成均匀的溶胶，所使用的总超细碳酸钙与D-葡萄糖酸内酯的物质的量之比为1，密闭静置12h，待凝胶完全后，微球用蒸馏水冲洗4次，过滤分离，最后用滤纸吸去微球表面水分，50℃干燥得到微球。
利用实施例2制备的胶原蛋白肽螯合钙进行动物实验。小鼠体重150±10g，适应性喂养1周后，采用低钙饲料(钙含量：200mg/kg，南通特洛菲饲料科技有限公司)喂养4周，然后称重，随机分为CaCO3组、胶原蛋白肽螯合钙组和胶原蛋白肽螯合钙微球组3组(每组20只)，继续喂养低钙饲料的同时，3组依次灌胃碳酸钙(钙用量200mg/kg小鼠体重)、胶原蛋白肽螯合钙(钙用量200mg/kg小鼠体重)和胶原蛋白肽螯合钙微球(钙用量200mg/kg小鼠体重)，连续灌胃4周后，测定骨钙含量，实验结果见表1。
表1 小鼠骨钙含量测定结果
CaCO<sub>3</sub>组 胶原蛋白肽螯合钙组 胶原蛋白肽螯合钙微球组
骨钙含量mg/g 219.35±4.78 236.52±3.49 271.53±5.16
由表1可以看出，本发明方法所制备的胶原蛋白肽螯合钙微球能显著促进钙的吸收，因此所述胶原蛋白肽螯合钙微球在保健品中具有广阔的应用前景。

Claims (6)

1.一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
（ 1 ） 胶原蛋白肽螯合钙制备：取分子量≤2000 D的鱼皮胶原蛋白肽，配制成 0.5 %（g/100mL）的胶原蛋白肽溶液，用浓度为0.1% （g/100m L）Ca(OH)2溶液调整胶原蛋白肽溶液pH至7.0-8.0，然后加入浓度为0.6%（g/100mL）CaCl2溶液，加入的CaCl2溶液与胶原蛋白肽溶液的体积之比为0.7-1.4，37℃搅拌反应60-100 min，得到胶原蛋白肽螯合钙溶液；过截留分子量为200的纳滤膜，浓缩液冻干备用；
（ 2 ） 微球的制备：将步骤（1）制备的胶原蛋白肽螯合钙配制成4-6%（g/100mL）溶液，然后与1-3%（g/100mL）海藻酸钠溶液按体积比1:1配制成混合溶液，搅拌均匀使其完全溶解，静置除去气泡；称取超细CaCO3于去离子水中配制成2-5%（g/100mL）悬浮液，超声分散至均匀，然后与所述混合溶液混合，搅拌均匀后，用不锈钢针头逐滴滴入到新配制的D-葡萄糖酸内酯溶液中，搅拌直至形成均匀的溶胶，待凝胶完全后，密闭静置9-12h得到微球，所使用的总超细碳酸钙与D-葡萄糖酸内酯的物质的量之比为0.5-1；微球用蒸馏水冲洗3-6次，过滤分离，最后用滤纸吸去微球表面水分，30-60 ℃下干燥得到微球。
2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法，其特征在于所述的超细CaCO3粒度为1250目。
3.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白肽螯合钙微球的制备方法，其特征在于所述的不锈钢针头的规格为0.4×18mm。
4.一种权利要求1所述方法制备的胶原蛋白肽螯合钙微球。
5.一种含有权利要求1所述方法制备的胶原蛋白肽螯合钙微球的保健品。
6.权利要求1所述方法制备的胶原蛋白肽螯合钙微球在制备保健品中的应用。
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