CN115777939B

CN115777939B - 一种补铁口服液及其制备方法

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Publication number: CN115777939B
Application number: CN202211681813.2A
Authority: CN
Inventors: 赵振; 刘利锋; 朱玉玲; 刘成贤
Original assignee: Nanjing Langbote Animal Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Nanjing Langbote Animal Pharmaceutical Co ltd
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-11-17
Anticipated expiration: 2042-12-27
Also published as: CN115777939A

Abstract

本发明公开了一种补铁口服液及其制备方法，包括以下重量份数的原料：葡萄糖2~7份、二价铁盐0.2~0.7份、β‑环糊精0.5~1份、乳清分离蛋白2~4份、防腐剂0.05~0.1份、烟酰胺0.1~0.2份、叶酸0.0001~0.0015份、维生素B₁₂0.0001~0.001份、水90~100份，通过优化的工序步骤，制备得到一种铁含量高并含有乳清蛋白的补铁口服液，在食品、饲料、医药等领域均具有广阔的应用前景。

Description

一种补铁口服液及其制备方法

技术领域

本发明属于营养剂领域，具体涉及一种补铁口服液及其制备方法。

背景技术

贫血是动物体血液红细胞不能满足生理功能需求而产生的一类疾病。对于人类，贫血会影响疾病治疗的预后，增加妇女、儿童的死亡率及患病率，影响儿童的认知发育，造成劳动能力下降并影响高风险地区的经济增长，导致贫困；对于饲养动物如犬、猫等，贫血会导致发育缓慢、黏膜苍白、嗜睡、虚弱、腹泻、便血、黑粪症等。贫血可以分为多种类型，包括营养性贫血、再生障碍性贫血、地中海贫血等，其中营养性贫血较为普遍。营养性贫血是指因缺乏生血所必须的营养物质，包括铁、叶酸、维生素B₁₂、维生素B₆、维生素A、维生素C、蛋白质及铜等营养素不足而产生的贫血，其中又以铁缺乏引起的缺铁性贫血最为常见。

缺铁性贫血的发病率非常高，已经成为全球性的公共卫生问题。根据世界卫生组织（WHO）的报告，在儿童及孕妇等主要贫血人群中，缺铁性贫血的发病率超过50%。根据我国国务院2017年颁布的《国民营养计划》，明确2020年5岁以下儿童贫血率控制在12%以下，孕妇贫血率下降至15%以下，老年人群贫血率下降至10%以下，贫困地区人群贫血率控制在10%以下。到2030年，进一步降低重点人群贫血率，5岁以下儿童贫血率和孕妇贫血率控制在10%以下。可见，仅从天然食物中获取铁元素难以满足儿童和孕妇的正常生命活动需求，使用铁补充剂成为降低贫血率的重要措施。

目前铁补充剂已经发展走过三个阶段，第一阶段以无机铁盐为主，如GB 14880中允许作为铁元素来源的硫酸亚铁、碳酸亚铁等，这类铁补充剂获取简单，成本较低，但无机铁盐具有生物利用率低，对肠胃刺激大等缺点；第二阶段以有机铁盐为主，如乳酸亚铁、柠檬酸亚铁等，相比无机铁盐，有机铁盐在生物利用率及安全性上具有显著优势，但依然无法完全克服缺点；第三阶段以螯合铁为主，如氨基酸螯合铁、蛋白质螯合铁、多肽铁、多糖铁等，这类铁强化剂的利用率更高，胃肠刺激更小，但生产工艺复杂，成本较高，无法大范围使用。

一般来说，二价铁比三价铁更利于生物体吸收利用。因此，常用的铁补充剂中的铁元素多以亚铁离子的形式存在，如专利CN201510547247使用甘氨酸亚铁制作了一种用于补铁的液体制剂；专利CN 202110329973使用葡萄糖酸亚铁制作一种宠物用补血口服液。但亚铁离子极易氧化，溶解于水中加速了氧化过程，溶液颜色容易发生变化，铁腥味进一步加重，甚至可能出现大量砖红色Fe（OH）₃沉淀，给液态补铁剂的稳定性带来巨大挑战。为解决该问题，往往需要在生产和灌装时通氮气或二氧化碳气体将氧气挤出，避免成分与氧气接触从而减少氧化的发生，该方法对生产车间、生产线和操作人员都有严格的要求并大幅增加了生产成本，不利于推广使用。

专利CN 201911284193将二价铁在无氧环境里，溶解到水中，加入一定数量的大孔吸附树脂，等吸附到一定时间后取出树脂，加入以羟丙基纤维素为主的粘合载体，稳定后放入高速球磨机中打碎，将打碎纳米化的颗粒与表面活性剂放置于包衣机进行混合包衣，最终得到比较稳定的纳米型二价铁，该方法使用包埋技术将二价铁包裹以提高稳定性，但其不足之处在于：工艺复杂且引入了大孔吸附树脂，其食用安全性需要进一步考证。

含二价铁的液体制剂不仅在生产过程中容易氧化，储存过程中的稳定性也同样受到挑战，这需要更好的包装材料和限制的储存条件来维持产品稳定性。生产过程的控制、包装材料的选择、储存条件的限制都使得液体补铁剂的发展受到巨大阻力。

专利CN202111372297提出一种解决方案，先将二价铁完全氧化成三价铁，再将其制成由乳清蛋白和羧甲基纤维素钠组成的口服凝胶铁补充剂，该方法中二价铁在生产过程中已经全部氧化，保证了产品后续的稳定性，进入消化系统后，乳清蛋白在胃蛋白酶和胃酸环境下水解，半胱氨酸的巯基暴露出来将三价铁还原成二价铁被人体吸收。专利CN202110369113和CN202010548000制作了乳清蛋白亚铁螯合物并成功运用在铁强化牛奶中，以上这些专利给了制作一种稳定补铁剂的相关启示。但其不足支出在于：专利CN202111372297给出的产品以凝胶的形式存在，其在制备的过程中各组分在快速搅拌后需要在4℃下静置14~18h才能形成凝胶状态，该工艺生产周期长，且需要大容积的冷库才能实现工业化生产；专利CN202110369113和CN202010548000中乳清蛋白亚铁螯合物生产过程复杂，铁强化牛奶中铁含量仅为15~25mg/L，只能作为日常膳食营养补充，无法起到对缺铁性贫血的治疗目的。然而，提高补充剂中的铁含量，并非一味增加铁补充剂用量这么简单，过高的铁浓度使得乳清蛋白溶解性大打折扣甚至会导致蛋白质析出并产生絮状物沉淀。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的在于，提供一种补铁口服液及其制备方法，制备过程简单、补铁口服液含铁量高。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种补铁口服液，包括以下重量份数的原料：

葡萄糖2~7份、二价铁盐0.2~0.7份、β-环糊精0.5~1份、乳清分离蛋白2~4份、防腐剂0.05~0.1份、烟酰胺0.1~0.2份、叶酸0.0001~0.0015份、维生素B₁₂0.0001~0.001份、水90~100份。

进一步地，所述的补铁口服液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）A组分制备：将葡萄糖、二价铁盐、β-环糊精溶于水中配成溶液，即得到A组分；

2）B组分制备：将防腐剂溶于水中配成溶液，即得到B组分；

3）C组分制备：将乳清分离蛋白溶于水中配成溶液，即得到C组分；

4）混合调配：在搅拌条件下，将B组分缓缓加入A组分中，混合均匀，得到A、B混合组分，再将A、B混合组分缓缓加入C组分中，最后加入烟酰胺、叶酸和维生素B₁₂、搅拌溶解，混合均匀后得到补铁口服原液；

5）过滤灌装：将步骤4）中得到的补铁口服原液过0.22μm滤膜除菌过滤，然后无菌灌装，得到补铁口服液成品。

进一步地，步骤1）中所述A组分的制备中葡萄糖的添加顺序在二价铁盐之前或与二价铁盐同时加入。

进一步地，所述二价铁盐为乳酸亚铁、硫酸亚铁、柠檬酸亚铁中的一种或多种，所述葡萄糖添加量为2~7份、二价铁盐0.2~0.7份、β-环糊精0.5~1份。

进一步地，步骤2）中所述防腐剂由苯甲酸钠、山梨酸钾按比例1:1复配组成，所述防腐剂添加量为0.05~0.1份。

进一步地，步骤3）中所述乳清分离蛋白添加量为2~4份。

采用以上方案，本发明具有如下优点：

1、本发明通过将口服液的各原料成分进行拆解分组，控制各组分的比例以及混合的先后顺序，制成了一种稳定的、铁含量高的、含有乳清蛋白的补铁口服液，其铁含量达到1559.89 mg/L，远高于专利CN202010548000中的15~25 mg/L。

2、本发明通过大量实验确定主要组分的最佳添加量以及生产工艺，该方法通过多次验证和放大实验确认稳定可行，而且制备工艺简单，成本较低，适合广泛推广，在食品、饲料和医药领域将有广阔的应用前景。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为乳清分离蛋白溶液与乳酸亚铁溶液按各比例混合后水浴孵育的结果。

图2为防腐剂的加入对体系稳定性的影响。

图3为防腐剂种类以及添加顺序对体系稳定性的影响。

图4为A组分配制时葡萄糖和乳酸亚铁添加顺序对体系稳定性影响。

图5为混合调配顺序对体系稳定性的影响。

图6为乳酸亚铁产品检验报告单。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述，但实施例并不对本发明作任何形式的限定，除非特别说明，本发明所涉及的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1：工艺筛选

1. 1乳清分离蛋白和乳酸亚铁溶液配制：

乳清分离蛋白溶液配制：称量4 g 乳清分离蛋白溶于纯化水中并定容至100 mL，得到4%的乳清分离蛋白溶液；

乳酸亚铁溶液配制：称量2.4 g乳酸亚铁溶于纯化水并定容至100 mL，得到2.4%的乳酸亚铁溶液。

1.2 乳清分离蛋白溶液与乳酸亚铁溶液的添加比例筛选：

取6个5 mL离心管分别编号为“1~6”；

1号离心管中先加入1.5 mL 乳清分离蛋白溶液，再加入1.5 mL 乳酸亚铁溶液，振荡均匀；

2号离心管中先加入1.5 mL乳酸亚铁溶液，再加入1.5 mL乳清分离蛋白溶液，振荡均匀；

3号离心管中先加入1 mL乳酸亚铁溶液，再加入2 mL 乳清分离蛋白溶液，振荡均匀；

4号离心管中先加入2 mL乳酸亚铁溶液，再加入1 mL乳清分离蛋白溶液，振荡均匀；

5号离心管中加入2 mL乳酸亚铁溶液；

6号离心管中加入2 mL乳清分离蛋白溶液；

1~4号离心管放于80 ℃水浴条件下孵育20 min，5、6号离心管置于80 ℃水浴条件下孵育40min；

结果：结果如图1所示，1~4号离心管经80℃水浴孵育后变为不同程度的混浊液，其中3号管的混浊程度最低，而4号已经出现大量沉淀分层，说明随着乳酸亚铁含量的增加，体系稳定性显著下降，5号离心管在孵育后变微浊，而6号离心管依然保持透明澄清，说明乳清分离蛋白溶液在高温下的稳定性高于乳酸亚铁溶液。

1.3 防腐剂的使用：

按照1.2中3号离心管的比例配制乳清分离蛋白与乳酸亚铁混合溶液，然后加入占溶液重量0.118%的苯甲酸钠，完全溶解后，取样放入7号离心管中并置于80 ℃水浴中孵育20 min；再取单独的乳清分离蛋白溶液（8号离心管）和乳酸亚铁溶液（9号离心管）中分别加入0.118%苯甲酸钠并在80℃水浴下孵育20 min的稳定性；

向8号离心管中加入0.5 mL 9号离心管中溶液，使得总体系含乳清分离蛋白溶液2mL、乳酸亚铁溶液为0.5 mL，苯甲酸钠为0.118%，记为10号离心管；

向8号离心管中加入0.75 mL 9号离心管溶液，使得总体系含乳清分离蛋白溶液2mL、乳酸亚铁溶液为0.75 mL，苯甲酸钠为0.118%，记为11号离心管；

向8号离心管中加入1mL 9号离心管溶液，使得总体系含乳清分离蛋白溶液2 mL、乳酸亚铁溶液为1 mL，苯甲酸钠为0.118%，记为12号离心管；

7~12号离心管均置于80℃下孵育20 min；

结果：结果见图2，苯甲酸钠的加入引入了新的金属离子破坏了原有体系的平衡，7号离心管中溶液变成浓白色的混浊液，9号离心管中苯甲酸钠的加入使得乳酸亚铁溶液颜色显著加深，而8号离心管中乳清分离蛋白溶液保持透明，从10号、11号、12号离心管可知，体系的混浊程度随乳酸亚铁含量的增加而增加，乳清分离蛋白溶液与乳酸亚铁溶液体积比为2:0.75时，混浊程度可以接受。

1.4防腐剂加入顺序对体系稳定性的影响：

16 mg苯甲酸钠先溶于3.25 mL乳酸亚铁溶液，再加入10 mL乳清分离蛋白溶液，混匀后取样于13号离心管中；

16 mg 苯甲酸钠先溶于10 mL乳清分离蛋白溶液，再加入3.25 mL乳酸亚铁溶液，混匀后取样于14号离心管中；

以8.75 mg 复配防腐剂（苯甲酸钠与山梨酸钾质量比为1:1）替换13号离心管的苯甲酸钠，制成溶液取样于15号离心管中；

13、14、15号离心管均置于80 ℃水浴下20 min；

结果：结果见图3，13、15号离心管溶液澄清度显著高于14号，说明防腐剂应先加于乳酸亚铁溶液中，再与乳清分离蛋白溶液混合，山梨酸钾和苯甲酸钠按1:1复配的混合防腐剂与单纯的苯甲酸钠对产品澄清度影响没有显著区别，复配防腐剂的防腐效果一般好于单一防腐剂，因此本产品选择复配防腐剂。

1.5一种补铁口服液的制备，包括以下步骤：

1）A组分制备：

取“（1）、（2）、（3）、（4）”4个25mL具塞比色管，其中（1）、（2）比色管中加入0.655 g乳酸亚铁和20 mL纯化水，（3）比色管中加入0.655 g 乳酸亚铁、3.6 g葡萄糖和20 mL纯化水，（4）比色管中加入3.6g葡萄糖和20mL纯化水，所有比色管均置于60 ℃水浴下溶解，待（2）比色管中乳酸亚铁全部溶解后，再补充3.6 g葡萄糖使其溶解，（4）比色管葡萄糖全部溶解后，再补充0.655g乳酸亚铁使其溶解，所有比色管封口后60℃保温孵育1 h，每隔10 min晃动比色管一次；

结果：结果见图4，未加葡萄糖作保护剂的比色管（1），以及后面补充葡萄糖的比色管（2）在60 ℃孵育1h后出现不同程度的混浊，而（3）、（4）比色管保持澄清，说明需要先加入葡萄糖降低溶液pH后再加入乳酸亚铁，或二者同时加入时更加稳定，向（3）或（4）比色管中加入0.5g β-环糊精，完全溶解后制成组分A；

2）B组分制备：

直接向A组分中加入固体的复配防腐剂，发现防腐剂出现结团、变红、不易溶解的现象，而先将防腐剂溶于水后加入A组分则没有任何影响；

因此，取0.08g复配防腐剂（苯甲酸钠与山梨酸钾质量比为1:1）先溶于5mL水中制成组分B；

3）C组分制备：

2.5 g乳清分离蛋白溶于65mL水中，60℃水浴搅拌至其完全溶解；

4）混合调配：

首先将B组分加入A组分中，混合均匀，得到A、B混合组分，再将C组份缓缓加入不断搅拌的A、B混合组分中，结果发现加入的瞬间就出现大量絮状沉淀（见图5 左），这可能是由于A组分的乳酸亚铁浓度过高，乳清分离蛋白加入到A组分时，底液浓度过高使得乳清分离蛋白析出；而将A、B混合组分缓慢加入不停搅拌的乳清分离蛋白溶液中，则得到了稳定均一的溶液（见图5 右），这是由于A组分中的乳酸亚铁成分加入到乳清分离蛋白溶液中的瞬间被稀释，保证了乳清分离蛋白溶液的稳定性；

因此，在搅拌条件下，将B组分缓缓加入A组分中，混合均匀，得到A、B混合组分，再将A、B混合组分缓缓加入C组分中，再加入120mg烟酰胺、1mg叶酸与0.1mgVB₁₂搅匀溶解，最后加水定容至总体积为100mL，并搅拌均匀，得到补铁口服原液；

5）除菌灌装：

将得到的补铁口服原液经0.22μm除菌过滤后灌装，得到一款淡黄色、半透明且稳定的补铁口服液成品。

实施例2：

一种补铁口服液的制备，包括以下步骤：

1）A组分制备：将36 g葡萄糖、6.55 g 乳酸亚铁、5gβ-环糊精溶于300mL水中溶解混匀配成溶液，即得到A组分；

2）B组分制备：将0.8g防腐剂（苯甲酸钠与山梨酸钾质量比为1:1）溶于100mL水中溶解混匀配成溶液，即得到B组分；

3）C组分制备：将25 g乳清分离蛋白溶于500mL水中，60℃水浴搅拌至其完全溶解配成溶液，即得到C组分；

4）混合调配：在搅拌条件下，将B组分缓缓加入A组分中，混合均匀，得到A、B混合组分，再将A、B混合组分缓缓加入C组分中，再加入2g烟酰胺、8mg叶酸、1.2mgVB₁₂，搅匀溶解，最后加水定容至总体积为1L并搅拌均匀，得到补铁口服原液；

5）灌装灭菌：

将得到补铁口服原液经0.22μm除菌过滤后灌装，得到一款淡黄色、半透明且稳定的补铁口服液成品；

经过检测，1L补铁口服液成品中含有6.55 g乳酸亚铁，乳酸亚铁原料检验报告单显示原料纯度为99.52%（如图6所示），经计算本发明的补铁口服液的含铁量达到了1559.89mg/L，计算公式如（1-1）所示：

其中：M为乳酸亚铁质量（g）；

　　99.52%为乳酸亚铁纯度；

　　23.93%为乳酸亚铁中的铁含量；

　　V为产品体积（L）。

实施例3：

改善缺铁性贫血的动物实验

1、实验方法

参照《保健食品功能检验与评价办法》（2022年版）（以下称之为《方法》），以初断乳大鼠为实验对象，分高、中、低剂量治疗组、模型组、阳性对照组、空白组共6组，每组10只大鼠，公母各半。空白组大鼠正常饲养，其余各组为造模组参考《方法》喂养低铁饲料、去离子水以及尾部放血建立缺铁性贫血模型。3周后测大鼠血红蛋白（Hb）值，当Hb值小于100g/L，则造模组的贫血模型建立成功；治疗组分别灌胃补铁口服液4mg/kg BW、2mg/kg BW、1mg/kgBW（以Fe计），阳性对照组灌胃硫酸亚铁口服液2mg/kg BW（以Fe计），治疗共计28天，测量并记录实验周期内大鼠体重、Hb、红细胞压积指标（HCT）变化。

2、实验结果

表1 空白组与造模组大鼠体重、Hb、HCT指标对比

注：“**”表示造模组与空白组的指标存在极显著差异（p＜0.01）

表2 大鼠治疗过程中体重、Hb和HCT指标变化

注：“*、**”分别表示治疗组组与模型组的指标存在显著（p＜0.05）和极显著差异（p＜0.01）。

表1为空白组与造模4周后大鼠体重、Hb、HCT指标对比，结果显示造模处理后大鼠的体重、Hb和HCT指标均显著低于空白组，表明贫血大鼠模型建立成功；

表2为大鼠治疗过程中体重、Hb和HCT指标变化，结果表明低、中、高剂量补铁口服液对贫血大鼠具有显著治疗作用，中、高剂量组的治疗效果好于阳性对照组。

最后用说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种补铁口服液的制备方法，其特征在于，补铁口服液包括以下重量份数的原料：

葡萄糖2~7份、二价铁盐0.2~0.7份、β-环糊精0.5~1份、乳清分离蛋白2~4份、防腐剂0.05~0.1份、烟酰胺0.1~0.2份、叶酸0.0001~0.0015份、维生素B₁₂0.0001~0.001份、水90~100份；

所述补铁口服液制备步骤如下：

2）B组分制备：将防腐剂溶于水中配成溶液，即得到B组分；

2.根据权利要求1所述的一种补铁口服液的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述A组分的制备中葡萄糖的添加顺序在二价铁盐之前或与二价铁盐同时加入。

3.根据权利要求2所述的一种补铁口服液的制备方法，其特征在于，所述二价铁盐为乳酸亚铁、硫酸亚铁、柠檬酸亚铁中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种补铁口服液的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述防腐剂为苯甲酸钠和山梨酸钾按比例1:1复配组成。