專利名稱：L－天門冬氨酸螯合鉻及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種配位化合物(螯合物)及其合成方法，確切地說是L-天門冬氨酸螯合鉻及其制備方法。
背景技術：
鉻(III)是一種生命必需的微量元素，具有多種生理功能，它參與糖類物質、脂類物質代謝等過程，能起到減肥、增加免疫力、改善內分泌、促進肌肉增長、提高運動員抗疲勞能力和運動能力等作用(江瀾，微量元素鉻(III)的生理功能.[J].渝州大學學報，2000，12；Mowat DN et al.Biochemistry Molecular Biology[M].1997，11，8)。人體缺少微量元素鉻時，胰島素作用會明顯降低，糖耐量受損、脂肪代謝紊亂、膽固醇含量升高，從而引發動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病等多種疾病。雖然人體對元素鉻的需求量很少，但人體內缺少鉻的現象仍然普遍存在(國內調查表明90％以上人飲食日攝入鉻量低與標準-50μg)，(王夔，生命科學中的微量元素(下)[M]北京.中國講師出版社，1992；慶田雅洋等.食品添加物分析法[M].光生館東京1997，11，6)。
天門冬氨酸(ASP)作為營養品，在藥典及食品添加劑的工具書中都有明確記載。研究表明L-天門冬氨酸有延緩疲勞的功能，其對細胞有很強的親合能力，可作為某些金屬離子載體，助其進入細胞被機體吸收。L-天門冬氨酸螯合鉻，除能增強機體抵抗力和造血功能外，還能促進新陳代謝、調節神經及抗衰老、促進發育、提高性機能等。是一種富含營養的添加劑、吸收效率高的醫藥保健品，同時它還可以用作新穎飼料添加劑。將越來越被人們所重視。
近幾年來，有不少關于氨基酸金屬螯合物的專利報導。CN1094408A公開的氨基酸金屬螯合物制備方法是以蛋白質為原料，用酸水解后加入金屬的鹽或氧化物。此外大多數的制備方法都直接用氨基酸與金屬的氧化物、氫氧化物、無機鹽直接反應(亦稱一步法)，得到混合液后讓其在水溶液中結晶或者采用噴霧干燥法得到固體產品。CN1069096C公開的氨基酸金屬螯合物的制備方法是在反應器中分批量、逐次加入氨基酸和金屬氫氧化物或金屬鹽于80℃條件下反應，經結晶分離得到產品。并公開了以下金屬鈣、鋅、鐵、鎂、鉀和錳。CN1194109A公開的復合氨基酸鈣鹽由天門冬氨酸和賴氨酸與無機鈣鹽于30～75℃條件下反應，經脫色、過濾、濃縮、結晶、分離得到產品。CN1343657A公開的牛磺酸金屬離子配合物中具體公開了牛磺酸鉻，由牛磺酸和三乙酸鉻在有機溶劑中回流2～6小時，然后用堿中和至pH7～9，再脫溶得到牛磺酸鉻。
申請人網上檢索(中國專利網，清華同方期刊網、維普信息數據庫，google檢索系統等)沒有檢索到關于L-天門冬氨酸螯合鉻合成方法及其應用文獻。
發明內容
本發明所稱的L-天門冬氨酸螯合鉻是一種有以下配位化學式的化合物 本螯合物的制備方法包括合成、分離、結晶和干燥各單元過程，其特征是所述的合成原料為L-天門冬氨酸和硫酸鉻，在氫氧化鈣存在條件下于水中進行合成，反應溫度60～90℃，反應時間1～3小時。氫氧化鈣主要起去除硫酸根離子的沉淀劑作用。
反應結束后冷卻、過濾，除去硫酸鈣沉淀，將濾液投入60～95％乙醇中結晶處理，離心分離，水洗結晶，最后干燥即得產品L-天門冬氨酸螯合鉻。
進一步精制將有利于提高產品的純度。所謂精制就是盡可能多地脫除產品中殘存的硫酸根離子和鈣離子。重結晶雖然可行但損失較大。最好是在過濾除去硫酸鈣沉淀后對濾液進行精制，可以使用離子交換樹脂進行處理，除去硫酸根和鈣離子，或者加入適量的草酸和氫氧化鋇，生成草酸鈣和硫酸鋇沉淀，過濾除去沉淀后再進行結晶處理。
本方法原料易得，反應平穩，質量穩定，工藝簡單，操作方便，適合規模化生產。反應物料配比基本上是定量的，即理論上1mol硫酸鉻(Cr2(SO4)3)對應6mol的L-天門冬氨酸和3mol的氫氧化鈣。產品純度符合醫藥和食品添加劑的要求。
用化學法測定產品中的Cr和N。Cr的含量為9.5％(質量百分比，下同)，比理論值11.6％偏低，因為產品中含有結晶水和雜質。N的含量為8％。因為一個ASP中只含一個N原子，由Cr和N的含量可以求得二者的螯合比為1∶3。
用核磁共振法和紫外-可見吸收光譜法分別對產品和原料進行分析，通過譜圖的比較可確認ASP和鉻形成了配位比為1∶3的鉻的配位化合物(螯合物)。
四
圖1是ASP的核磁共振分析譜圖。
圖2是產品的核磁共振分析譜圖。
圖3是紫外-可見吸收光譜分析譜圖，其中1是產品的譜圖，2是硫酸鉻的譜圖，3是ASP的譜圖。
比較圖1和圖2，可見L-天門冬氨酸中δ2.9處為次甲基(CH)的峰，而反應后此峰移至2.7附近。L-天門冬氨酸中δ4.0處為亞甲基(CH2)的峰，而反應后此峰移至3.85附近。L-天門冬氨酸中δ4.68處為伯氨基(NH2)的峰，而反應后此峰移至4.8附近，說明氨基參與了配位，形成了配位化合物。另外樣品中δ1.1處的峰是由于少量乙醇中的甲基(CH3)所致。
自圖3中清楚的看到，硫酸鉻在可見區出現兩個d→d躍遷，如在414nm和579nm出現吸收峰，對應于4A2(F)→4T1(F)、→4T2(F)躍遷，而合成產品L-天門冬氨酸鉻在398nm和536nm處也出現吸收峰，而L-天門冬氨酸鉻的吸收峰相對于L-天門冬氨酸也有明顯的改變。由以上分析可證明L-天門冬氨酸鉻配螯合物的形成。
五具體實施例方式
非限定實施例敘述如下1、在250ml燒瓶中加入160ml蒸餾水，水浴加熱至50℃。稱量20.0gCa(OH)2和60.0g L-天門冬氨酸，交替加入燒瓶中并同時攪拌。加完，保溫半小時后慢慢加入29.5g Cr2(SO4)3的水溶液，60℃條件下反應3h。過濾，得到母液(I)；向母液(I)中加入適量的草酸后攪拌，過濾得母液(II)；向母液(II)中加入適量的氫氧化鋇并攪拌，過濾，得到母液(III)；母液(III)用90％乙醇處理，析出大量暗紅色固體，過濾，烘干得產品。
2、在250ml燒瓶中加入160ml蒸餾水，水浴加熱至50℃。稱量20.0g Ca(OH)2和60.0g L-天門冬氨酸，交替加入燒瓶中并同時攪拌。加完，保溫半小時后慢慢加入29.5gCr2(SO4)3的水溶液，75℃條件下反應2h。過濾，得到母液(I)；向母液(I)中加入適量的草酸后攪拌，過濾得母液(II)；向母液(II)中加入適量的氫氧化鋇并攪拌，過濾，得到母液(III)；母液(III)用90％乙醇處理，析出大量暗紅色固體，過濾，烘干得產品。
3、在50升的反應釜中加入30升去離子水，加熱至55℃，依次加入12千克L-天門冬氨酸和4千克氫氧化鈣，同時開啟攪拌，加畢保溫半小時，加入17千克硫酸鉻水溶液，攪拌同時升溫至90℃，保溫1小時，用板框式壓濾機壓濾，濾液轉入陰離子交換裝置中，將交換液濃縮后，用95％乙醇處理，固液混合物轉入300型三足式離心機進行固液分離，得玫瑰紅色粉狀固體，真空干燥，產品含鉻(III)≥9.7％，比旋光度為+22-+24°，其他理化指標符合通行的國家標準。
權利要求
1.一種L-天門冬氨酸螯合鉻，其特征在于由以下化學式所表示的化合物
2.一種L-天門冬氨酸螯合鉻的制備方法，包括合成、分離、結晶和干燥各單元過程，其特征在于所述的合成是用L-天門冬氨酸和硫酸鉻為原料，在氫氧化鈣存在條件下于水中進行合成，溫度60～90℃，時間1～3小時。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于對過濾除去硫酸鈣沉淀后的濾液進行精制，即向濾液中加入草酸和氫氧化鋇，或者使用離子交換樹脂。
全文摘要
一種L－天門冬氨酸螯合鉻是鉻(III)與氮的配位比為1∶3的配位化合物。其制備方法包括合成、分離、結晶和干燥各單元過程，其特征是用L－天門冬氨酸和硫酸鉻為原料，在氫氧化鈣存在條件下于水中進行合成，溫度60～90℃，時間1～3小時。本方法原料易得、反應平穩、質量穩定、工藝簡單、操作方便，適合規模化生產。產品純度符合醫藥和食品添加劑的要求。
文檔編號C07F13/00GK1613861SQ200310106209
公開日2005年5月11日 申請日期2003年11月3日 優先權日2003年11月3日
發明者王永秋, 何曉玲, 羅從軍 申請人:淮北煤炭師范學院, 淮北新興實業有限責任公司