[发明专利]一种氨基酸亚铁螯合物的制备方法

说明书

本发明公布了一种氨基酸亚铁螯合物的制备方法，所述方法以硫酸亚铁为铁源，以性质温和稳定的碳酸钙为阴离子脱出剂，在pH调节剂与还原剂配合下，与氨基酸在水溶液中一步反应制备高纯度的氨基酸亚铁螯合物。该法原料常见易得、工艺简单、亚铁得率高，适用性强，产品质量优质稳定，具备大规模工业化生产优势。本发明所述方法适用于甘氨酸、蛋氨酸等多种氨基酸亚铁螯合物的工业化制备。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种氨基酸亚铁螯合物的制备方法，所述方法包括以硫酸亚铁为铁源，以碳酸钙为阴离子脱出剂，在pH调节剂与还原剂配合下，与氨基酸在水溶液中反应制备无阴离子的氨基酸亚铁螯合物。

背景技术

铁是人和动物体必要的一种微量元素，是血红蛋白、肌红蛋白及多种酶系的重要成分，对生命体的营养健康、免疫增强和疾病防治等方面有重要作用。氨基酸亚铁螯合物是第三代补铁添加剂，与第一代无机酸铁（硫酸亚铁）和第二代有机酸铁（富马酸亚铁、乳酸亚铁等）相比，具有更好吸收和原子利用率，拥有结构稳定，高效吸收，无毒副作用及环境友好等优点，是重点推广的新式补铁添加剂。

纯净的氨基酸亚铁螯合物为氨基酸与亚铁以2:1配位比形成的无阴离子的稳定螯合结构，一般可由氨基酸与还原铁粉反应制备，但一般氨基酸酸性较弱，与还原铁粉反应较慢，完全反应往往需要数十小时，效率较低，产品收率不理想；

公开号为CN106397234A的中国专利文件公布了一种草酸亚铁和甘氨酸制备甘氨酸亚铁螯合物的方法，该法通过在300~400℃加热草酸亚铁分解出新鲜的氧化亚铁，再在隔离空气环境下使氧化亚铁与甘氨酸合成甘氨酸亚铁。该法一定程度缩短了以还原铁粉为铁源制备氨基酸亚铁螯合物反应时间，但完全反应仍需近十小时，且存在草酸亚铁成本较高，高温分解草酸亚铁需要额外分解设施和大量含二氧化碳与有毒一氧化碳裂解气体处理等问题，这些问题在一定程度上限制了该法的实际应用。

在公开号为CN1164566的中国专利文件中，提出了以甘氨酸、钙的氧化物或氢氧化物与硫酸亚铁为原料，在抗氧化剂存在下，甘氨酸先与钙或硫酸亚铁的一种螯合，再继续与另一种原料发生互分解反应的两步制备甘氨酸亚铁的方法。通过硫酸钙的沉淀作用脱出反应物中的硫酸根，得到不含硫酸根离子的甘氨酸亚铁。

该法原料廉价易得，工艺简单，具有一定的工业化优势。然而所用的原料中氧化钙或氢氧化钙乃至中间体甘氨酸钙，都是比较强的碱性物质，在反应过程，局部的碱性也极容易造成亚铁的氧化，因此互分解法制备的产品往往亚铁含量得率都较低。加入的氧化钙、氢氧化钙反应最后也是成为硫酸根脱出剂，但生成的硫酸钙极细且粘稠，过滤难度较大；而采用稍大目数的滤布，容易造成得到的产品有少量的硫酸钙残留，品质不佳。

在公开号为CN103254104B的中国专利文件中，提出了以羟基蛋氨酸和亚铁盐在水溶液或含有机物水溶液中直接制备羟基蛋氨酸亚铁，利用降温让羟基蛋氨酸亚铁自然析出。该法虽然简单直接，但析出产物之后的酸性母液需要继续中和，得到大量含盐废水，而自然析晶以及合并洗液都让母液中存在着2~8wt%羟基蛋氨酸亚铁和未螯合游离的羟基蛋氨酸及亚铁盐，造成较大的原料损失，也增加了后续处理的负担。

综上所述，目前氨基酸亚铁螯合物制备所面临的主要问题有：

1）亚铁得率低，如复分解法；

2）成本高、反应效率低，如分解草酸亚铁法和还原铁粉法；

3）产品收率低，如羟基蛋氨酸亚铁的直接沉淀法；

4）引入杂质（抗氧化剂），如还原铁粉法、分解草酸亚铁法；

5）产品收率低或产品质量较差，如羟基蛋氨酸亚铁直接沉淀法和甘氨酸亚铁复分解法；

因此提出一种亚铁抗氧化、反应效率、产品收率、成本、杂质控制等几大因素控制较平衡氨基酸亚铁制备方法是氨基酸亚铁螯合物工业化的迫切需求。

发明内容