天门冬氨酸钙的主要应用

背景及概述^[1]

钙是人体中含量最丰富的矿物质之一，是我们生命中必不可少的元素。没有它，人类就不能保持着强壮的骨骼和牙齿。人体中大约99%的钙沉积在这两个地方。此外，钙也帮助人的心脏，神经，肌肉及人体的其它系统正常运转。据报道，大量使用咖啡因能降低人体内的钙水平；经常食用含高蛋白质的食物，过量地摄入钠，磷(通过碳酸饮料)，酒精和含铝的抗酸剂，也都会导致排泄物中的钙水平降低。事实上，根据世界卫生组织的统计，许多美国人对钙的消费低于为了保持骨骼健康，所需摄入钙量的一半水平。至于中国，情况则更为严重。一般地说，食物是的钙源。但对那些仅靠食物不能满足钙需求的人们来说，补钙剂是必需的。天门冬氨酸钙是氨基酸钙中的一种，它是一种具有生物活性结构的有机酸钙。它化学结构稳定，水溶性好，人体吸收率高，属于现今钙营养强化剂中最新一代的产品。目前比较著名的补钙剂中，如“神钙饮”，“钙金”，“乐力”中都主要含有天门冬氨酸钙的成分。所以，研究天门冬氨酸钙的合成是非常有意义的。

应用^[1-2]

天门冬氨酸钙可大大提高人体吸收钙的效率，这种钙添加剂与人体有很好的相容性。研究表明，天门冬氨酸钙能稳定地溶解于小肠液中，小肠绒毛能高效率地捕获天门冬氨酸钙，通过小肠绒毛上皮细胞实现天门冬氨酸钙的分子级的吸收，小肠绒毛上皮细胞中的还原酶使天门冬氨酸钙中的钙离子转化为零价钙，并通过血液循环，将钙原子输送到所需钙的部位，同时天冬氨酸经过转氨处理，迅速形成人体所需要的多种氨基酸。因此，天门冬氨酸钙的补钙效率高达95%以上。而且，把补钙过程中的副作用转化为有益的积极作用。天门冬氨酸钙作为新一代钙补品，是一种氨基酸螯合钙类，具有稳定的化学结构，良好的脂溶性和高吸收率的优势。

L-天门冬氨酸在医药、食品和化工等方面有着广泛的用途，在医药方面，是氨基酸制剂的主要成分，是L-天门冬氨酸钾、镁、钙、天门冬酰氨多种药物的合成原料，在食品工业方面，L-天门冬氨酸是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料，是糖代用品阿斯巴甜的主要生产原料；食用级碳酸钙的钙含量高、杂质低，含Pb、As、Hg低，碳酸钙作补钙剂，吸收率可达39%，仅次于果酸钙可溶于胃酸，广泛应用于现代生活补钙营养保健食品行业，是奶制品、肉制品和面制品、乳制奶粉、奶片、饮料等行业的优质营养强化添加剂，因此宜将碳酸钙选为制备L-天门冬氨酸钙的原料。

制备^[3-5]

方法1：天门冬氨酸钙合成如下：

1）氢氧化钙(食品级)的简单处理：

将1000克氢氧化钙(食品级)溶于1000ml蒸馏水中，制成过饱和溶液，搅拌二十分钟，静置，直到上层溶液澄清，将清液倾倒除去，然后再加10000ml蒸馏水，如此重复三次，除去可能的机械杂质。最后，将沉淀放在低温下真空干燥，放入剂瓶中备用。

2）L-天门冬氨酸(食品级)的重结晶：

将1000克天门冬氨酸(食品级)溶于5000ml蒸馏水中，制成过饱和溶液，然后在搅拌的情况下，加热到沸腾，使之完全溶解，趁热迅速用布氏漏斗抽滤，然后，再将滤液加热，减压浓缩，结晶，烘干，重结晶后制得的晶体，放入试剂瓶中备用。

3）门冬氨酸钙的合成：较佳条件可确定如下：ⅰ反应物氢氧化钙和天门冬氨酸之比在0.3-0.4之间是最适宜的。ⅱ反应温度，控制在65-85℃之间。ⅲ反应pH值控制在8-9之间。ⅳ可采用食品级氢氧化钙作为反应的原料。

方法2：一种L-天门冬氨酸钙的制备方法，包括以下步骤：

(1)将2.8倍于L-天门冬氨酸的纯化水(W/W)加入反应锅，投入L-天门冬氨酸和碳酸钙，再将1.4倍于L-天门冬氨酸的纯化水(W/W)加入，边搅拌边加热，反应液温度75～85℃，维持1.5～2.5小时；

(2)将步骤(1)当中反应完毕的料液静置2小时(25℃)，过滤，取上清液；

(3)将步骤(2)上清液喷雾干燥，收集干燥粉，即得L-天门冬氨酸钙。

方法3：一种工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及产品质量高的天门冬氨酸钙的合成方法：取食品级氢氧化钙1000g溶于1000ml蒸馏水中，制成过饱和溶液，搅拌20min，静置，直到上层溶液澄清，将清液倾倒除去，然后再加1000ml蒸馏水，如此重复三次，将沉淀放在低温下真空干燥，放入剂瓶中备用。取食品级天门冬氨酸1000g溶于1000ml蒸馏水中，制成过饱和溶液，然后在搅拌的情况下，加热到沸腾，使之完全溶解，趁热迅速用布氏漏斗抽滤，然后，再将滤液加热，减压浓缩，结晶，烘干，重结晶后制得的晶体，放入试剂瓶中备用。取上述氢氧化钙150g和天门冬氨酸500g混合后，加入6500ml蒸馏水中搅拌加热到80℃，并控制PH值在8.5之间反应25min，过滤将滤液浓缩、结晶、干燥、粉碎得粉末即为天门冬氨酸钙530g，经测定，该产品纯度为99.2%。

主要参考资料

[1] CN201410525719.7一种低温固相合成天门冬氨酸钙的方法

[2] CN201210206535.5一种L-天门冬氨酸钙及其制备方法

[3] 天门冬氨酸钙合成的研究

[4] CN201810962541.0一种L-天门冬氨酸钙的制备方法

[5] CN201410598035.X天门冬氨酸钙的合成方法