一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法

本发明涉及一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法。

背景技术：

1、补钙产品经历了无机钙、有机钙、氨基酸钙螯合物、肽钙螯合物四个阶段，前两种补钙产品，溶解性差、对消化道刺激大，甚至存在毒副问题，钙生物利用度低。第三代钙补充剂具有稳定性较高，生物效价高，且毒副作用较低等优点，但是氨基酸配体与食物中的活性蛋白质多肽相比，其钙的结合能力依然较弱。第四代多肽螯合钙，相比氨基酸螯合钙，食物来源的小分子肽对钙离子具有更高的亲和力，作为ca2+的跨膜运输的载体，具备运转运度快和良好的协同效果等优点，同时，多肽螯合钙能在小肠中ph不断升高的环境下保持可溶的状态，大大提高了补钙产品的生物利用度，因此越来越受到关注。而磷酸化修饰则更加有助于钙离子与多肽的结合。

2、目前，低聚肽螯合钙多采用化学反应联合醇沉的方法进行制备，即将低聚肽与氯化钙按比例混合反应后，再采用大量的无水乙醇进行沉淀，来制备肽钙螯合物。然而上述方法需要消耗大量无水乙醇，制备成本过高，产物得率过低，无法实现规模化工业生产。此外，对于制备用低聚肽原料的选择对螯合钙产品螯合率及钙含量的影响缺乏研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，制备成本低，产物得率高，便于规模化生产。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，将小麦低聚肽进行磷酸化反应得到磷酸化小麦低聚肽，之后与无水氯化钙进行螯合反应，干燥后制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙；

4、其中，小麦低聚肽分子量分布为100-500da 80％-100％,500-1000da 0％-20％，1000da以上0％-6％；且其中谷氨酸质量含量为35-60％，丝氨酸质量含量为3-10％。

5、其中，小麦低聚肽分子量分布如100-1000da合计不到100％，则其他为100da以下。

6、本发明采用特定组成以及分子量选择的小麦低聚肽，小分子量肽含量较高，短链多肽占据较大比例，其肽链中游离羧基含量较高，而多肽螯合钙中钙的结合量与羧基含量呈线性增加关系，故在此条件下制备的低聚肽螯合钙展现了较高的钙含量、螯合率及吸收率。

7、对于氨基酸含量的限定，是考虑到低聚肽作为多肽配体与含钙化合物进行螯合配位。由于不同氨基酸组成的小麦低聚肽的钙离子结合能力不同，制备得出的螯合钙产品螯合率、钙含量及吸收率均与多肽配体的氨基酸组成有关。本发明研究发现，谷氨酸、丝氨酸含量较高的小麦低聚肽制备的螯合钙钙含量及螯合率均较高。一方面是由于磷酸化丝氨酸是钙离子的主要结合位点，另一方面是因为谷氨酸是钙结合能力最强的氨基酸之一，同时，丝氨酸与谷氨酸可以相互结合形成二肽，此种组合肽对钙也具有更高的亲和力。

8、进一步，将小麦低聚肽溶于水中，加入三聚磷酸钠后于50-60℃恒温水浴反应8-10h，之后除去游离磷酸盐，冷冻干燥得到磷酸化小麦低聚肽。

9、小麦低聚肽与水的质量体积比为1:5-10；小麦低聚肽与三聚磷酸钠的质量比为1-3:1。

10、具体的，优选反应后在4℃纯水中透析24h除去游离磷酸盐，冷冻干燥得到磷酸化小麦低聚肽。

11、磷酸化修饰多肽能引入大量的磷酸根负离子，从而增强与钙离子的螯合能力。

12、进一步，磷酸化小麦低聚肽与无水氯化钙的质量比为1-4:1。

13、将磷酸化小麦低聚肽与无水氯化钙溶于二者质量和8-12倍的水中，充分溶解后调整ph为7.5-8.5，于60-70℃恒温下螯合反应50-70min。

14、进一步，将螯合反应的反应液冷却至室温后，离心分离的上清液透析除去小分子物质，然后干燥制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙。

15、所述的离心分离可在4000r/min离心10min除去沉淀，得到上清液。

16、将上清液装入100da的透析袋中，透析24h，中间更换纯水2-4次，透析液进行减压浓缩，冷冻干燥得到所述的小麦低聚肽螯合钙。

17、透析处理，能除去没有结合的游离状态的小分子钙离子，提高小麦低聚肽螯合钙的得率。

18、本发明涉及一种简单、高效利用磷酸化小麦低聚肽制备螯合钙的方法，包括以下步骤：

19、(1)将特定分子量与氨基酸组成的小麦低聚肽与三聚磷酸钠进行磷酸化反应，透析除去多余磷酸盐，之后进行减压浓缩(也可省略)、冷冻干燥后得到磷酸化小麦低聚肽；

20、(2)将磷酸化小麦低聚肽及无水氯化钙按比例加入水中完全溶解；将溶液调节ph后，水浴加热搅拌，冷却至室温得到反应液；

21、(3)反应液离心后取上清液，装入透析袋中，透析除去产物中杂质；透析袋中液体减压浓缩后，冷冻干燥得到螯合钙粉末。

22、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

23、本发明一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，从工艺上，本发明主要通过磷酸化小麦低聚肽与氯化钙进行螯合反应，再经过透析处理，除去小分子物质，干燥后制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙，省去了常规制备过程中醇沉、离心的步骤，节省了乙醇等试验原料，节约了大批量离心的时间；不仅降低了成本，也便于规模化应用；而对于原料的选择则有利于获得较高的螯合率，制备得到的螯合钙产品钙含量也较高，体外生物利用度较高。

技术特征：

1.一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，将小麦低聚肽进行磷酸化反应得到磷酸化小麦低聚肽，之后与无水氯化钙进行螯合反应，干燥后制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙；

2.如权利要求1所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，将小麦低聚肽溶于水中，加入三聚磷酸钠后于50-60℃恒温反应8-10h，之后除去游离磷酸盐，冷冻干燥得到磷酸化小麦低聚肽。

3.如权利要求2所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，小麦低聚肽与水的质量体积比为1:5-10；小麦低聚肽与三聚磷酸钠的质量比为1-3:1。

4.如权利要求1所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，磷酸化小麦低聚肽与无水氯化钙的质量比为1-4:1。

5.如权利要求4所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，将磷酸化小麦低聚肽与无水氯化钙溶于二者质量和8-12倍的水中，充分溶解后调整ph为7.5-8.5，于60-70℃恒温下螯合反应50-70min。

6.如权利要求5所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，将螯合反应的反应液冷却至室温后，离心分离并将上清液透析除去小分子物质，干燥后制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙。

7.如权利要求6所述的磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法，其特征在于，将上清液装入100da的透析袋中透析24h，中间更换纯水2-4次，透析液进行减压浓缩，冷冻干燥得到所述的小麦低聚肽螯合钙。

技术总结
本发明涉及一种磷酸化小麦低聚肽螯合钙的制备方法。将小麦低聚肽进行磷酸化反应得到磷酸化小麦低聚肽，之后与无水氯化钙进行螯合反应，干燥后制备得到磷酸化小麦低聚肽螯合钙；其中，小麦低聚肽分子量分布为100‑500Da 80%‑100%,500‑1000Da 0%‑20%，1000Da以上0%‑6%；且其中谷氨酸质量含量为35‑60%，丝氨酸质量含量为3‑10%。从工艺上，本发明省去了常规制备过程中醇沉、离心的步骤，节省了乙醇等试验原料，节约了大批量离心的时间；不仅降低了成本，也便于规模化应用；而对于原料的选择则有利于获得较高的螯合率，制备得到的螯合钙产品钙含量也较高，体外生物利用度较高。

技术研发人员：张康逸,何梦影,张灿,高玲玲,刘本国
受保护的技术使用者：河南省农业科学院农副产品加工研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22