有机营养补铁剂合成方法综述

李致宝，韦少平，张丽娟，许朝芳，柯 敏，施月雪

（广西壮族自治区化工研究院，广西 南宁 530001）

综述与进展

有机营养补铁剂合成方法综述

李致宝，韦少平，张丽娟，许朝芳，柯 敏，施月雪

（广西壮族自治区化工研究院，广西 南宁 530001）

有机营养补铁剂是一类适口性好、生物利用率高的补铁强化剂，广泛应用于保健食品和饲料添加剂中。本文就有机补铁剂的合成研究进行简单的综述，供行业参考。

营养补铁剂；合成方法；研究 进展

铁是人类和动物的必需微量元素之一，在体内参与血红蛋白、肌红蛋白的合成，转运营养成分和维持氧的正常运输，是体内多种细胞酶的构成组分，与细胞色素氧化酶、乙酰辅酶A、琥珀酸脱氢酶等的活性密切相关，在细胞的生物氧化代谢中发挥重要的作用。一旦外源性的铁补充不足或者铁的吸收利用不好，机体将会发生氧的运输不足、营养物质吸收不好、某些酶活降低、细胞新陈代谢紊乱等不良现象，从而影响机体的正常生长发育，甚至发生缺铁性贫血等疾病，这样就需要补充铁剂以维持机体的正常生理功能。常见的无机补铁剂有硫酸亚铁，但其适口性差，有胃肠刺激性、容易腐蚀变色、吸收率不高的问题。常用的有机营养补铁剂主要有氨基酸螯合铁、右旋糖酐铁、乳酸亚铁、富马酸亚铁等。下面就这几种常见的有机营养补铁剂的合成做个简单的综述，以供参考。

1 氨基酸鳌合铁的合成

氨基酸螯合铁研究得比较多的主要有甘氨酸螯合铁和蛋氨酸螯合铁，一般由氨基酸和含铁化合物络合而成。汪芳安等[1]以氯化亚铁和L-蛋氨酸为原料对食品铁强化剂蛋氨酸螯合物的合成进行了研究，并确定了合适的反应条件：以还原铁粉为抗氧化剂，蛋氨酸与氯化亚铁的配位摩尔比为2∶1，pH=6.5，反应温度为80℃，反应时间为4h，得到的产品收率为66.8%。左蕾蕾等[2]研究了用甘氨酸与氯化亚铁合成甘氨酸螯合铁的工艺条件,得出了以亚铁得率为指标兼顾产物的质量、总铁与亚铁含量以及总铁得率的最佳工艺参数：反应物浓度为0.08molFe·（100mL）-1，配位比（Gly/Fe）为2∶1，pH为6.0，温度为60℃，时间为15min，抗氧化剂用量3g，乙醇用量为反应溶液的9倍。最优工艺制备出的产品的总铁得率为84.5%，亚铁得率为75.37%；总铁含量为16.02%，亚铁含量为14.29%。俞露等[3]以甘氨酸（Gly）与碳酸亚铁为原料合成了阴离子干扰少、纯度较高的甘氨酸亚铁螯合物．以反应体系的pH值为5.5～6.0、抗氧化剂用量为甘氨酸质量的10%、配位比（Gly/Fe）为2∶1、反应温度为80℃的优化条件，得到了产率为87.21%、螯合率为86.95%的甘氨酸亚铁螯合物。从上面看出，氨基酸螯合铁的合成工艺不太难，不过收率不高，且都是实验室数据，放大生产如何，有待考察。

2 右旋糖酐铁的合成

右旋糖酐铁是有效预防贫血和促进生长发育的补铁强化剂，国内应用也比较多，不过公开发表研究合成工艺文献的比较少。合成工艺一般以右旋糖酐、三氯化铁和氢氧化钠为原料，经过碱化、络合、浓缩和喷雾干燥等工序制备而得。王少武等[4]研究了以右旋糖酐-20或废弃处理的上清液为原料的新工艺，络合反应时通过控制pH值于5～7，搅拌速度为120～150r·min-1等条件可以合成出符合药典规定的右旋糖酐铁。邓涛等[5]发明了一种新工艺：在90～103℃高温下酸化水解右旋糖酐，用双氧水作氧化剂，在40～66℃温度下滴加配制好浓度的三氯化铁溶液和氢氧化钠溶液，并加入草酸，络合完成后静置24h，再用超滤除盐浓缩，最后喷干成粉，得到质量稳定的右旋糖酐铁。许朝芳等[6]针对现有工艺的缺陷，对右旋糖酐铁合成工艺中的氧化、络合和除盐工序进行了改进，发明了一种特微分子右旋糖酐铁的制备方法，无需将糖酐沉淀提纯，从而减少原料的损耗。将氧化好的右旋糖酐溶液在60～100℃下络合2～3h，之后再用电渗析除掉氯化钠，避免了酒精除盐带来的易燃易爆隐患，实现了能耗低、流程短、安全环保的合成新工艺。

3 多糖铁复合物的合成

多糖铁复合物市面上最多的是力蜚能胶囊，是由淀粉水解的单糖和低聚糖与氢氧化铁的络合物，含铁量达46%。国内对多糖铁复合物的研究也不少。黄家锟等[7]以柠檬酸三钠-三氯化铁法合成红景天多糖铁，研究发现多糖铁最佳合成条件是：原料2g，多糖与柠檬酸三钠采用4∶3的质量比，在pH值8.5、反应温度70℃条件下合成，产量为0.55 g，铁质量分数23.3l%。李玉贤等[8]称取干燥大枣多糖2g、柠檬酸三钠0.5g加入到250 mL的三颈瓶中，用60mL蒸馏水溶解。在70℃水浴中不停搅拌，同时缓缓滴加2 mol·L-1的三氯化铁溶液和20%的氢氧化钠溶液，控制溶液的pH值在8.0～8.5范围内。当反应液中出现棕红色不溶性沉淀时，立即停止滴加三氯化铁和氢氧化钠溶液，继续在热水浴中搅拌1h待反应液冷却后，3500r·min-1离心15min。取上层深红棕色液体，加入约3倍量体积的95%乙醇，溶液中出现红棕色沉淀物质，静置使之沉淀完全。离心分离，沉淀分别用95%乙醇、无水乙醇、无水乙醚各洗1次，真空干燥，得无定形红褐色粉末。不同的多糖铁复合物报道也不少，如曲韵笙等[9]发表的壳聚糖铁复合物、赵兵等[10]报道的枸杞多糖铁复合物。不过真正产业化的很少，还有待各科研人员的努力。

4 其他常用补铁剂的合成

乳酸亚铁和富马酸亚铁都是常用的抗贫血药，也广泛作为补铁强化剂用于食品和饲料添加剂中。乳酸亚铁由乳酸钙/钠溶液加硫酸亚铁或氯化亚铁溶液制得，也可在乳酸溶液中加蔗糖和精制铁粉反应，然后结晶而得乳酸亚铁[11]。富马酸亚铁一般由反丁烯二酸钠用硫酸亚铁置换而得。高大维等[12]用5g自制富马酸，100mL水，热沸搅拌下加入碳酸钠，调pH=6.5～6.7，产生大量气泡。硫酸亚铁溶液[13g硫酸亚铁·(100mL水)-1]缓慢加入，维持温度100%充分搅拌3～4h，抽滤，干燥得红棕色粉末，重6.2～6.6g，收率85%～90%。该方法制作简单，收率比较高。

5 结语

铁是人类和动物的必需微量元素，在机体内发挥着重要的生理生化作用。而 有机铁良好的生物利用率已被逐渐认可，因此科研工作者对有机营养补铁剂的合成进行了不少研究，由于原料成本和原料来源的问题，不少有机营养补铁剂的产业化还有所欠缺，造成有机铁的应用受到了限制。随着科学研究水平及合成工艺的提高，有机营养补铁剂的应用将得到更好的推广与应用。

[1] 汪芳安，黄泽元，王海斌，等.蛋氨酸亚铁螯合物的合成及表征[J].湖北化工，2001(4)：17-19.

[2] 左蕾蕾，吴茹怡，曾凡俊.甘氨酸螯合铁合成工艺的研究[J].中国食品添加剂，2010(6)：114-119.

[3] 俞露，崔艳丽，管海跃，等.一水合甘氨酸亚铁螯合物的合成及其表征[J].浙江大学学报：理学版，2013(3)：291-296.

[4] 王少武，姚日生.右旋糖酐铁的合成新工艺[J].安徽化工，2000(5)：12-14.

[5] 邓涛，周忠亮.生产右旋糖酐铁的新方法：中国，102250261A[P].2011-11-23.

[6] 许朝芳，张丽娟，柯敏，等.一种特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法：中国，102429865A[P].2012-05-02.

[7] 黄家锟，蒋开年，王凤娟，等.红景天多糖铁的合成及抗缺铁性贫血作用的研究[J].林产化学与工业，2009(3)：58-62.

[8] 李玉贤，裴晓红.大枣多糖铁(Ⅲ)配合物的合成及一般性质研究[J].中成药，2006(5)：707-709.

[9] 曲韵笙，朱连勤，孔涛.壳聚游铁(Ⅲ)配合物的合成及铁含量的测定[J].黑龙江畜牧兽医，2007(7)：76-77.

[10] 赵兵，徐清海.枸杞多糖铁(Ⅲ)配合物的合成及理化性质的初步研究[J].中成药，2008(8)：1245-1246.

[11] 姚玉妮，李娟.矿物元素饲料添加剂-三水乳酸亚铁[J].中国饲料添加剂，2013(5)：10-12

[12] 高大维，孙红敏，张玉敏，等.由糠醛合成富马酸亚铁[J].精细化工，1998(2)：15-17.

Synthesis Research Progress in Organic Iron

LI Zhi-bao, WEI Shao-ping, ZHANG Li-juan, XU Chao-fang, KE Min, SHI Yue-xue
(Guangxi Research Institute of Chemical Industry，Nanning 530001，China)

Organic iron was green feed or food additives containing iron，it had good chemical stability and biological absorption and utilization rate．In this paper，synthesis research progress in organic iron at home and abroad was reviewed．

organic iron; synthesis technology; research progress

TS 202.3

A

1671-9905(2014)05-0027-02

广西自然科学基金项目（2011GXNSFB018019）

李致宝（1978-），高级工程师，主要从事饲料添加剂、兽药等精细化工类产品开发研究工作，E-mail：lizhib8@163.com

2014-03-20