补铁剂大枣多糖铁的制备与表征
2018-05-14吴瑞红
吴瑞红
[摘 要]采用水提醇沉法从大枣中提取大枣多糖,再用氯化铁法制备大枣多糖铁,通过测定产品中含铁量来确定最佳制备条件:80℃水浴下,三氯化铁溶液加入3mL,pH值为9.0时产品的含铁量最高达20.73%;最后通过红外光谱比较分析发现,大枣多糖铁在3200~3500cm-1内出现的吸收峰变窄,这是由于大枣多糖中的羟基参与了络合反应;在500~510cm-1内存在Fe-O的伸缩振动吸收峰表明铁核的形成。
[关键词]水提醇沉;大枣多糖;多糖铁配合物;红外光谱
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A
全球约25.8%的人口患有贫血,中国的贫血患病率约为20.7%,其中半数是由缺铁导致的。目前医药市场中的补铁剂主要有三类:无机铁盐补铁剂、小分子有机铁盐补铁剂,大分子复合铁补铁剂。其中FeCl2、Fe(CO3)2、氨基磷酸铁钠等无机铁盐补铁剂对胃肠道有明显的刺激作用,不易被人体吸收而被逐渐淘汰;柠檬酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、乳酸亚铁等小分子有机铁盐补铁剂口感不佳,且由于Fe2+在体内产生的内源性自由基过氧化细胞膜脂质而损伤细胞,刺激肠道;第三类大分子复合铁补铁剂如白蛋白铁、糊精铁、聚麦芽糖铁、多糖铁等对黏膜、肠道的副作用非常小,且口感不错,成为国内外学者的研究热点。大枣多糖具有多种生物活性,能与铁离子结合后生成大枣多糖铁,具有补铁和营养的双重作用,有望成为生物利用度较高的补铁剂。实验利用具有补血作用的大枣为原料,采用水提醇沉法提取大枣多糖,再将大枣多糖与铁(Ⅲ)络合,得到补铁剂大枣多糖铁(Ⅲ)复合物,它作为一种营养型冲服补铁剂无毒无害、口感好、不刺激、易吸收,可以带来良好的经济效益和社会效益。
1 实验部分
1.1 大枣多糖提取
将大枣粉末于100mL水中在沸水浴中提取,经离心、浓缩、醇沉、抽滤、干燥得到大枣多糖。
1.2 大枣多糖铁的制备
准确称取5份1.0g大棗多糖分别于250mL四口烧瓶中,各加入0.25g柠檬酸三钠与40mL蒸馏水搅拌溶解,在电动搅拌下于80℃水浴中用两支恒压滴液漏斗分别缓缓滴加2mol/L的FeCl3溶液和20%的NaOH溶液,过程中控制反应体系pH值,滴加完毕后继续在热水浴中搅拌1.5h,趁热在离心机上离心5min后,取上层深红棕色液体,加入醇沉溶剂95%乙醇的体积为总体积的70%,溶液中将出现红棕色沉淀物质,静置过夜,使沉淀完全,经离心分离、抽滤,自然干燥,得到无定形红褐色粉末(粗品),再经复溶、醇沉,用KSCN溶液检测上清液至无血红色,证实无Fe3+后离心分离、抽滤,自然干燥,得到大枣多糖铁(精品)。
1.3 大枣多糖铁产品的铁含量测定
通过邻菲啰啉分光光度法推导产品的含铁量,探讨最佳的制备条件。
1.4 三氯化铁溶液加入量对产品含铁量的影响
称取各1.0g大枣多糖5份,80℃水浴中,加入不同体积的三氯化铁溶液(1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL得到大枣多糖铁产品。由图1可以看出随着三氯化铁加入量升高,含铁量逐渐升高,当到达最大值时又慢慢降低,这是因为当三氯化铁溶液的量少时反应不充分,含铁量较低;当三氯化铁溶液加入量为3mL时含铁量最高,反应最充分;当超过3mL后三氯化铁溶液过多,在碱性条件下会有Fe(OH)3沉淀生成,使产物的含铁量降低。
1.5 pH对产品含铁量的影响
称取各1.0g大枣多糖,80℃水浴中,加入3.0mL三氯化铁溶液,调节不同pH(6.0、7.0、8.0、9.0、10.0)得大枣多糖铁产品。由图2可以看出随着pH的增加,含铁量逐渐上升,但上升到一定值时又反而下降,这是因为pH低时反应不充分,pH较高时容易形成Fe(OH)3沉淀,不利于大枣多糖与铁络合。故选pH为9。
1.6 温度对产品含铁量的影响
称取各1.0g大枣多糖分别在不同水浴(70℃、75℃、80℃、85℃、90℃)中,加入3.0mL三氯化铁溶液,调pH为9.0得到大枣多糖铁产品。由图3可以看出,随着温度的升高,含铁量逐渐升高,当温度为80℃时又含铁量又逐渐下降,这是因为温度过低时反应不充分,温度较高时大枣多糖失活,产量较低,所以含铁量较低。故选80℃的反应温度。
1.7 红外光谱表征
由图4可以看出,在3200~3500cm-1内存在一宽吸收峰,属于大枣多糖中羟基的伸缩振动,这是因为大枣多糖分子含有多个-OH,而且分子中存在较强的氢键;在3200~3500cm-1内出现的吸收峰变窄,这是由于大枣多糖中的羟基参与了与铁的络合反应;在500~510cm-1内存在Fe-O的伸缩振动吸收峰表明铁核的形成。
2 结语
80℃水浴中1g大枣多糖溶液中缓慢滴加3mL三氯化铁溶液,调pH值为9.0,加热络合1.5h后得到大枣多糖铁1.34g,大枣多糖铁中含铁量为20.73%。经红外谱图发现在3200~3500cm-1内出现的吸收峰变窄,这是由于大枣多糖中的羟基参与了络合反应;在500~510cm-1内存在Fe-O的伸缩振动吸收,表明铁核的形成。此方法工艺简单,不破坏多糖铁活性。制备的大枣多糖铁含铁量高,适用于医药市场上补铁剂的推广,具有很大的市场潜力和应用价值。
[参考文献]
[1] 刘学志.我国亟待建立缺铁性贫血的统一诊疗标准-访复旦大学公共卫生学院胡善联教授[J].封面人物,2013(01).
[2] 程荷凤,李小凤.化橘红多糖铁(III)配合物的合成理化性质及表面结构的研究[J].中国医药杂志,2000(09).