背景及概述[1][2]
我國不同年齡，不同職業(yè)的人群，鈣攝入量普遍偏低，平均每人每天攝入鈣只有400mg，僅為中國營養(yǎng)學(xué)會推薦攝入鈣量的50％左右，兒童和青少年缺鈣的現(xiàn)象更為嚴(yán)重，有70％到 80％的兒童和青少年的鈣攝入量達(dá)不到推薦供給量的50％。
目前國內(nèi)使用的人體補鈣產(chǎn)品，大部分為代的活性鈣和第二代的普通有機鹽鈣，其中代補鈣劑(活性鈣)，實際就是氧化鈣或碳酸鈣，該產(chǎn)品呈強堿性(pH值>12)，在人體胃中要消耗大量的胃酸，對胃刺激很大，而且對補充的鈣營養(yǎng)難以吸收，如長期使用或過量很容易引起體內(nèi)結(jié)石或消化不良，第二代補鈣劑(普通有機鹽補鈣劑)，此類鈣通常為：乳酸鈣、醋酸鈣、葡萄糖鈣，枸櫞酸鈣或馬來酸鈣，在人體內(nèi)的吸收率一般只有30％或更低，與類產(chǎn)品相比并沒有多大改進(jìn)。
大量研究表明，鈣與氨基酸結(jié)合后，進(jìn)入細(xì)胞之前，必須首先通過小腸刷狀緣細(xì)胞膜上的鈣通道，而鈣通道對分子大小有嚴(yán)格的要求，分子量小于1500方可通過，分子量越小越好，而甘氨酸具有最小分子量，極易通過鈣通道。甘氨酸鈣化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不受胃酸，草酸等的影響，能完全被機體吸收，吸收后可將鈣直接運輸?shù)教囟ǖ陌薪M織和酶系統(tǒng)中，大大提高了鈣的生物學(xué)利用率，增加了鈣的沉積，增強了骨密度，為骨質(zhì)疏松患者找到了一條新的捷徑，在食品、藥品以及保健品等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
制備[2-5]
方法1：采用絡(luò)合反應(yīng)及液相反應(yīng)，以甘氨酸和氯化鈣為原料，控制反應(yīng)質(zhì)量濃度，在混合液pH 4.0，溫度90 ℃中發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成甘氨酸鈣，在低于8 ℃結(jié)晶18 h。該方法合成的甘氨酸鈣由于溶解度好，比無機鈣更容易吸收，有獨特的分子結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品純度高?？勺鳛楦咝аa鈣制劑替代其他鈣制劑產(chǎn)品。其工藝路線如下：
方法2：將甘氨酸溶解于去離子水中，攪拌使之完全溶解，按摩爾比1 ∶ 2 的比例將堿式碳酸鈉加入:到甘氨酸水溶液中，啟動水浴鍋攪拌，然后再加入一定比例的無水氯化鈣，將原料的混合水溶液在加熱條件下攪拌合成反應(yīng)一段時間。將反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至有顆粒物出來，并取出含有固體的溶液，靜置過濾獲得的固體放于真空干燥箱，在60 ℃下干燥，最后將產(chǎn)品用磨碎機粉碎并放于干燥瓶保存。
方法3：一種制備工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、:便于推廣應(yīng)用的甘氨酸鈣地制備方法：它選用甘氨酸和氯化鈣作為主要原料，其特征在于選用甘氨酸和氯化鈣的反應(yīng)摩爾比為1∶1-3∶1及1∶1-1∶3；先將甘氨酸溶 解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽；將氯化鈣用溶劑溶解 后加入上述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在3-8之間后，加熱至60-100℃，在攪拌下反應(yīng)1 -4小時后，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于 8℃以下的環(huán)境中結(jié)晶至少18小時，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子 結(jié)構(gòu)形式為[Ca(C2H5NO2)2Cl2]的甘氨酸鈣產(chǎn)品。
選用甘氨酸和氯化鈣的反應(yīng)摩爾比為2∶1；所述的將氯化鈣用溶劑溶解后加入甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在5后，加熱至80℃，在攪拌下反應(yīng)3小時，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至 表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于4℃的環(huán)境中結(jié)晶24小時。
方法4：一種甘氨酸鈣的制備方法，包括下列步驟：:a、將甘氨酸和無機鈣分散在無水乙醇中；b、將上述a步驟中的反應(yīng)體系用超聲波清洗器施加超聲反應(yīng)，時間為4～6小時，生成白色沉淀；c、將上述b步驟中的反應(yīng)產(chǎn)物用有機溶劑洗滌、離心過濾，在60℃下真空干燥24小時，即得。所述的有機溶劑為無水乙醇。所述超聲波清洗器的超聲波工作頻率為40KHz～50KHz，超聲波功率為100W。
所述的無機鈣為CaCl2、CaO或Ca(OH)2。所述a步驟中甘氨酸和無機鈣以2：1摩爾比分散在適量的無水乙醇中。上述方法中超聲波由于能加快反應(yīng)速度、縮短反應(yīng)時間、提高產(chǎn)率和反應(yīng)選擇性、具有溫和的反應(yīng)條件等多種有利因素，近些年來更是作為一種綠色化學(xué)的有效手段廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成中。
它的應(yīng)用能促使常規(guī)條件下不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生或者提高現(xiàn)有反應(yīng)的反應(yīng)速度，及反應(yīng)程度和普通熱解情況下不易得到的高能量物種，并能實現(xiàn)微觀水平上的高溫高壓條件。上述甘氨酸鈣的超聲化學(xué)制備方法，工藝簡單、產(chǎn)率和純度高、速度快、無污染，而且溶劑的回收利用，可有效降低成本等優(yōu)點，符合綠色化學(xué)反應(yīng)要求。
應(yīng)用[6-7]
骨質(zhì)疏松癥(Osteoprosis，OP)是一種骨量減少、骨組織微結(jié)構(gòu)破壞、骨強度減低和骨脆性增加而易發(fā)生骨折的全身性疾病。鈣和維生素D3(VD3)是預(yù)防和治療OP 的基本藥物。據(jù)文獻(xiàn)報道，用甘氨酸鈣治療OP 具有用藥劑量小、療效好、無陰離子污染的特點；VD3 可通過VD 受體(VDR)介導(dǎo)的基因組運動誘導(dǎo)合成小腸黏膜上的CaBP -D9k，增加小腸對鈣的吸收。
甘氨酸鈣經(jīng)過臨床試驗證明，是一種具有生物活性的小分子有機鈣，有優(yōu)越的生物相溶性，是作為鈣離子的有效載體，能被細(xì)胞膜識別后允許通過的生物活性物質(zhì)，極易透過腸上細(xì)胞膜，直接由腸道所吸收，因此能達(dá)到90％以上吸收率和180mg/kg的吸收容量。實驗表明甘氨酸鈣對動物生長發(fā)育，食物利用率等均與乳酸鈣組近似。
甘氨酸鈣在大鼠體內(nèi)鈣存留率雖僅略高于乳酸鈣組，差別無顯著，但骨鈣含量明顯增高。與對照組比較乳酸鈣組股骨鈣含量提高了19. 8%，甘氨酸鈣組則提高31. 4%。鈣是骨骼主要構(gòu)成成份，骨鈣含量可間接用于評價鈣的營養(yǎng)狀況，甘氨酸鈣是一種效果較好的補鈣制劑。
主要參考資料
[1] CN200910030767.8 一種甘氨酸鈣的制備方法
[2] CN200810059641.9 一種甘氨酸鈣的制備方法
[3] 甘氨酸鈣的合成和結(jié)構(gòu)表征
[4] 甘氨酸螯合鈣的合成與性能研究
[5] CN201610046159.6 一種甘氨酸鈣的制備方法
[6] 劉莉, 居小偉. 甘氨酸鈣的生物利用度評價[J]. 天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 1999, 5(1): 21-23.
[7] 姚高瓊, 周遠(yuǎn)大. 復(fù)方甘氨酸鈣對氫化可的松致骨質(zhì)疏松模型大鼠的防治作用[J]. 中國藥房, 2007 (13): 984-986.