甘氨酸锌螯合物的合成及锌含量的测定开放性实验实验报告

题目甘氨酸锌螯合物的合成及锌含量的测定学院医药化工

学生姓名谢尚杰

班级20011级化学制药（2）班

学号1132220057

指导教师李芳

甘氨酸锌螯合物的合成及锌含量的测定

医药化工学院化学制药学生：谢尚杰指导老师：李芳

摘要：本实验是以碱式碳酸锌和甘氨酸为原料制备甘氨酸锌螯合物。在95℃条件现加热搅拌合成产物产率稳定且反应条件易控制。得到产品灰化后得到ZnO，用标准浓度的EDTA滴定其盐溶液，经换算得到锌的含量。

关键词：碱式碳酸锌；甘氨酸锌螯合物；EDTA

1.前言

1.1锌的作用

1.1.1是人体中100多种酶的组成部分。这些酶在组织呼吸和蛋白质、脂肪、糖、核酸等代谢中起重要作用。

1.1.2锌是DNA聚合酶的必需组成部分，缺锌时蛋白质合成障碍。可导致侏儒症、损伤组织愈合困难、胎儿发育受影响。

1.1.3锌参加唾液蛋白构成，锌缺乏可导致味觉迟钝，食欲减退。

1.1.4锌参加维生素A还原酶和视黄醇结合蛋白的合成。

1.1.5促进性器官正常发育保持正常的性功能。缺锌导致性成熟迟缓，性器官发育不全，性功能降低，性冷淡，精子减少，月经不正常。

1.1.6保护皮肤健康。缺锌时皮肤粗糙、干燥、上皮角化和食道类角化；伤口愈合缓慢，易受感染。

1.1.7维护免疫功能。根据锌在DNA合成中的作用，缺锌时导致免疫细胞增殖减少，胸腺活力降低。由于锌在抗氧化生化酶中的作用，缺锌导致细胞表面受体发生变化。

1.1.8其他功能：锌有助于清除体内胆固醇，防治动脉粥样硬化症；锌有助于抑制癌症的发生等。

锌的来源可以是锌单质、氧化锌、氯化锌、硫酸锌、碳酸锌、碱式碳酸锌等，在自然界中有较多的含量。但大部分的锌不能，或较难被人体吸收。有些还有着严重的副作用。因此发现良好的补锌药剂是我们探索的目标。现在市面上的补锌药剂有葡萄糖酸锌、醋酸锌、氨基酸锌。

1.1.2葡萄糖酸锌

葡萄糖酸锌的制备有多种制备方法。

①复分解反应

将硫酸锌溶于近沸的水中，在恒温不断搅拌下，分次加人葡萄糖酸钙，待反应完成后，滤去沉淀，滤液浓缩结品，得到粗品，经溶解重结晶后得产品一．zJ，其制备反应为：

Ca(C6H111O7 ) 2+ZnSO 4= CaSO4+Zn( HO )2

该法合成工艺简单，但由于CaSO4 微溶于水，残留于产品中的硫酸根不易除去产品质量不高．②离子交换树脂法

等摩尔葡萄糖酸钙与硫酸在9O

C反应，制得葡萄糖酸，趁热滤去硫酸钙，再经离子交换树脂后与氧化锌或氢氧化锌反应，生成葡萄糖酸锌产率在85 %以上．若在产品浓缩过程中．加人95% 乙醇作为结晶促进剂，产率将提高达91．2％，此法较上述方法产品质量高，但合成路线较长，且有副产物生成．

③空气催化氧化法

在催化剂Pd(Pt)c存在下．葡萄糖经空气氧化成葡萄糖睦．分次加人理论量的氢氧化钠生成葡萄糖酸钠，瑞经过离子交换树脂，得葡萄糖酸．进一步与氧化锌作用得到葡萄糖酸锌，经浓缩．结晶、重结晶后，即得产品．该法氧化反应时间长达15h，方能使转化中的葡萄糖下降到5% 下，本法的技术关键是制备高活性的催化剂，并有效地回收贵金属．使生产成本降低，其合成方程式为：

C6 H12 O 5= C6H12 O7 Na

C6H 12O7 Na+ 2H2O = C6H12O7

2C6 H12O7十ZnO = Zn(C6H12O7)2+H2O

贺必武改进了上述工艺．在氧化过程中．直接加八廉价的石灰乳，只需3 h便可使葡萄糖

酸钙收率达9j 以上，生成的葡萄糖酸钙经复分解法转化成酸．再与氧化锌反应，可生产出符合美国药典质量的葡萄糖酸锌．这种工艺大大缩短了催化氧化所需时间，降低了生产成本，是目前催化氧化法中较先进的合成工艺．

葡萄酸锌的特性及适用人群

属于常用辅助药物。（性状与稳定性）葡萄糖酸锌为白色结晶或颗粒状粉末；易溶于水，不溶于乙醇，氯仿乙醚。本品制剂要求遮光，密闭保存。主要用于婴儿及老年，妊娠妇女因缺锌

引起的生长发育迟缓，营养不良，厌食症，复发性口腔溃疡，皮肤痤疮等症。

1.1.2氨基酸锌

氨基酸锌的制备方法

①原始制备方法

不同的氨基酸，对应锌的配比不同。例如：赖氨酸比锌离子在3：1情况下平均螯合度最高。甘氨酸在2：1情况下最高。此反应要调节pH，大致在6.5左右最适。

②、微波辅助合成各种氨基酸锌螯合物

微波固相法制备氨基酸螯合物的工艺大致是将反应物充分混合后将混合物放进反应容器中，用微量进样器加入引发剂(一般为水和乙醇等)，然后进行微波催化合成，反应后进行洗涤和干燥即可。

▲氨基酸螯合锌

原料(氨基酸和锌源)一微波催化一螯合一提纯一干燥一产品

▲肽螯合锌

蛋白原料粉碎—酶解分离和纯化—肽产品—微博催化螯合—提纯—干燥—肽螯合锌产品

由于固相和半固相合成排污量小，反应迅速，采用新的工艺路线不仅有利于无害化生产环境，而且降低成本，显示出巨大的优越性。采用微波技术辐射合成有机微量元素螯合物，使螫合率提高，制备过程由1 h缩短为l一5 min，并减少大量废液；有利于进一步萃取和提纯。

甘氨酸锌螯合物为乳白色粉末状固体，无异味，在潮湿空气中会潮解。，能溶于水，难溶于乙醇，在丙酮等有机溶剂及室温下稳定存在。

赖氨酸锌螯合物为淡黄色粉末状固体，不易潮解，能溶于水难溶于有机溶剂。室温下稳定存在。

氨基酸锌产品既含有氨基酸，又有锌元素，可以同时补充给人体，对于缺锌及需要补充氨

基酸的人群适用。

2.实验部分

2.1实验仪器及试剂

2.1.1仪器：烧杯、回流装置一套、蒸发皿、量筒、台秤、电子天平、恒温水浴锅、循环水真空泵、抽滤瓶、布氏漏斗、P2O5恒温磁力搅拌机、酸式滴定管、锥形瓶。

2.1.2试剂：甘氨酸、碱式碳酸锌，95%乙醇，二甲酚橙，1：1氨水，六亚甲基四胺，EDTA（S）。

2.2 实验过程

2.2.1碱式碳酸锌的制备

称取5.0gZnSO4和3.0gNaHCO3于烧杯中，搅拌10分钟后，抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀至洗涤液与BaCl2溶液反应不浑浊。得到碱式碳酸锌晶体，干燥。

2.2.2甘氨酸锌螯合物的制备

称取3.0g碱式碳酸锌和6.0g甘氨酸晶体于三口烧瓶中，将三口烧瓶置于P2O5恒温磁力搅拌机上，搭好回流装置在95℃下加热回流3h后。浓缩至液体表面出现晶膜，冷却结晶，抽滤后用无水乙醇洗涤。干燥得到甘氨酸锌螯合物。计算产率。

2.2.3锌含量的测定

将0.3g甘氨酸锌螯合物于坩埚中灰化，溶于10mL0.1mol/L HcL中，转移至250mL容量瓶中并稀释至刻度，摇匀。

准确吸取50mL上溶液于250mL锥形瓶中，加入25mL蒸馏水，滴加3滴二甲酚橙指示剂。用1：1氨水调节溶液呈橙红色，然后滴加六亚甲基四胺至溶液呈紫红色后，再多加3mL。用0.1mol/h的EDTA溶液滴定，当溶液由紫红色变为黄色时，即为终点。记录所用体积。用同样方法平行测定三次。