甘油磷酸镁是一种无机磷酸镁盐,常温常压下为白色至类白色固体粉末,具有优异的化学稳定性和较好的水溶解性。甘油磷酸镁是一种兼具药用与食品添加功能的营养增强剂,该物质主要用于制药领域及作为食品添加剂,甘油磷酸镁的质量指标涵盖游离磷酸盐(以P₂O₅计)、游离碱(以Mg计)、重金属(以Pb计)、砷(As)及粒度(20目筛余物)等参数。

图1 甘油磷酸镁的性状图
生物活性
甘油磷酸镁是一种有效的镁补充剂,具有多种健康益处,包括补充镁元素、促进能量代谢、改善神经功能、支持骨骼健康以及维护心血管健康。甘油磷酸镁无定型形式的镁盐,吸收率高,是容易被人体吸收的镁源之一,生物利用度显著高于氧化镁,也是螯合镁中性价比最好的。另外甘油磷酸镁吸收进入血液后释放出的甘油磷酸酯可以作为磷补充剂,用以满足人体每天对磷的需要。磷参与骨质的形成,以磷脂形式参与细胞膜的组成,同时磷与许多代谢中的酶活性有关,在能量代谢中的作用至关重要。[1]
合成工艺
化学合成法
通常以甘油和磷酸为原料,在一定的反应条件下先进行酯化反应生成甘油磷酸酯。将甘油与过量的磷酸混合,加入适量的催化剂,在一定温度和压力下进行反应。反应完成后,得到甘油磷酸酯的混合物。然后加入镁盐如氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁等,与甘油磷酸酯进行中和反应,生成甘油磷酸镁。反应结束后,经过过滤、浓缩、结晶等后处理步骤,得到甘油磷酸镁产品。酯化反应和中和反应的条件对产品的质量和收率影响较大。例如反应温度过高可能导致甘油脱水或磷酸分解等副反应发生,影响产品纯度,温度过低则反应速率缓慢,生产效率低下。同时反应压力、反应时间以及原料的配比等参数也需要精确控制,以确保反应朝着生成目标产物的方向进行。杂质的去除:在反应过程中,由于原料的纯度、反应条件等因素的影响,可能会产生一些杂质如未反应的原料、副产物以及催化剂残留等。甘油磷酸镁的结晶过程对产品的晶型、粒度分布和纯度有重要影响。如果结晶条件不当,可能会出现结晶速度过快或过慢、晶型不稳定、粒度不均匀等问题,影响产品的质量和后续的加工性能。因此,需要对结晶温度、搅拌速度、溶剂种类和浓度等因素进行优化,以获得理想的结晶产品。
生物合成法
利用微生物或酶的作用,将甘油和磷酸转化为甘油磷酸,再与镁离子结合生成甘油磷酸镁。首先,筛选出能够产生甘油磷酸激酶等相关酶的微生物菌株,如某些酵母菌或细菌。然后将这些微生物在含有甘油和磷酸的培养基中进行培养,在微生物体内酶的催化作用下,甘油和磷酸发生反应生成甘油磷酸。向反应体系中加入镁盐,使甘油磷酸与镁离子结合形成甘油磷酸镁。反应结束后,通过过滤、离心、纯化等步骤分离得到甘油磷酸镁产品。微生物菌株的筛选和培养:要获得高效合成甘油磷酸镁的微生物菌株并非易事,需要从大量的微生物中进行筛选和鉴定,并且要保证菌株的稳定性和活性。同时,微生物的培养条件也需要精细优化,包括培养基的成分、pH值、温度、溶氧等参数,以满足微生物生长和产酶的需求,从而提高甘油磷酸镁的合成效率。
医药应用
由研究报道甘油磷酸镁可用于合成预防口腔病的药物,具体涉及用于预防口腔疾病的制剂。该制剂包括甘油,二氧化硅,甘油磷酸钙,对羟基苯甲酸甲酯,羟苯丙酯,二氧化钛,香料,糖精钠,月桂基硫酸钠或烷基酰胺甜菜碱和水,其特征在于:该制剂进一步含有蛋白水解酶菠萝蛋白酶,天然甜味剂木糖醇,黄原胶和氯化镁或甘油磷酸镁,组分的重量百分比(wt%)如下:甘油:20-25,木糖醇:10-14,二氧化硅:22-26,黄原胶:1.2-1.4,对羟基苯甲酸甲酯:0.2-0.3,羟苯丙酯:0.08-0.12,糖精钠:0.1-0.3,二氧化钛:0.2-0.4,香料:0.7-1.0,菠萝蛋白酶:0.1-0.7,月桂基硫酸钠:1.2-1.4,或烷基酰胺甜菜碱:1.2,甘油磷酸钙:0.6-1.0,氯化镁:0.08-0.16,或甘油磷酸镁:0.16,以及水加至100。[2]
参考文献
[1] 陈磊等. 一种甘油磷酸镁的无定型物及其制备方法,中国发明专利, 专利号:202411974787[P].
[2] 曼纳斯赫诺夫, 预防口腔疾病的制剂, 中国发明专利,专利号:CN200580049901.9[P].