新型鉻化學(xué)品——有機(jī)鉻研究進(jìn)展

唐海燕 ，肖清貴 ，徐紅彬 ，張 懿

（1中國科學(xué)院過程工程研究所，北京 100190；2濕法冶金清潔生產(chǎn)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；3中國科學(xué)院綠色過程與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；4中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100190）

鉻是重要的戰(zhàn)略資源，鉻化工是無機(jī)化工和冶金材料交叉重點(diǎn)行業(yè)。鉻鹽產(chǎn)品是重要的基礎(chǔ)化工原料之一，用途廣泛，與國民經(jīng)濟(jì)15%的商品品種有關(guān)[1]。傳統(tǒng)鉻鹽產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)過程多伴有六價鉻污染，造成全社會談“鉻”色變，但鉻元素同時也是哺乳動物必需的微量元素之一。三價鉻是哺乳動物以及許多植物所必需的微量元素，其產(chǎn)品中具有生物活性的是有機(jī)三價鉻螯合物。有機(jī)鉻通過增強(qiáng)胰島素的生理功能及相關(guān)代謝酶的活性，影響動物體內(nèi)糖、脂、礦物及蛋白質(zhì)等的代謝，提高動物生長、繁殖、免疫及抗應(yīng)激性能，改善胴體品質(zhì)及肉質(zhì)，還有利于糖尿病、心血管疾病以及抑郁癥等精神方面疾病的防治，對人體重及體型的保持也有很好的效果[2]。1996年有機(jī)鉻產(chǎn)品銷售額為6500萬美元，而到了2003年，這一數(shù)值就達(dá)到了1億600萬美元，占所有微量元素產(chǎn)品銷售額的6%，僅次于鈣產(chǎn)品，是微量元素產(chǎn)品中的第二位[3]。有機(jī)鉻系列產(chǎn)品的開發(fā)已經(jīng)成為鉻化合物生產(chǎn)行業(yè)的一個重要產(chǎn)品品種及發(fā)展方向[4]。

目前，有機(jī)鉻產(chǎn)品主要作為添加劑用于飼料、食品及醫(yī)藥行業(yè)。用作飼料添加劑，可有效提高畜禽生長性能[5]；降低胴體脂肪和背膘厚度，改善肉質(zhì)[6]；增強(qiáng)畜禽的免疫及抗應(yīng)激性能[7]；日糧中添加能顯著提高產(chǎn)仔及配種率，降低新生個體死亡率，改善動物的繁殖情況[8]。在食品和醫(yī)藥行業(yè)，主要用于輔助治療Ⅱ型糖尿病，也用作減肥保健食品的輔助成分。

三價鉻離子是絡(luò)合性能極強(qiáng)的中心離子，能與有機(jī)物分子中羧基、胺基、羰基等形成配位鍵，生成結(jié)構(gòu)及性質(zhì)穩(wěn)定的絡(luò)合物。具有生物活性的有機(jī)三價鉻絡(luò)合物大致可分為5類：吡啶酸鉻、芳香族有機(jī)酸鉻、脂肪族有機(jī)酸鉻、氨基酸鉻以及其它有機(jī)鉻絡(luò)合物。

1 吡啶酸鉻

20世紀(jì)50年代證實(shí)三價鉻是葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor，GTF）的活性成分，70年代分析發(fā)現(xiàn)GTF中含有三價鉻和煙酸。自此，人們便試圖模擬GTF，制取有機(jī)鉻化合物，首先制得的是煙酸的同分異構(gòu)體2-吡啶甲酸的鉻絡(luò)合物。

2-吡啶甲酸，又被稱為2-吡啶羧酸、皮考啉酸，和煙酸是同分異構(gòu)體，只是羧基在吡啶環(huán)上的取代位置不同。研究發(fā)現(xiàn)喹啉酸的鉻絡(luò)合物也具有良好的生物活性。喹啉酸，學(xué)名為2,3-吡啶二甲酸。2-吡啶甲酸，煙酸以及喹啉酸都是吡啶的羧酸衍生物，它們的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 吡啶甲酸鉻（chromium picolinate，CrPic）

CrPic是美國Nutrition 21公司的專利產(chǎn)品，也是最早大規(guī)模推向市場的三價鉻絡(luò)合物。它由三個2-吡啶甲酸和一個三價鉻絡(luò)合而成。分子式為Cr(C6H4NO2)3，相對分子質(zhì)量為418.33，鉻含量為12.43%。CrPic為紫紅色結(jié)晶性細(xì)小粉末，流動性良好，常溫下穩(wěn)定，微溶于水，不溶于乙醇。CrPic是目前使用最廣泛的鉻營養(yǎng)劑，國內(nèi)外對其合成方法、作用以及應(yīng)用的研究也較為深入。

1.1.1 CrPic的制備方法

CrPic最早合成方法是以2-吡啶甲酸為原料，經(jīng)水相沉淀制備。具體制備過程是將2-吡啶甲酸及氯化鉻溶于水，攪拌均勻后，加入NaOH等堿性溶液調(diào)節(jié)溶液pH值，直至紅色沉淀生成[9]。隨后，乙醇溶液被用作反應(yīng)介質(zhì)，其操作過程同上[10]。以2-吡啶甲酸為原料制備CrPic的方法操作簡單，反應(yīng)速率快，但因2-吡啶甲酸價格高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高，嚴(yán)重影響該技術(shù)的市場競爭力。

為了降低生產(chǎn)成本，其它原料如2-甲基吡啶、2-乙烯吡啶、2-氰基吡啶等被用于合成CrPic。以2-甲基吡啶為原料合成CrPic是目前采用的最為普遍的方法，2-甲基吡啶經(jīng)氧化、酸化制得2-吡啶甲酸中間體，然后在堿性條件下與三價鉻鹽絡(luò)合制備CrPic。2-甲基吡啶的氧化方法有化學(xué)氧化法[11-14]、微生物發(fā)酵氧化法、氣相氧化法、電解氧化法等。該法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)速率快，缺點(diǎn)是制備過程會產(chǎn)生大量的含酸廢液，副產(chǎn)物較多，操作繁瑣。以2-乙烯吡啶為原料合成CrPic[15]用高錳酸鉀等氧化劑將2-乙烯吡啶氧化為2-吡啶甲酸，再與三氯化鉻發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是原料成本較低，反應(yīng)條件溫和，缺點(diǎn)是得到的2-吡啶甲酸純度低，需要進(jìn)行多次結(jié)晶才能得到合格的2-吡啶甲酸，且該工藝會產(chǎn)生二氧化錳副產(chǎn)物。以2-氰基吡啶為原料制備CrPic分為兩種：水熱法[16]以及水解法[17]。水熱法[16]合成CrPic是將2-氰基吡啶和三價鉻鹽溶液混合，在80～200℃、2～3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下通過一步水熱合成反應(yīng)生成CrPic。該方法操作簡單，成本低，產(chǎn)物易于分離，收率高（＞95%），但水熱法需高溫高壓，過程能耗較高。丁彩峰等[17]將2-氰基吡啶水解得到2-吡啶甲酸的鈉鹽溶液，然后與三氯化鉻螯合制得CrPic產(chǎn)品。此外，李先榮等[18]報道將適量CrPic添加到水楊酸鈉溶液中，混合后的溶液經(jīng)噴霧干燥可制得水溶性CrPic固體。

1.1.2 CrPic的生物學(xué)功能

CrPic能夠減輕胰島素抵抗[19]，增強(qiáng)胰島素的靈敏度[20]，從而影響機(jī)體糖代謝及脂類代謝[21]，進(jìn)而影響機(jī)體的生長、免疫及繁殖性能。目前，CrPic是有機(jī)鉻產(chǎn)品中唯一得到美國食品和藥物管理局認(rèn)可的鉻源保健品，它也是使用最為廣泛的有機(jī)鉻產(chǎn)品，主要作為醫(yī)藥、保健食品及飼料添加劑。用作醫(yī)藥及食品添加劑時，其主要功效是降糖減肥[22]、減輕糖尿病人的并發(fā)癥、強(qiáng)身健體、增強(qiáng)免疫力等[23]。在畜禽日糧中添加CrPic能促進(jìn)生長[5]，改善胴體品質(zhì)[6]及繁殖性能[8]，完善內(nèi)分泌系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫及抗應(yīng)激能力[7]。雖然大量研究表明補(bǔ)充CrPic對機(jī)體有利，但仍有部分研究結(jié)果顯示CrPic具有切割破壞DNA的作用[24-25]，還會導(dǎo)致淋巴細(xì)胞的胞質(zhì)自切[26]及凋亡[27]，所以CrPic的生理作用還有待深入研究和全面評估。

1.2 煙酸鉻（chromium nicotinate，CrNic）

因?yàn)闊熕峒?-吡啶甲酸是同分異構(gòu)體，所以CrNic的分子式、分子量及鉻含量與CrPic一致，常溫下穩(wěn)定，是煙灰色細(xì)小粉末，不溶于水和乙醇，也是較常用的飼料、食品及醫(yī)藥添加劑。

1.2.1 CrNic的合成方法

目前國內(nèi)CrNic的生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)量低，產(chǎn)品純度不高。從報道的CrNic的合成方法來看，多數(shù)采用煙酸與氫氧化鈉或氫氧化鉀反應(yīng)，生成煙酸鈉或煙酸鉀，再與可溶性三價鉻鹽配合生成CrNic[28]。Bhardwaj等[29]以3-甲基吡啶為原料，在180℃條件下用硝酸將其氧化為煙酸，然后加水稀釋，用堿液調(diào)節(jié)pH值為7～8，再與可溶性三價鉻鹽于80～90℃條件下進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)制備CrNic。該法會產(chǎn)生大量廢酸，氧化反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時間長達(dá)20 h，過程能耗較高。

1.2.2 CrNic的生物學(xué)功能

CrNic的生物學(xué)功能與CrPic基本一致。Chen等[30]研究了CrNic對9～22周大的雄性火雞生長性能、肉質(zhì)及血液生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明補(bǔ)充CrNic可提高年齡為9～18周火雞的生長性能，改善年齡為22周火雞的肉質(zhì)。Mostafa-Tehrani等[31]在研究CrNic對伊朗肥尾羔羊的作用時發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充CrNic（劑量為200 μg Cr/kg體重）能夠增加頭部、皮膚、肝臟及腎臟的重量，減輕體內(nèi)脂肪的重量。

1.3 喹啉酸鉻（chromium quinolinate，CrQui）

喹啉酸分子中有兩個羧基，其鉻絡(luò)合物易溶于水，作為添加劑用于飼料及食品工業(yè)。Storrs等[32]用喹啉酸及氯化鉻為原料，在磷酸鹽緩沖溶液中分別制得二喹啉酸鉻及三喹啉酸鉻。將二喹啉酸鉻配成鉻濃度為5 mmol/L的溶液，并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為5.8，用作年齡為5周的小鼠的飲用水。研究結(jié)果證實(shí)服用CrQui小鼠的體重比對照組輕14%，這說明CrQui具有減肥功效。

2 芳香族有機(jī)酸鉻

2.1 蘆丁鉻（chromium rutin，CrRu）

蘆丁又名蕓香苷、維生素P、紫槲皮苷，是中藥中常見的活性成分，也是人類飲食中含量最多的類黃酮之一。它具有非常好的清除自由基及抗脂質(zhì)過氧化功能，具有抗菌消炎、抗過敏、抗癌、抗病毒等生理作用，在醫(yī)藥和保健食品行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用[33]，其分子式見圖2。由圖2可以看出，蘆丁分子是大π共軛體系，分子中的O具有很強(qiáng)的配位能力，它的分子空間結(jié)構(gòu)有利于配合物的形成。

2.1.1 CrRu的合成方法

CrRu的合成一般以蘆丁及氯化鉻或硝酸鉻為原料，乙醇為反應(yīng)介質(zhì)，加熱反應(yīng)一定時間后，再用堿（NaOH或乙醇胺）調(diào)節(jié)溶液pH值為6～7，可得到棕黃色沉淀，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌、干燥后得到CrRu[34-35]。

2.1.2 CrRu的生物學(xué)功能

黃建東等[34]研究發(fā)現(xiàn)，CrRu能降低鏈脲霉素引起的糖尿病（streptozotocin-induced diabetes，STZD）大鼠的空腹血糖值，表明CrRu有輔助降糖作用。李芳等[35]的研究表明，CrRu（劑量為1～5 mg Cr/kg體重）能夠降低血液中葡萄糖濃度，減少天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate amino transferase，AST）、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine amino transferase，ALT）以及堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）的活性，增加肝臟中的糖原水平，起到降糖的功效。

2.2 槲皮素鉻（chromium quercetin，CrQu）

槲皮素又名櫟精、槲皮黃素，具有較好的祛痰止咳、降壓、降血脂、擴(kuò)張冠狀動脈的作用。槲皮素能有效抑制促癌劑的作用、抑制離體惡性細(xì)胞的生長、抑制艾氏腹水癌細(xì)胞DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成，還能抑制血小板聚集和5-羥色胺的聚集。臨床主要用于治療慢性支氣管炎，也用于高血壓患者的輔助治療。其分子式如圖3所示。

2.2.1 CrQu的合成方法

CrQu的合成方法與CrRu的類似。以槲皮素及可溶性三價鉻鹽為原料，乙醇為反應(yīng)介質(zhì)，回流反應(yīng)8 h后有沉淀生成，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌、干燥后得黃色粉末狀CrQu[36]。

2.2.2 CrQu的生物學(xué)功能

俞梅蘭[37]研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素與三價鉻形成配合物后，由于兩者的協(xié)同作用，使CrQu具有較強(qiáng)的清除羥基自由基、超氧陰離子以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的能力。其對革蘭氏陽性及陰性菌有一定的抑制作用，對金黃色葡萄球菌、變形桿菌和啤酒酵母菌有較強(qiáng)的抑制作用。

2.3 黃芩苷（chromium baicalin，CrBL）及黃芩素鉻（chromium baicalein，CrBE）

中藥中的黃芩是唇形科植物黃芩的干燥根，黃芩苷和黃芩素是其中重要的成分。黃芩苷又名黃芩甙，具有抗炎、抗變態(tài)反應(yīng)、抗菌、利尿、利膽、解熱、降壓、鎮(zhèn)靜等功效，臨床上主要用來治療肝炎。黃芩素又被稱為黃芩苷元、黃芩黃素，具有抗炎、抗變態(tài)反應(yīng)、抗菌及解熱的功效。兩者的結(jié)構(gòu)式如圖4所示。

2.3.1 CrBL及CrBE的合成方法

CrBL與CrBE的合成方法類似。將黃芩苷（或黃芩素）加無水乙醇攪拌溶解，加熱回流0.5 h后，再加入無水乙酸鈉及氯化鉻，反應(yīng)液繼續(xù)回流攪拌反應(yīng)4 h，冷卻、過濾、洗滌、干燥至恒重，得到CrBL（或CrBE）。黃芩苷（或黃芩素）與無水乙酸鈉及氯化鉻摩爾比為2∶2∶1[38]。

2.3.2 CrBL及CrBE的生物學(xué)功能

將制得的CrBL及CrBE添加到昆明種小鼠的日糧中，喂食2周，發(fā)現(xiàn)它們均具有一定的降低血糖的作用[39]。

2.4 葉酸鉻（chromium folate，CrF）

葉酸又名維生素M，維生素Bc，維生素B9，化學(xué)名為蝶酰谷氨酸，是一種水溶性B族維生素。葉酸有促進(jìn)骨髓中幼細(xì)胞成熟的作用，對孕婦尤其重要。缺乏葉酸可引起巨紅細(xì)胞性貧血以及白細(xì)胞減少癥，還會造成DNA的氧化損傷及甲基化[40]。葉酸結(jié)構(gòu)式如圖5所示。

2.4.1 CrF的合成方法

將葉酸及去離子水加入燒瓶中，加熱至溶液完全沸騰，再加入幾滴氫氧化鈉使葉酸完全溶解，然后加入氯化鉻水溶液，邊加熱攪拌邊加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至5～6，立即有深黃色的沉淀生成，繼續(xù)加熱回流反應(yīng)2 h，待反應(yīng)液冷卻至室溫后，離心，沉淀用熱水及吡啶洗滌數(shù)次，除去未反應(yīng)的原料，收集沉淀，真空干燥，得深黃色粉末狀CrF固體[41]。

2.4.2 CrF的生物學(xué)功能

李芳等[35]研究表明，在劑量為1～5 mg Cr/kg體重時，CrF能夠降低血液中葡萄糖濃度，降低AST、ALT、ALP的活性，增加肝臟中的糖原水平，起到降糖的功效。急性毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CrF的最小致死量（minimum lethal dose，MLD）為5 g/kg體重。

2.5 水楊酸系列鉻（chromium salicylate，CrSA）

山西大學(xué)分子科學(xué)研究所合成了一系列CrSA配合物，并對其各項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行了研究。初步研究表明，CrSA具有良好的降糖降脂作用。與模型組對比，喂食CrSA的給藥組血糖降低了10%～13%，腹脂降低59%～61%，肝重降低11%，膽固醇降低15%～27%，甘油三酯（triglyceride，TG）降低15%～30%，低密度脂蛋白降低41%～42%，高密度脂蛋白升高16%～28%，體重零增長，表明CrSA具有明顯的降糖減肥效果[42-43]。

3 脂肪族有機(jī)酸鉻

3.1 丙酸鉻（chromium propionate，CrP）

3.1.1 CrP的合成方法

CrP一般以丙酸及可溶性三價鉻鹽在水溶液中絡(luò)合制得，也可以六價鉻為鉻源還原后與丙酸反應(yīng)制得CrP。在帶有冷凝器的反應(yīng)器內(nèi)，加入丙酸及重鉻酸鈉，加熱至90℃，慢慢加入還原劑，將混合物升溫至120～135℃，攪拌反應(yīng)3 h即可。還原劑為飼料級的單糖或多糖，如丙二醇、果糖及蔗糖等。經(jīng)檢測產(chǎn)品中不含六價鉻。得到的CrP溶液可直接加到飼料中，也可加到其它載體上制成干品。

3.1.2 CrP的生物學(xué)功能

Król等[44]以高糖日糧的大鼠為對象，研究了CrP的降糖功效。結(jié)果表明，日糧中添加CrP能夠提高大鼠糖代謝指標(biāo)，降低胰島素抵抗，增強(qiáng)胰島素的敏感性，起到降糖的作用。李正等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在模擬運(yùn)輸條件下，與空白對照相比，試驗(yàn)組羅非魚血糖濃度和血清肌酸激酶活性均有顯著增加，表明CrP可提高羅非魚的抗運(yùn)輸應(yīng)激能力。Staniek等[46]研究發(fā)現(xiàn)，對妊娠期大鼠喂食CrP 3周后，與空白組相比，給藥組的母體肝臟和腎臟中鉻含量分別增加了177%和455%，而肝臟中銅和鋅的含量卻分別降低了9%和12%，胎兒肝臟中的鋅濃度增加了181%，而腎臟中的銅含量卻降低了34%，表明CrP會影響機(jī)體內(nèi)的礦物代謝。Staniek等[47]以大鼠為研究對象，采用一次最大給藥量法對CrP的經(jīng)口急性毒性進(jìn)行了研究，試驗(yàn)周期為14天。結(jié)果表明，試驗(yàn)期內(nèi)大鼠沒有出現(xiàn)異常及死亡，尸檢也未見異常，CrP對大鼠的體重、臟器指數(shù)、血液常規(guī)指標(biāo)和生化指標(biāo)等均沒有明顯的影響。雌、雄性大鼠經(jīng)口半數(shù)致死量（lethal dose 50%，LD50）大于2000 mg/kg體重?；蚨拘栽囼?yàn)也證實(shí)CrP不會造成大鼠遺傳性質(zhì)的改變[48]。研究還表明CrP對大鼠的妊娠結(jié)局、窩產(chǎn)活仔數(shù)、平均窩質(zhì)量、臟器重、母體血液生化指標(biāo)、胎兒的器官形態(tài)等均無影響，說明CrP沒有生殖毒性[46]。

3.2 檸檬酸鉻（chromium citrate，CrCI）

檸檬酸，又名枸櫞酸，是一種重要的有機(jī)酸，在工業(yè)、食品及化妝品等行業(yè)有廣泛的用途。

3.2.1 CrCI的合成方法

趙樹清等[49]以新制成的氫氧化鉻為原料，與檸檬酸和水于60～80℃下加熱10～15 h，得到紫色CrCI溶液。過濾后濾液進(jìn)行濃縮，然后加乙醇析出CrCI膠體，脫水干燥得紫色CrCI固體粉末。李芳等[50]將檸檬酸及氯化鉻水溶液攪拌混合后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至5，然后回流反應(yīng)6 h，制得CrCI。

3.2.2 CrCI的生物學(xué)功能

李芳等[50]研究了CrCI的降糖效果、DNA氧化損傷性及毒性，并與氯化鉻進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，在劑量為0.25～0.75 mg Cr/kg體重時，CrCI能夠有效地降低四氧嘧啶糖尿?。╝lloxan-induced diabetes，AID）大鼠的血糖水平，增加肝臟中糖原水平。與氯化鉻相比，CrCI具有更好的降糖、降脂效果。在大鼠的生理?xiàng)l件下，CrCI不會引起DNA的氧化損傷，無毒，其LD50高達(dá)15.1 g/kg體重。

3.3 葡萄糖酸鉻（chromium gluconate，CrG）

3.3.1 CrG的合成方法

CrG的制備以葡萄糖酸及氫氧化鉻為原料，40～60℃下，攪拌反應(yīng)10～24 h，反應(yīng)液逐漸變?yōu)樽仙?，?dāng)pH值為4～5時停止反應(yīng)，過濾除去未反應(yīng)的氫氧化鉻，濾液真空蒸發(fā)除水冷卻后乙醇鹽析，過濾分離，干燥脫水得到紫色結(jié)晶性粉末，即為CrG[51]。

3.3.2 CrG的生物學(xué)功能

李善花等[52]以AID大鼠為研究對象，應(yīng)用過碘酸雪夫氏反應(yīng)研究了CrG的功能。兩組試驗(yàn)組分別在日糧中添加劑量為5 μg Cr/kg體重及10 μg Cr/kg體重的CrG，另設(shè)一組正常對照組及糖尿病對照組。喂食4周后試驗(yàn)組肝糖原明顯增多，高劑量組的效果更為明顯。試驗(yàn)結(jié)果表明，CrG可通過促進(jìn)肝糖原的合成和周圍組織中葡萄糖的利用而起到降糖的作用。張杰等[53]研究了CrG對體外高糖培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞的保護(hù)作用及其機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)，CrG能夠提高乳鼠心肌細(xì)胞存活率，激活B細(xì)胞淋巴瘤-2基因表達(dá)，抑制半胱天冬氨酸酶的表達(dá)。

3.4 氨基葡萄糖酸鉻（chromium aminogluconate，CrAG）

氨基葡萄糖酸是氨基葡萄糖氧化的產(chǎn)物，是手性藥物合成的手性源中間體，具有良好的生理藥理作用。

3.4.1 CrAG的合成方法

白志平等[54]以氨基葡萄糖酸及氯化鉻為原料合成了CrAG產(chǎn)品。將氨基葡萄糖酸及氫氧化鈉加水溶解后用酸調(diào)節(jié)pH值為8.5，然后加入氯化鉻，升溫至75℃后保溫反應(yīng)24 h，溶液變?yōu)樽霞t色。然后將該溶液真空蒸發(fā)濃縮后加無水乙醇鹽析，得紫紅色黏性物質(zhì)。將該黏性物質(zhì)用水溶解后，注入離子交換色譜柱中，進(jìn)行吸附分離，經(jīng)反復(fù)吸附洗出后真空干燥得到CrAG絡(luò)合物。

3.4.2 CrAG的生物學(xué)功能

以AID小鼠為研究對象，CrPic為對照，研究上述合成得到的CrAG的作用。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)鉻濃度相同時，CrAG調(diào)節(jié)血糖的能力優(yōu)于CrPic，且高劑量時它還能降低小鼠0.5 h餐后血糖濃度[54]。

3.5 蘋果酸鉻（chromium malate，CrM）

蘋果酸尤其是L-蘋果酸是人體內(nèi)部循環(huán)的重要中間產(chǎn)物，易被人體吸收，因此作為性能優(yōu)異的添加劑和功能性產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)療、保健品及飼料等領(lǐng)域[55]。

3.5.1 CrM的合成方法

將蘋果酸及氯化鉻加水?dāng)嚢枞芙夂?，逐滴加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH值為4～5，然后將反應(yīng)液于80℃恒溫攪拌反應(yīng)6～8 h，溶液由綠色變?yōu)樽仙?，離心濃縮，向濃縮液中加入無水乙醇鹽析出大量沉淀，經(jīng)過濾分離、洗滌、干燥得淡藍(lán)色固體粉末CrM產(chǎn)品[56]。

3.5.2 CrM的生物學(xué)功能

吳向陽等[57]以AID大鼠為研究對象，研究了CrM的降糖作用及毒性，并與氯化鉻進(jìn)行了對比，實(shí)驗(yàn)周期為2周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CrM能夠維持血糖、血脂以及肝臟中糖原的水平，且效果優(yōu)于氯化鉻。毒性實(shí)驗(yàn)也表明CrM在生理?xiàng)l件下不會引起DNA的氧化損傷，急性毒性實(shí)驗(yàn)表明CrM是無毒的。他們還將CrM與蜂膠混合，探討了混合物的生理功能及毒性。研究結(jié)果表明與單獨(dú)的CrM及蜂膠相比，兩者的混合物具有更強(qiáng)的生理功能，能夠降低血糖水平，降低AST、ALT及ALP的活性，提高肝臟中糖原水平。急性毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混合物的LD50高達(dá)5.0 g/kg體重[58]。

3.6 二十二碳六烯酸鉻（chromium docosahexaenate，CrDHA）

二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）是ω-3脂肪酸的主要成分，能夠促進(jìn)TG及血壓的降低、增強(qiáng)胰島素滲透性、防止心律失常、穩(wěn)定動脈粥樣硬化、減少血小板聚集，有益心臟健康，對人體多種疾病有治療效果[59]。

3.6.1 CrDHA的合成方法

鑒于DHA和三價鉻有相似的作用，Kralovec等[60-61]研究合成了兩者的絡(luò)合物。將DHA、乙醇、NaOH及水等混合，并于85～90℃在氮?dú)鈿夥眨魉贋?0 mL/min）中回流攪拌1 h，然后再向其中加入氯化鉻水溶液，升溫至90～95℃，保溫反應(yīng)5 h。冷卻后分液，水相凍干后溶于乙酸乙酯中，離心分離未反應(yīng)的氯化鉻，得到CrDHA的乙酸乙酯溶液。

3.6.2 CrDHA的生物學(xué)功能

Barrow等[61]以STZD小鼠為研究對象，研究了CrDHA的生物活性。結(jié)果表明，CrDHA能降低空腹血糖值，與空白組相比，日糧中添加CrDHA能夠改善小鼠的GTF值。

4 氨基酸鉻（chromium amino acid，CrAA）

人和動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)是由多種氨基酸組成，氨基酸與鉻形成絡(luò)合物后能增強(qiáng)兩者的協(xié)同作用，服用CrAA，不僅攝入了有生物活性的三價鉻，而且給機(jī)體帶來必需氨基酸。迄今已合成多種CrAA。

4.1 蛋氨酸鉻（chromium methionine，CrMet）

蛋氨酸（methionine，Met）又名甲硫氨酸，是組成蛋白質(zhì)的20種α-氨基酸中的一種。Met是一種含硫的α-氨基酸，是哺乳動物的必需氨基酸和生酮氨基酸。Met是一種抗氧劑，能有效地清除生物體內(nèi)的自由基。Met缺乏就會導(dǎo)致體內(nèi)蛋白質(zhì)合成受阻，造成機(jī)體損害。Met與三價鉻絡(luò)合形成CrMet后能增強(qiáng)兩者的協(xié)同作用。

4.1.1 CrMet的合成方法

CrMet的制備一般是在水體系中進(jìn)行的?；具^程是將Met及氯化鉻在水中攪拌混合充分后，攪拌下用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值使生成的CrMet沉淀并析出，然后再通過一系列的分離純化操作，最后干燥得到CrMet產(chǎn)品[62]。隨后中國科學(xué)院過程工程研究所開發(fā)出了醇相體系中合成CrMet的方法。將Met與堿或堿性鹽在乙醇溶液中攪拌溶解得到溶液1；將三價鉻鹽加乙醇溶液攪拌溶解得到溶液2，然后向其中滴加溶液1；滴加結(jié)束后于常壓下，30～90℃，反應(yīng)0.5～3 h，冷卻、過濾、洗滌、干燥得CrMet產(chǎn)品。該方法采用醇溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，降低了反應(yīng)過程中的質(zhì)子化作用，反應(yīng)溫度低、操作時間短，在常壓下反應(yīng)1～2 h，收率可達(dá)到80%以上；本發(fā)明提出的工藝，避免了滴加氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值的繁瑣步驟，簡化了操作[63]。

4.1.2 CrMet的生物學(xué)功能

Abdel-Monem等[62]以臨產(chǎn)期奶牛為對象研究了CrMet的生物學(xué)功能。使用的CrMet為L-CrMet氯化物，以膠囊形式每天補(bǔ)充一次，劑量為0、0.03、0.06 mg Cr/kg體重；研究周期從分娩前21天起開始，到產(chǎn)后28天結(jié)束。母牛產(chǎn)犢后擠奶，記錄每頭牛飼料攝入量（以干物質(zhì)量計(jì)），產(chǎn)奶量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CrMet對母牛的飼料攝入量沒有影響，但能夠增大產(chǎn)奶量及奶中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖等的總含量。毒性試驗(yàn)顯示CrMet是安全無毒的。賈瑞蓮等[64]研究表明，與對照組相比，母豬飼喂CrMet在下一胎可提高窩產(chǎn)仔數(shù) 1.3～1.4頭。此外，飼喂CrMet還可以有效降低母豬哺乳期體重?fù)p失、并在一定程度上提高斷奶仔豬窩重。唐利華等[65]研究表明日糧中添加CrMet能顯著降低肉雞心臟相對重量，對血液生化指標(biāo)影響顯著，而對其它臟器相對重量影響并不明顯。

4.2 谷氨酸鉻（chromium glutamate，CrGlu）

谷氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種α-氨基酸中的一種，在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學(xué)反應(yīng)。

4.2.1 CrGlu的合成方法

CrGlu合成方法如下：先用海藻鈣與谷氨酸進(jìn)行反應(yīng)生成谷氨酸鈣，然后再與硫酸鉻反應(yīng)，生成白色硫酸鈣沉淀，熟化30 min后離心分離除去不溶物，上清液凍干即得到可溶的CrGlu[66]。

4.2.2 CrGlu的生物學(xué)功能

蔡英茂[67]研究了CrGlu對AID小鼠胰島及B細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。將AID小鼠隨機(jī)分為糖尿病對照組、實(shí)驗(yàn)Ⅰ組（每日灌胃，給予CrGlu，劑量為250 μg Cr/kg體重）及實(shí)驗(yàn)Ⅱ組（每日灌胃，給予CrGlu，劑量為125 μg Cr/kg體重），另設(shè)正常對照組。3周后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)Ⅰ組小鼠胰島內(nèi)空虛部分明顯縮小，B細(xì)胞及其顆粒增多，界限較清楚，表明CrGlu對AID小鼠胰島及B細(xì)胞的損傷具有明顯的改善作用。

4.3 苯丙氨酸鉻（chromium phenylalanine，CrPhe）

苯丙氨酸也是構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種α-氨基酸中的一種，是哺乳動物的必需氨基酸和生酮生糖氨基酸，是復(fù)配氨基酸輸液的重要成分，也是氨基酸類抗癌藥物的中間體，是生產(chǎn)腎上腺素、甲狀腺素和黑色素的原料。

4.3.1 CrPhe的合成方法

將苯丙氨酸及氯化鉻加水溶解后，于80℃加熱攪拌反應(yīng)4 h，將反應(yīng)液冷凍干燥后用丙酮洗滌，然后烘干得CrPhe[68]。

4.3.2 CrPhe的生物學(xué)功能

Yang等[68]的研究表明，CrPhe能夠增加脂肪細(xì)胞中胰島素刺激性葡萄糖攝入，增強(qiáng)蛋白激酶B的磷酸化作用，提高整體的葡萄糖耐量（glucose tolerance，GT），并且正常生理?xiàng)l件下不會造成DNA的損傷。Zhao等[69]的研究證實(shí)，CrPhe能夠增強(qiáng)磷酸腺苷蛋白激酶的作用并刺激血糖的轉(zhuǎn)化運(yùn)輸，從而起到降糖的效果。

4.4 脫氧蒜氨酸鉻（chromium deoxyalliin，CrDA）

脫氧蒜氨酸是一種非蛋白質(zhì)型氨基酸，主要存在于大蒜中，具有抗氧化、抗糖尿病、抗癌、抗菌、抗高血壓、保護(hù)腎臟等生理功能[70]，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

將脫氧蒜氨酸及氯化鉻加水溶解后攪拌反應(yīng)過夜，直至溶液顏色由綠色變?yōu)樽霞t色，將反應(yīng)液濃縮至飽和，放入密閉容器中靜置1個月，有淡粉色晶體生成，過濾、洗滌，干燥得CrDA[70]。CrDA能夠抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌[70]及真菌[71]的生長。

4.5 其它CrAA

4.5.1 組氨酸鉻（chromium histidinate，CrHis）

組氨酸學(xué)名2-氨基-3咪唑基丙酸，是一種含有咪唑基側(cè)鏈的堿性及極性的α-氨基酸。L-組氨酸是蛋白質(zhì)合成的編碼氨基酸，哺乳動物必需氨基酸和生糖氨基酸。醫(yī)藥上用于治療胃潰瘍、貧血、過敏癥等。Dogukan等[72]研究了CrHis的生物學(xué)功能，結(jié)果表明CrHis能夠降低腎臟中丙二醛及8-異前列烷濃度，降低血漿中尿素態(tài)氮及肌氨酸酐濃度，減輕腎損傷的程度。

4.5.2 ?；撬徙t（chromium taurinate，CrTA）

牛磺酸又稱β-氨基乙磺酸，是一種非蛋白氨基酸。?；撬犭m然不參與蛋白質(zhì)的合成，但卻與胱氨酸及半胱氨酸的代謝密切相關(guān)。具有改善內(nèi)分泌、增強(qiáng)人體免疫、防止心血管疾病等多項(xiàng)生理功能，對于腎毒性及肝毒性有保護(hù)作用[73]。將牛磺酸溶于水后，加入氯化鉻水溶液，然后用NaOH調(diào)節(jié)pH值為9，于60℃加熱攪拌反應(yīng)6～8 h，然后加入無水乙醇沉淀配合物，離心分離，用無水乙醇及丙酮洗滌，沉淀冷凍干燥，即可得到CrTA。研究發(fā)現(xiàn)CrTA對糖尿病小鼠沒有明顯的作用[56]。

4.5.3 賴氨酸鉻（chromium lysinate，CrLys）

賴氨酸，學(xué)名2,6-二氨基己酸，是蛋白質(zhì)中唯一帶有側(cè)鏈伯氨基的氨基酸，是哺乳動物必需氨基酸和生酮氨基酸。它具有增進(jìn)食欲、改善營養(yǎng)不良、提高免疫力、輔助鈣吸收等生了功能，用作食品強(qiáng)化劑和飼料添加劑。Trusovs[74]提出了非水介質(zhì)中合成CrLys的方法。先用氯化鉻及KOH反應(yīng)制備氫氧化鉻，然后再與賴氨酸在己烷介質(zhì)中常壓沸騰反應(yīng)3 h，冷卻，過濾、洗滌、干燥得藍(lán)灰色粉狀CrLys。

4.5.4 堿式甘氨酸氨酸鉻及甘氨酸鉻（chromium glycinate，CrGly）

Ashmead等[75]合成了堿式CrGly及CrGly。制備方法如下：將硫酸鉻、甘氨酸及氧化鈣干混后放入彈形量熱器中，將量熱彈放入70℃的水浴中加熱，直至彈內(nèi)物料開始放熱，然后將水浴中的水換成冷水，維持彈內(nèi)溫度在75～85℃之間。當(dāng)彈內(nèi)溫度降為70℃時，反應(yīng)基本完成。量熱彈內(nèi)物料冷至室溫后打開量熱彈，放置過夜得產(chǎn)品。

4.5.5 梅拉德酸鉻

梅拉德反應(yīng)是廣泛存在于食品工業(yè)的一種非酶褐變，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）間的反應(yīng)，經(jīng)過復(fù)雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精（又稱擬黑素），所以又稱羰胺反應(yīng)。Trusovs利用梅拉德反應(yīng)制備了梅拉德酸鉻絡(luò)合物。將甘氨酸、蔗糖溶于水，攪拌沸騰2 h后向其中加入氯化鉻，繼續(xù)攪拌沸騰1 h得梅拉德酸鉻絡(luò)合鉻[76]。

5 其它有機(jī)鉻螯合物

5.1 酵母鉻（chromium yeast，CrY）

CrY又稱為富鉻或高鉻酵母，是通過微生物發(fā)酵方法制備的，具有生物活性高、毒性小等特點(diǎn)，并且還能同時補(bǔ)充一定量的氨基酸，被認(rèn)為是一種有較好應(yīng)用前景的有機(jī)鉻產(chǎn)品。其中含鉻啤酒酵母是最先開發(fā)并用于醫(yī)藥、保健的有機(jī)鉻制品之一，其它含鉻或富鉻酵母的制法與含鉻啤酒酵母類似。

5.1.1 CrY的制備方法

CrY一般都是通過在普通酵母培養(yǎng)基中加入無機(jī)鉻鹽的方法來制備的，酵母在高濃度鉻環(huán)境中吸收并同化無機(jī)鉻化合物，使之轉(zhuǎn)化為有機(jī)鉻富集在酵母細(xì)胞中。通過優(yōu)化培養(yǎng)條件，CrY中鉻含量能達(dá)到 3248 μg/g[77]。

5.1.2 CrY的生物學(xué)功能

與一般的有機(jī)鉻產(chǎn)品一樣，CrY也具有提高生長、繁殖性能，增強(qiáng)免疫能力、改善胴體品質(zhì)、提高機(jī)體抗氧化、應(yīng)激能力等作用。Liu等[78]研究了口服CrY對健康及糖尿病小鼠的作用。結(jié)果表明CrY能夠降低糖化血紅蛋白及TG含量，降低總膽固醇水平。Ahmed等[79]研究了CrY對鯉魚的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)日糧中補(bǔ)充CrY能夠降低體脂含量，毒性實(shí)驗(yàn)表明CrY沒有肝臟及內(nèi)臟器官毒性。

5.2 多糖鉻

5.2.1 水蘇糖鉻（chromium stachyose，CrST）

水蘇糖是由1分子α-葡萄糖、1分子β-果糖和2分子α-半乳糖構(gòu)成的四糖，結(jié)構(gòu)式如圖7所示。水蘇糖具有調(diào)整腸道微生態(tài)平衡和保護(hù)腸道，增強(qiáng)免疫力，延緩衰老，減壓降脂等生理療效。

將水蘇糖及氯化鉻的水溶液混合，然后用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至9，于60℃攪拌回流反應(yīng)6～8 h，加入5倍體積的無水乙醇沉淀配合物，離心分離，洗滌，冷凍干燥，即得綠色粉末狀CrST固體[56]。研究表明，CrST對血糖濃度、AST、ALT、ALP的活性以及肝臟中的糖原水平的影響均不顯著[35]。

5.2.2 海藻多糖鉻（chromium seaweed polysaccharide，CrSP）

海藻多糖是指海藻中所含的各種高分子碳水化合物，海藻多糖具有激活免疫細(xì)胞、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、清除活性氧的作用，而且還能增強(qiáng)酶活性劑的防癌抗腫瘤功效。張磊等[80]研究發(fā)現(xiàn)CrSP對正常小鼠血糖及GT無影響，對AID小鼠無明顯治療作用，但能顯著抑制AID小鼠、大鼠血糖的升高，表明CrSP具有預(yù)防血糖升高作用，對預(yù)防AID有重要作用。

5.2.3 黃芪多糖鉻（chromium astragalus polysaccharides，CrAP）

黃芪多糖是從黃芪藥材中提取的多糖，具有降低葡萄糖負(fù)荷的作用，并能對抗腎上腺素引起的小鼠血糖升高。鄧毅等[81]用純化后的黃芪多糖與氯化鉻在堿性條件下制備了CrAP絡(luò)合物，并研究了其對STZD小鼠模型的降糖作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與給藥前相比，CrAP都能顯著降低高血糖小鼠的血糖，表明CrAP具有較強(qiáng)的降糖效果，有一定的開發(fā)前景。

5.2.4 魔芋葡甘露寡糖鉻（chromium amorphophallus konjac oligosaccharides，CrAKO）

陳秀敏等[82]采用β-甘露聚糖酶水解的魔芋葡甘露寡糖與三價鉻在強(qiáng)堿性的水溶液中絡(luò)合，制備了CrKOS，并研究了其中的鉻在小鼠體內(nèi)的吸收情況及其對糖尿病小鼠GT的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CrKOS在高劑量（60 mg/kg體重）時，具有增強(qiáng)糖尿病小鼠GT的作用，而且小鼠血清鉻含量高于空白對照組34%，表明CrKOS中的鉻易于被吸收利用。

5.2.5 殼聚糖鉻（chromium chitosan，CrCH）

殼聚糖又稱為幾丁糖，是一種由甲殼素脫乙酰基后的產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)式如圖8所示。殼聚糖具有控制膽固醇、抗菌消炎、防治高血壓等生理功能。

白志平等[83]以殼聚糖及可溶性三價鉻鹽為原料制備了CrCH，并研究了它對AID小鼠的作用。研究發(fā)現(xiàn)CrCH能顯著降低AID小鼠的餐后2 h血糖值，說明CrCH具有調(diào)節(jié)血糖的作用，且在鉻濃度相同時，其效果優(yōu)于CrPic。

5.3 多肽鉻（chromium polypeptide，CrPP）

多肽是α-氨基酸以肽鏈連接在一起而形成的化合物。膠原多肽營養(yǎng)價值高，能夠保護(hù)胃黏膜、防止?jié)儾?；抑制血壓上升；促進(jìn)成骨作用，預(yù)防骨質(zhì)疏松；促進(jìn)皮膚膠原代謝，起到美容的作用；對各種骨關(guān)節(jié)疾病有很好的預(yù)防及治療作用。肌肽是由β-丙氨酸和L-組氨酸組成的一個水溶性二肽，肌肽具有抗氧化、預(yù)防蛋白質(zhì)糖化、抗衰老等生理功能。

劉安軍等[84]采用畜產(chǎn)副產(chǎn)物豬皮提取膠原蛋白并分解為短肽，與氯化鉻按一定比例進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)噴霧干燥后制成膠原多肽鉻，然后研究了膠原多肽鉻對AID小鼠肝損傷在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)膠原多肽鉻能在一定程度上緩解糖尿病小鼠肝臟的病變，使糖尿病小鼠肝指數(shù)明顯降低，說明膠原多肽鉻對AID的小鼠肝臟損傷具有明顯的保護(hù)作用。

施秀芳[85]合成了不同摩爾比（肌肽∶鉻）的肌肽鉻絡(luò)合物（chromium carnosine，CrCS），并對其降糖活性及對DNA損傷進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CrCS可以顯著地改善糖尿病模型大鼠血糖、血脂水平，且效果優(yōu)于CrPic，也不會對DNA造成損傷。

5.4 乳鐵蛋白鉻（chromium 1actoferrin，CrLF）

乳鐵蛋白是具有與金屬離子絡(luò)合能力的單鏈糖蛋白，一個乳鐵蛋白分子可以同兩個鉻離子結(jié)合。乳鐵蛋白具有廣泛的生物學(xué)活性，包括廣譜抗菌作用、消炎、抑制腫瘤細(xì)胞生長及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)等，是一種新型抗菌、抗癌藥物和極具開發(fā)潛力的食品、化妝品添加劑。

將乳鐵蛋白及氯化鉻溶于水后，于50～72℃加熱攪拌2 h，控制pH值在6～7.5之間，然后冷卻、過濾、噴霧干燥，制得粉狀CrLF[86-87]。將得到的CrLF溶液同100 kg奶粉經(jīng)噴霧干燥混合，制得三價鉻乳制品.將此乳制品混入小鼠日食，含鉻量為400 μg/kg日食，喂飼患Ⅱ型糖尿病小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些小鼠灌食CrLF 2 h后的血糖顯著低于對照組小鼠，表明CrLF能有效地控制血糖濃度[86]。

5.5 葉綠素鉻（chromium chlorophyllate，CrCP）

薛永新等[88]以從天然原料中提取的葉綠素或工業(yè)品糊狀葉綠素為原料，經(jīng)皂化、除雜、脫鎂、鉻代、堿化等步驟制得了CrCP。CrCP能增加葉綠素及三價鉻的協(xié)同作用，其分子結(jié)構(gòu)中所含的鉻卟啉結(jié)構(gòu)具有催化氮化碳?xì)浠衔锏哪芰?，能參與生理物質(zhì)的生物合成，代謝外源性化合物和內(nèi)源性化合物，其生理作用還需要進(jìn)一步研究。

5.6 甲殼素鉻（chromium chitin，CrCHI）

甲殼素，又名甲殼質(zhì)、幾丁，具有抗癌、抑制癌細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、提高人體免疫力及護(hù)肝解毒的作用；尤其適用于糖尿病、肝腎病、高血壓、肥胖等癥，有利于預(yù)防癌細(xì)胞病變和輔助治療腫瘤疾病。以甲殼素及三價鉻鹽為原料，經(jīng)反應(yīng)、除雜、干燥等步驟可制備CrCHI，該物質(zhì)對糖代謝、脂代謝均有一定的作用，其具體生物活性還需更深入的研究[89]。

6 結(jié)語

基于有機(jī)鉻在醫(yī)藥、保健品和飼料添加劑等方面的應(yīng)用以及新型有機(jī)鉻產(chǎn)品的研發(fā)態(tài)勢，本文較為詳細(xì)地概述了國內(nèi)外有機(jī)鉻產(chǎn)品的種類、制備方法和應(yīng)用。就國內(nèi)鉻鹽行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，企業(yè)多以生產(chǎn)大宗鉻鹽產(chǎn)品為主，其生產(chǎn)過程伴有嚴(yán)重的六價鉻的污染問題，而高附加值和環(huán)境友好的三價鉻鹽產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用研究相對較為落后。為滿足人們生活和社會環(huán)境的需要，新型鉻鹽產(chǎn)品尤其是高生物活性有機(jī)鉻產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用顯得尤為迫切。通過大宗鉻鹽產(chǎn)品向高附加值有機(jī)鉻產(chǎn)品的延伸，一方面可提升鉻鹽企業(yè)的鉻系產(chǎn)品競爭力，另一方面也可為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。可以預(yù)見，環(huán)境友好型的高附加值有機(jī)鉻系產(chǎn)品的開發(fā)及其生物性能研究將是重要研究熱點(diǎn)之一，亦是鉻鹽行業(yè)產(chǎn)品拓展的重要方向。通過本文對有機(jī)鉻產(chǎn)品的制備和應(yīng)用的概述，希望能為鉻鹽產(chǎn)品研發(fā)人員和鉻鹽企業(yè)提供有益參考。

[1]田穎，王學(xué)魁，高毅穎，等.響應(yīng)面法優(yōu)化鋇鹽轉(zhuǎn)化法重鉻酸鈉的制備工藝[J].化工進(jìn)展，2011，30（11）：2388-2392.

[2]Vincent J B.The Nutritional Biochemistry of Chromium(Ⅲ)[M].Oxford：Elsevier，2007.

[3]Lukaski H C.Effects of chromium(Ⅲ)as a nutritional supplement[M].Vincent J B.The Nutritional Biochemistry of Chromium(Ⅲ).Oxford：Elsevier，2007：71.

[4]丁翼.中國鉻鹽生產(chǎn)狀況與展望[J].化工進(jìn)展，2004，23（4）：345-348.

[5]Sahin N，Akdemir F，Tuzcu M，et al.Effect of supplemental chromium sources and levels on performance，lipid peroxidation and proinflam-matory markers in heat-stressed quails[J].Animal Feed Science and Technology，2010，159（3-4）：143-149.

[6]Sahin K，Sahin N，Kucuk O.Effect of chromium，and ascorbic acid supplementation on growth，carcass traits，serum metabolites，and antioxidant status of broiler chickens reared at a high ambient temperature（32℃）[J].Nutriton Reasearch，2003，23（2）：225-238.

[7]Sundaram B，Aggarwal A，Sandhir R.Chromium picolinate attenuates hyperglycemia-induced oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats[J].Journal of Trace Elements in Medicine Biology，2013，27（2）：117-121.

[8]Real D E，Nelssen J L，Tokach M D，et al.Additive effects of L-carnitine and chromium picolinate on sow reproductive performance[J].Livestock Science，2008，116（1-3）：63-69.

[9]Lee M H.Method for producing chromium picolinate complex：US，5677461[P].1997-10-14.

[10]李新生，王德友，林森，等.吡啶羧酸鉻配合物的合成及其生物活性[J].南昌大學(xué)學(xué)報：理科版，2003，27（2）：168-170.

[11]周錦蘭，張開誠，俞開潮.吡啶-2-甲酸鉻的改進(jìn)合成法[J].飼料工業(yè)，2001，22（5）：47.

[12]初文毅，孫志忠，田永梅.連續(xù)法合成2-吡啶甲酸鉻的工藝研究[J].化學(xué)工程師，2004（1）：1-3.

[13]田燕青，李文懷.鉻酐氧化連續(xù)生產(chǎn)吡啶甲酸鉻[J].化學(xué)工程師，2005（9）：53-54.

[14]孫愛娟.吡啶羧酸金屬絡(luò)活物的合成和應(yīng)用[J].精細(xì)化工原料和中間體，2005（12）：31-33.

[15]張敏紅.飼料添加劑2-吡啶甲酸鉻合成工藝：中國，01141486.3[P].2001-09-27.

[16]李新華，趙亞娟.吡啶羧酸鉻的合成工藝：中國，200810062931.9[P].2008-07-04.

[17]丁彩峰，朱小剛，劉芳，等.2-吡啶甲酸鉻的合成方法：中國，200910031482.6[P].2009-04-29.

[18]李先榮，張國慶，陳寧，等.一種水溶性吡啶甲酸鉻的生產(chǎn)方法：中國，201010250679.1[P].2010-08-11.

[19]Hua YA，Clark S，Ren J，et al.Molecular mechanisms of chromium in alleviating insulin resistance[J].JournalofNutritional Biochemistry，2012，23（4）：313-319.

[20]Kim D S，Kim T W，Kang J S.Chromium picolinate supplementation improves insulin sensitivity in Goto-Kakizaki diabetic rats[J].Journal of Trace Elements in Medicine Biology，2004，17（4）：243-247.

[21]Pechova A，Pavlata L.Chromium as an essential nutrient：Areview[J].Veterinarni Medicina，2007，52（1）：1-18.

[22]Martin J，Wang Z Q，Zhang X H，et al.Chromium picolinate supplementation attenuates body weight gain and increases insulin sensitivity in subjects with type 2 diabetes[J].Diabetes Care，2006，29（8）：1826-1832.

[23]Cefalu W T，Hu F B.Role of chromium in human health and in diabetes[J].Diabetes Care，2004，27（11）：2741-2751.

[24]Mozaffari M S，Baban B，Abdelsayed R，et al.Renal and glycemic effects of high-dose chromium picolinate indb/dbmice：Assessment of DNA damage[J].Journal of Nutritional Biochemistry，2012，23（8）：977-985.

[25]Coryell V H，Stearns D M.Molecular analysis ofhprtmutations induced by chromium picolinate in CHO AA8 cell[J].Mutation Research，2006，610（1-2）：114-123.

[26]Jana M，Rajaram R，Rajaram A.Autoschizis of T-cells is induced by the nutritional supplement， Cr(Ⅲ )picolinate[J].Toxicology in Vitro，2010，24（2）：586-596.

[27]Jana M，Rajaram A，Rajaram R.Chromium picolinate induced apoptosis of lymphocytes and the signaling mechanisms thereof[J].Toxicology and Applied Phatmacology，2009，237（3）：331-344.

[28]吳浩.煙酸的合成及其鉻鹽制備的研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2006.

[29]Bhardwaj N C，Verma P K，Ashutosh A.Single pot process for preparing metal nicotinates from beta-picoline：US，20030114676A1[P].2003-06-19.

[30]Chen K L，Lu J J，Lien T F，et al.Effect of chromium nicotinate on performance，carcase characteristics and blood chemistry of growing turkeys[J].British Poultry Science，2001，42（3）：399-404.

[31]Mostafa-Tehrani A，Ghorbani G，Zare-Shahneh A，et al.Non-carcass components and wholesale cuts of iranian fat-tailed lambs fed chromium nicotinate or chromium chloride[J].Small Ruminant Research，2006，63（1-2）：12-19.

[32]Storrs R W，King S R.Chromium complexes：US，20070254864A1[P].2007-11-01.

[33]da Silva J G，Silva M R L，de Oolivetra A C，et al.Cathodic adsorptive stripping voltammetric determination of rutin in soybean cultivars[J].Journal of Food Composition and Analysis，2012，25（1）：1-8.

[34]黃建東，王建中，孟阿會，等.蘆丁鉻的合成及其輔助降血糖作用觀察[J].食品工業(yè)科技，2011，32（6）：376-379.

[35]Li F，Wu X Y，Zou Y M，et al.Comparing anti-hyperglycemic activity and acute oraltoxicity ofthree differenttrivalentchromium complexes in mice[J].Food and Chemical Toxicology，2012，50（5）：1623-1631.

[36]余燕影，俞梅蘭，曹樹穩(wěn).槲皮素鉻(Ⅲ)配合物合成及清除自由基活性研究[J].食品科學(xué)，2006，27（10）：29-32.

[37]俞梅蘭.槲皮素鉻(Ⅲ)配合物合成、表征及生物活性研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2006.

[38]鄧毅，趙愛華，尹龍萍，等.黃芩苷-鉻(Ⅲ)配合物的合成與表征[J].中國天然藥物，2007，5（1）：38-41.

[39]鄧毅.黃芩苷黃芩素麥冬多糖鉻配合物的研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2007.

[40]Wang T C，Song Y S，Wang H，et al.Oxidative DNA damage and global DNA hypomethylation are related to folate deficiency in chromate manufacturing works[J].Journal of Hazardous Materials，2012，213-214：440-446.

[41]李芳.幾種有機(jī)鉻配合物的合成、表征及應(yīng)用初探[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2009.

[42]劉斌.水楊酸系列鉻配合物合成及其性質(zhì)研究[D].太原：山西大學(xué)，2007.

[43]南俊霞.5-氯水楊酸鉻(Ⅲ)配合物的制備、性質(zhì)及降脂活性研究[D].太原：山西大學(xué)，2011.

[44]Król E，Krejpcio Z.Chromium(Ⅲ)propionate complex supplementation improves carbohydrate metabolism in insulin-resistance rat model[J].Food and Chemical Toxicology，2010，48（10）：2791-2796.

[45]李正，黎翠蘭，李正偉，等.丙酸鉻對吉富羅非魚抗應(yīng)激能力的影響[J].飼料與畜牧，2011（9）：31-33.

[46]Staniek H，Krejpcio Z.The effects of tricentric chromium(Ⅲ)propionate complex supplementation on pregnancy outcome and maternal and foetal mineral status in rat[J].Food and Chemical Toxicology，2009，47（10）：2673-2678.

[47]Staniek H，Krejpcio Z，Iwanik K.Evaluation of the acute oral toxicity class of tricentric chromium(Ⅲ)propionate complex in rat[J].Food and Chemical Toxicology，2010，48（3）：859-864.

[48]Staniek H，Kostraewska-Poczekaj M，Arndt M，et al.Genotoxicity assessment of chromium(Ⅲ)propionate complex in the rat model using the comet assay[J].Food and Chemical Toxicology，2010，48（1）：89-92.

[49]趙樹清，張巖，陳鵬剛，等.檸檬酸鉻合成方法的研究[J].黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2003，20（3）：115-117.

[50]Li F，Wu X Y，Zhao T，et al.Anti-diabetic properties of chromium citrate complex in alloxan-induced diabetic rats[J].Journal of Trace Elements in Medicine and Biology，2011，25（4）：218-224.

[51]汪成，張泓緒，趙書清，等.葡萄糖酸鉻合成方法的研究[J].化學(xué)與粘合，2001（5）：213-214.

[52]李善花，尹哲洙，文香蘭，等.葡萄糖酸鉻對實(shí)驗(yàn)性糖尿病小鼠肝PAS反應(yīng)的影響[J].微量元素與健康研究，2005，22（3）：7-8.

[53]張杰，楊旭東，王春濤.葡萄糖酸鉻對體外高糖培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞保護(hù)作用[J].微量元素與健康研究，2011，28（5）：4-5.

[54]白志平，陳光，區(qū)升舉，等.氨基葡萄糖酸及其衍生物的鉻配合物及其制備方法和用途：中國，03131533.X[P].2003-05-23.

[55]Wang C，Liu Q，Yang W Z，et al.Effects of malic acid on feed intake，milk yield，milk components and metabolites in early lactation Holstein dairy cows[J].Livestock Science，2009，124（1-3）：182- 188.

[56]李芳.新型有機(jī)鉻配合物的合成、降血糖活性劑毒性研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2012.

[57]Wu X Y，Li F，Xu W D，et al.Anti-hyperglycemic activity of chromium(Ⅲ)malate complex in alloxan-induced diabetic rats[J].Biological Trace Element Research，2011，143（2）：1031-1043.

[58]Wu X Y，Li F，Zhao T，et al.Enhanced anti-diabetic activity of a combination of chromium(Ⅲ)malate complex and propolis and its acute oral toxicity evaluation[J].Biological Trace Element Research，2012，148（1）：91-101.

[59]Jordan R G.Prenatal omega-3 fatty acids：Review and recommendations[J].Journal of Midwifery&Women’s Health，2010，55（6）：520-528.

[60]Kralovec J A，Potvin M A，Wright J H D，et al.Chromium(Ⅲ)-docosahexaenoic acid complex：Synthesis and characterization[J].Journal of Functional Foods，2009，1（3）：291-297.

[61]Barrow C J，Kralovec J A，Ewart H S.Chromium-fatty acid compounds and methods of making and using thereof：WO，2006109194[P].2006-10-19.

[62]Abdel-Monem M M，Anderson M D.Novel chromium(Ⅲ)alpha amino acid complexes：US，20070134300[P].2007-07-14..

[63]肖清貴，唐海燕，徐紅彬，等.一種蛋氨酸鉻螯合物的制備方法：中國，201110340613.6[P].2011-11-01.

[64]賈瑞蓮，鮑宏云.蛋氨酸鉻對母豬繁殖性能的影響[J].飼料工業(yè)，2012，33（16）：57-58.

[65]唐利華，蔣竹英，廖陽華，等.蛋氨酸鉻對肉雞生長、臟器指數(shù)及血液生化指標(biāo)的影響[J].飼料工業(yè)，2012，33（17）：28-31.

[66]Park M G，Choi M H.Method for preparation of amino acid chelate：US，20060128799[P].2003-06-15.

[67]蔡英茂.谷氨酸鉻對四氧嘧啶性糖尿病小鼠胰島及B細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響[J].延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)報，2008，31（3）：181-183.

[68]Yang X P，Palanichamy K，Ontko A C，et al.A newly synthetic chromium complex——chromium(phenylalanine)3improves insulin responsiveness and reduces whole body glucose tolerance[J].FEBS Letters，2005，579（6）：1458-1464.

[69]Zhao P，Wang J Y，Ma H，et al.A newly synthetic chromium complex——Chromium(d-phenylalanine)3activates AMP-activated protein kinase and stimulates glucose transport[J].Biochemical Pharmacology，2009，77（6）：1002-1010.

[70]Nazir S，Anwar J，Munawar M A，et al.Chromium(Ⅲ)chelate of deoxyalliin and its bioactivity[J].Journal of Coordination Chemistry，2011，64（8）：1344-1350.

[71]Nazir S，Anwar J，Munawar MA.Chromium，manganese，and zinc complexesofdeoxyalliin and theirbioactivity[J].Journalof Coordination Chemistry，2010，63（23）：4145-4152.

[72]Dogukan A，Tuzcu M，Juturu V，et al.Effects of chromium histidinate on renal function，oxidative stress，and heat-shock proteins in fat-fed and streptozotocin-treated rats[J].Journal of Ranal Nutrition，2010，20（2）：112-120.

[73]Sinha M，Manna P，Sil P C.Taurine，a conditionally essential amino acid，ameliorates arsenic-induced cytotoxicity in murine hepatocytes[J].Toxicology in Vitro，2007，21（8）：1419-1428.

[74]Trusovs S.Method for preparation of metal organic acid chelates：US，6670494B1[P].2003-12-30.

[75]Ashmead H D，Ashmead S D，Wheelwrigh D C，et al.Composition and method for preparing amino acid chelates and complexes free of interfering complex ions：US，6710079 B1[P].2004-03-23.

[76]TrusovsS.Metalcomplexesproduced by Maillard reaction products：US，20050033037A1[P].2005-02-10.

[77]Liu J，Zhang B，He X，et al.Selection of high-biomass，chromium-rich yeast strain and optimization of cultivation conditions[J].Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology，2001，27（4）：195- 198.

[78]Liu L，Jin W，Lv J P.Oral administration of the high-chromium yeast improve blood plasma variables and pancreatic islet tissue in diabetic mice[J].Biological Trace Element Research，2010，138（1-3）：250-264.

[79]AhmedAR，JhaAN，Davies S J.The effect of dietary organic chromium on specific growth rate，tissue chromium concentrations，enzyme activities and histology in common carp，cyprinus carpioL[J].Biological Trace Element Research，2012，149（3）：362-370.

[80]張磊，曹毓，彭龍玲，等.海藻多糖鉻絡(luò)合物降糖作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].四川生理科學(xué)雜志，2002，24（2）：69-71.

[81]鄧毅，尹龍萍，趙愛華，等.黃芪多糖鉻絡(luò)合物的合成及其降血糖活性的初步研究[J].食品科學(xué)，2007，28（6）：317-320.

[82]陳秀敏，傅徳賢，歐陽藩.魔芋葡甘露寡糖鉻（Ⅲ）絡(luò)合物的制備及其對小鼠血糖的影響[J].中國生化藥物雜志，2003，24（1）：1-3.

[83]白志平，陳光，區(qū)升舉，等.幾丁糖鉻及其制備方法和用途：中國，03112734.7[P].2003-01-23.

[84]劉安軍，陳影，王秀麗，等.膠原多肽鉻對四氧嘧啶致小鼠肝臟損傷的保護(hù)作用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2008，8（1）：44-46.

[85]施秀芳.肌肽鉻配合物的合成及降糖活性研究[D].天津：天津大學(xué)，2005.

[86]吳揚(yáng)，胡志和.乳鐵蛋白鉻絡(luò)合物制備方法的比較[J].食品科學(xué)，2010，31（8）：91-96.

[87]Cheng-Chiang L H，Mao F C H.Trivalent chromium complex compound and milk product containing the same：GB，2366799 A[P].2002-03-20.

[88]薛永新，趙因，代勇，等.葉綠素鉻及其制備方法與用途：中國，01108738.2[P].2001-08-15.

[89]張松.幾丁鉻及其生產(chǎn)方法：中國，201010535708.9[P].2010-11-09.