控缓释型硫的补硫剂及制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种控缓释型硫的补硫剂及制备方法和用途，它是一种以水滑石为载体的补硫剂，硫酸根占水滑石层间阴离子总量的８０～１００％。其制备方法是，利用水滑石具有的插层组装性能将硫酸根插入到水滑石层间，或者将水滑石煅烧到４５０～５５０℃得到双金属氧化物，利用双金属氧化物通过层状结构重建吸附阴离子的性质来搭载硫酸根离子。由于水滑石具有很好的生物相容性和胃肠道粘膜亲和性、层间可交换性、高表面活性和大比表面积等特点，使之对所负载的硫具有控缓释作用，从而大大提高了硫的吸收利用率。本发明专利技术所制得的补硫剂可应用于牛、羊、畜禽、水产动物等的补硫，并可提高羊毛、兔毛的产量和质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控缓释型硫的补硫剂及制备方法和用途。
技术介绍
硫是生物体必需的非金属元素，分布在动物体内的各个细胞中，主要以有机硫的形式存在于蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中。此外，还存在于生物素、硫胺素、粘多糖中的硫酸软骨素和硫酸粘液素，以及肝素、辅酶A、纤维蛋白原和谷胱甘酞中。动物的被毛、蹄角、角等角蛋白中也含有硫元素。在体内各种组织中的硫均以硫酸盐或硫酸脂的形式存在，其中包括软骨素、牛黄胆酸、肝素和硫酸盐。硫参与合成瘤胃微生物菌体蛋白；参与角蛋白质的生物合成；硫化合物是某些酶(如脱氢酶和酯酶)的活化剂，参与体蛋白质和乳蛋白的合成，以及脂肪代谢和碳水化合物代谢，以二硫键形式存在于多肽链、联接胶原蛋白和结缔组织，还能参与酸碱平衡和解毒过程。硫在反刍动物营养中占有重要地位，对促进反刍动物生长发育和提高反刍动物的生产力具有十分重要的意义。在兔、羊毛纤维中，构成毛(绒)蛋白质的肽链之间由二硫键、盐键和氢键联结成网状大分子，其中由胱氨酸提供的二硫键联结作用最强。硫对兔、羊毛(绒)蛋白质分子的化学稳定性和空间构型起着重要作用，兔、羊毛(绒)的高含硫量和二硫键结构是兔、羊毛等理化特性的物质基础。因此，硫对兔、羊毛(绒)产量和毛(绒)的弹性、强度等纺织性能具有重要影响。在我国当前的饲养条件下，畜禽的蛋白质和能量的主要来源还是植物性饲料，但植物性饲料所含氨基酸和无机硫化合物远远不能满足机体的需要，植物性饲料中能供给的必需氨基酸的含量比需要量缺少30％～40％，其中含硫氨基酸尤其需要补充。因此寻求适宜的硫添加剂对提高畜禽的生产性能具有重要的实际意义。目前，通常采用人工合成的含硫氨基酸和硫酸盐作为硫的补充源。硫的吸收随含硫化合物种类的不同而异。一般来说，有机硫源的效价高于无机硫源，当以蛋氨酸作为评价标准时，其他硫源尤其是无机硫源相对效价很低。给绵羊分别在瘤胃和皱胃分期灌注蛋氨酸(2g/d)，发现瘤胃灌注使羊毛产量提高了28％，羊毛含硫量提高了4.5％；而皱胃灌注，羊毛产量提高了68％，羊毛含硫量提高了19.7％。可见瘤胃微生物的降解作用降低了灌注蛋氨酸的利用效率，为了提高含硫氨基酸的生物学效价，人们把研究重点转移到了过瘤胃氨基酸上。蛋氨酸羟基类似物(MnA)、蛋氨酸金属络合物及其羟基类似物可安全通过瘤胃，但其成本较高。控缓释系统对药物、农药、肥料、香料的释放部位、速度和方式具有选择性和可控性，可实现目标物的靶向传输和控缓释，提高其利用率和作用效果，控缓释体系的研究和应用将给相关行业带来新的技术革命。控缓释技术在饲料添加剂的研究开发方面也展现了巨大的应用前景和理论意义，它可推动产品的高性能化与环境友好化，将在新的层次上为畜牧业可持续发展提供物质和技术保证。控缓释技术的关键是控释载体的选择。水滑石(Hydrotalcites，or Layered DoubleHydroxides，LDHs)是阴离子型无机功能材料，结构上具备层板化学组成、层离子种类及数量、晶粒尺寸及其分布的可调控性，在催化、离子交换、吸附、化工等方面具有广泛的用途。近年来，水滑石在生物医药等方面有了新的应用，水滑石作为治疗胃病的特效药，在欧洲已迅速实现商品化。利用水滑石具有的插层组装的性能和很好的生物相容性，将其作为生物药物分子的传输载体具有很高的应用价值，水滑石被认为是一类结构和作用机制新颖的缓释型载体，已越来越受到研究者的广泛关注。文献1Choy，J.K.，Kwak，S.Y.，Jeong，Y.J.，Park，J.S.2000.Inorganic layerd doublehydroxides as nonviral vectors.Angew.Chem.39，4041～4045.Choy等人成功地将生物分子核苷酸(Nucleoside Monophosphates)和脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid，DNA)用离子交换的方法插入到LDHs层间，形成bio-LDH层状分子复合材料。水滑石被用作生物分子的传输载体。文献2Khan AI，Lei L，Norquist AJ，O′Hare D.Intercalation and controlled release ofpharmaceutically active compounds from a layered double hydroxide.Chem Commun(Camb)，2001，212342-2343.制备了双氯芬酸、布洛芬和奈普生等抗炎药插层水滑石。文献3Ambrogi V，Fardella G，Grandolini G，Perioli L.Intercalation compounds ofhydrotalcite-like anionic clays with antiinflammatory agents--I.Intercalation and in vitro release ofibuprofen.Int J Pharm.，2001，22023-32.水滑石被用作药物缓释的传输载体，进行了布洛芬在水滑石中的插层，对插层产物的释放性能研究表明，在中性pH值的条件下，药物的释放速度变得缓慢，达到了延缓药物释放的目的。水滑石在450℃～550℃下煅烧将破坏其层状结构，得到双金属氧化物。双金属氧化物能通过吸附环境中的阴离子和水分子来恢复重建水滑石结构，且因具有较大的比表面积和孔体积，容易接受客体。焙烧后的双金属氧化物比其前驱物有更大的比表面积，且具有结构“记忆”效应，即在水环境中重新吸收阴离子使其恢复原有的层状结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种控缓释型硫的补硫剂及制备方法和用途。控缓释型硫的补硫剂是一种以水滑石为载体的补硫剂，硫酸根占水滑石层间阴离子总量的80～100％。控缓释型硫的补硫剂的制备方法包括以下步骤 1)将水滑石或双金属氧化物研磨至大于400目，加水搅拌均匀，制成浓度为1％～10％的悬浮浆液；；2)将摩尔数为水滑石或双金属氧化物1～2倍的硫酸盐，于搅拌下缓慢加入步骤1)的悬浮浆液中，室温反应5～15小时；3)步骤2)的悬浮浆液离心或过滤脱水；4)将步骤3)所得的滤饼烘干、粉碎至大于300目，得到控缓释型硫的补硫剂。专利技术中使用的水滑石可以是市售商品，也可以根据现有技术制备，其制备技术是众所周知的。水滑石化学结构通式为x+，其中，二价金属离子M2+为Mg2+，Zn2+，Fe2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一种，三价金属离子M3+为Al3+，Fe3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一种；An-为CO32-或者Cl-；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。专利技术中使用的双金属氧化物为将上述水滑石在450～550℃温度下煅烧而成。本专利技术制备方法中，所说的硫酸盐可以是硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾。制备方法的浆液脱水工艺，可因地制宜，选用离心或过滤等方法进行脱水。脱水后所得的滤饼可使用常规烘干设备干燥。烘干后的控缓释型硫的补硫剂为块状，可选用常规粉碎设备粉碎至粒度大于300目。控缓释型硫的补硫剂用作牛、羊、畜禽、水产动物的补硫饲料添加剂。本专利技术的优点是(1)利用水滑石具有的插层组装性能以及双金属氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控缓释型硫的补硫剂，其特征在于，它是一种以水滑石为载体的补硫剂，硫酸根占水滑石层间阴离子总量的８０～１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彩虹，夏枚生，赵文艳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]