胍基乙酸配合物的制备方法及其应用技术

一种胍基乙酸配合物的制备方法，先将胍基乙酸和动物用微量元素来源物质添加到反应体系内，在弱碱性的环境中进行反应，胍基乙酸与微量元素的摩尔比控制为1.8～3.5:1；反应完全后，将反应体系进行结晶，然后进行固液分离，得到固相和液相；对固相物质进行洗涤、干燥即得到胍基乙酸配合物。本发明专利技术方法获得的胍基乙酸配合物可作为饲料添加剂产品进行应用，该胍基乙酸配合物包括胍基乙酸铜、胍基乙酸亚铁、胍基乙酸锌、胍基乙酸锰、胍基乙酸铬中的一种或多种，应用时根据不同的饲喂对象可选用不同的添加量。本发明专利技术方法的工艺步骤简单、工艺成本低、易操作，且无排放或可实现清洁排放，符合饲料卫生标准。

【技术实现步骤摘要】
胍基乙酸配合物的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种饲料添加剂的制备方法及相关产品，尤其涉及一种饲料添加剂胍基乙酸配合物的制备方法及其产品。
技术介绍
胍基乙酸又称胍乙酸(guanidineaceticacid，L)和N-咪基甘氨酸，分子式C3H7N3O2，分子质量为117ku，无色叶片状或针状结晶，溶于水，极微溶于乙醇和乙醚，胍基乙酸最早由weber从人和狗的尿液中分离出来，并提出了胍基乙酸是肌酸(creatine)的前体物质，是代谢中间产物并由尿液排出，但未对胍基乙酸的形成机理进行深入的研究。胍基乙酸在动物体内是由甘氨酸和L-精氨酸形成的，即L-精氨酸的胍基键被L-精氨酸甘氨酸咪基由转移酶(AGAT)切开转变为L-鸟氨酸，切下的咪基被转移到甘氨酸形成胍基乙酸,所以又称其为甘氨酸衍生物，其分布在动物全身各个组织器官，而且是尿液的常规成分。L-精氨酸和甘氨酸生物体合成胍基乙酸是肌酸合成的重要调节点和限速步骤。胍基乙酸是人和动物体内合成肌酸的重要内源物质，肌酸可以从日粮中获得，也可以由生物体内合成，所以肌酸也被称为半必需营养物质。含有高磷酸基团转移势能的磷酸肌酸在肌肉、神经组织中广泛存在，是动物肌肉组织中主要的能量供应物质。额外添加胍基乙酸，使机体产生大量的磷酸基团转移物质(磷酸肌酸)，从而为肌肉、大脑、性腺等组织高效工作提供动力，促进能量源源不断地向肌肉组织中分配。胍基乙酸具有以下作用：1)可促进动物生长：胍肌乙酸是肌酸的前体物，性能稳定，吸收率高，能促使能量更多地分配到肌肉组织；2)改善动物体型：磷酸肌酸仅在肌肉、神经组织中大量存在,脂肪组织中含量甚微,故添加胍基乙酸可以促使能量向肌肉组织中转移、分配；可使猪的日增重提高7％以上，并提高瘦肉率。胍基乙酸不是常规的作为组成蛋白质的氨基酸，而是一种调控神经传播速度及能量代谢的氨基酸。胍基乙酸在动物体内的吸收通道和转运蛋白也与常规的氨基酸(如蛋氨酸、甘氨酸等)不同，通过肠道粘膜后，进入体内微循环，通过血液和淋巴液在神经和肌肉中富集，不会与常规氨基酸吸收形成竞争性抑制。胍基乙酸作为一种新型的饲料营养添加剂，有望在饲料中进行越来越广泛的应用。铁、锌、铜、锰、铬等为生物体所需的微量元素，微量元素参与三大营养素的代谢，或是作为酶的组成成分。微量元素铁是动物的必需微量元素之一，是血红蛋白的重要部分。铁存在于向肌肉供给氧气的红细胞中，还是许多酶和免疫系统化合物的成分，动物从食物中摄取所需的大部分铁，并小心控制着铁含量。铁能参与氧的运输和储存。铁还可以促进发育；增加对疾病的抵抗力；调节组织呼吸，防止疲劳；构成血红素，预防和治疗因缺铁而引起的贫血；使动物皮红毛亮。微量元素锌是动物必须的微量元素之一，其一直被比喻为动物的“生命元素”，自从1934年Todd等人通过大鼠试验首次证实锌是动物营养所必需的微量元素之一以来，人们逐渐发现，锌是动物机体中200多种金属酶类、激素和胰岛素的组成部分，能促进机体的生长发育和组织再生，维持机体的正常代谢，促进食欲，维持性器官和性机能的正常，加速创口愈合，保护皮肤健康，增强免疫机制，提高抵抗力。微量元素铜能有效参与机体的细胞氧化、骨和结缔组织的形成、角质化和组织的色素沉着以及脊髓髓鞘形成等重要生理过程，对机体保持正常的心脏功能具有重要作用。铜也是一些酶系统的必需组分，尤其是与细胞氧化有关的金属酶，直接参与机体代谢。铜与铁的吸收和功用密切相关，能维持铁元素的正常代谢，有利于血红蛋白的合成和红细胞的成熟；还能通过促进下丘脑分泌促黄体激素释放激素而参与机体的繁殖活动。微量元素锰的主要营养生理作用是在碳水化合物、脂类、蛋白质和胆固醇代谢中作为酶活化因子或组成部分。锰能参与中枢神经介质的传递及中枢神经细胞的能量供应，是维持大脑正常代谢功能必不可少的物质。如果动物缺锰可导致摄食量下降、生长减慢、骨异常、共济失调、反应迟钝和繁殖功能异常等现象。此外，甲状腺的合成必须有激活锰的酶催化才能完成。锰离子还与毛发色泽有很大关系，毛发色泽光亮则可能含锰充足，毛发暗淡无光泽则可能缺锰。微量元素铬是动物必需的微量元素之一，在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用。动物对无机铬的吸收利用率极低，不到1％；而动物对有机铬的利用率可达10％～25％。铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用。活性化合物甘氨酸铬能增强胰岛素的生物学作用，可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快动物体内葡萄糖的利用，并促使葡萄糖转化为脂肪。铬还能抑制胆固醇的生物合成，降低血清总胆固醇和三酰甘油含量以及升高高密度脂蛋白胆固醇含量，提高饲养动物的瘦肉率。铬在核蛋白中含量较高，研究发现它能促进RNA的合成。铬还影响氨基酸在体内的转运，促进蛋白质代谢和生长发育。此外，铬还能抗氧化，提高免疫功能。考虑到元素铜、铁、锌、锰、铬能维持和改善动物体内的某些特定的生理活性和生产活动，对于动物的生命起至关重要的作用，而这些微量元素目前多是以无机金属盐形式作为动物饲料添加剂进入动物体内，动物吸收利用该无机盐必须通过多种生物学屏障以自由扩散等方式被动物体吸收，这对肠胃刺激大，且吸收率低，添加量大，生物学效价低，大部分经粪便排出后还污染环境，对饲料中其它营养成分(如维生素等)的活性有破坏作用。另外，这些微量元素还可以氨基酸螯合物形式添加到饲料中，与饲料蛋白物质分解得到的氨基酸(如蛋氨酸、甘氨酸等)及小肽的吸收通道一致，这样会造成竞争性抑制。国内外有关胍基乙酸配合物的报道较少，有学者用电位滴定验证了胍基乙酸配合物的存在，如《APotentiometricStudyofGuanidinoaceticAcidComplexationwiththeIonsMn(II),Co(II),Ni(II),Cu(II),Zn(II),Cd(II)andPb(II)》(JudithFelcman*,andJussaraLopesdeMiranda；JournaloftheBrazilianChemicalSocietyPrintversionISSN0103-5053，J.Braz.Chem.Soc.vol.8no.6Paulo1997)一文中给出了胍基乙酸锌等配合物的制备方法，其制备方法中多数金属离子以硝酸盐形式滴加，其浓度范围为5～10×10-2M。然而此方法并不适用于饲料添加剂产品的制备，其原因在于：(1)该制备方法为采用电位滴定仪进行电位滴定，其目的是检测产物种类是否存在，而不是为了得到大量纯度较高的单一产品；(2)采用硝酸盐为原料制备得到的饲料添加剂，若制备得到的产品未经过复杂的精制过程则会有大量的硝酸盐和亚硝酸盐残留；这不仅会增加饲料本身的毒性，而且饲料中添加的酸化剂会使硝酸盐在酸性或高温条件下转化成强氧化剂，进而导致维生素C、亚铁离子等还原性物质被氧化，造成营养流失；(3)反应体系均为无碳酸盐的去离子水配置，化工生产中很难达到此要求；(4)反应体系的浓度很低，单位体积的生产成本很高，生产效率很低；同时，反应体系的浓度过低，会导致产物极易水解，造成产品杂质偏高；(5)产物在低pH值情况下(例pH＝2时)，产品收率很低，不利于大规模生产推广。在《氨基乙酸金属配合物稳定常数测定实验的改进》(毛宗万、安燕、黄华珍、黎亮，《大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用作动物饲料添加剂的胍基乙酸配合物的制备方法，包括以下步骤：将胍基乙酸和动物用微量元素来源物质添加到反应体系内，在弱碱性的环境中进行反应，所述胍基乙酸与微量元素来源物质中微量元素的摩尔比控制为1.8～3.5:1；反应完全后，将反应体系进行结晶，然后进行固液分离，得到固相和液相；对所述固相物质进行洗涤、干燥即得到胍基乙酸配合物。

【技术特征摘要】
1.一种用作动物饲料添加剂的胍基乙酸配合物的制备方法，包括以下步骤：将胍基乙酸和动物用微量元素来源物质添加到反应体系内，所述动物用微量元素来源物质为硫酸锌、氧化锌、氯化锌、碳酸锌、碱式氯化锌、碱式硫酸锌、碱式碳酸锌、硫酸铜、氯化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜、碱式氯化铜、碱式硫酸铜、硫酸亚铁、氯化亚铁、三氯化铬、硫酸铬、硫酸锰、氯化锰、碳酸锰或者为前述物质的结晶水合物；在弱碱性的环境中进行反应，所述胍基乙酸与微量元素来源物质中微量元素的摩尔比控制为1.8～3.5:1；反应完全后，所述反应时的温度控制在40℃～80℃，反应时间为0.5h～2h，将反应体系进行结晶，然后进行固液分离，得到固相和液相；对所述固相物质进行洗涤、干燥即得到胍基乙酸配合物；所述弱碱性的环境是指反应体系的pH值控制在7.5～11.0。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在初次反应中，所述胍基乙酸添加时的过量质量比为2%～10%，反应体系的固含比为30%～68%。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：将胍基乙酸和动物用微量元素来源物质添加到反应体系内是指将动物用微量元素来源物质进行溶解拌匀，然后再加入胍基乙酸，再继续升至反应所需的温度及调节至反应所需的pH值。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：将胍基乙酸和动物用微量元素来源物质添加到反应体系内是指先升至反应所需的温度将胍基乙酸进行溶解拌匀，然后再加入动物用微量元素来源物质，再调节至反应时的pH值。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述将反应体系进...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄逸强，
申请(专利权)人：长沙兴嘉生物工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43