一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法技术

本发明专利技术提供一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法，包括以下步骤：ａ．金属氢氧化物或碱性、两性金属氧化物与２－羟基－４－甲硫基丁酸按化学计量比投料到密闭、耐腐蚀的反应釜中反应０．５～１２ｈ，以低沸点极性有机溶剂或其与水的混合溶剂为反应介质，经过搅拌、目标产物分离、洗涤、干燥，得产品；ｂ．反应介质回收再利用。本发明专利技术制备方法具有路线简短、不消耗酸或碱试剂、成本低、产品质量易控和环境友好等诸多优点，适合大规模工业生产。

【技术实现步骤摘要】

1.本专利技术涉及能同时补充动物生长发育所必需的蛋氨酸、钙和多种微量元素(镁、锰、铁、钴、镍、铜、锌)的复合食品或饲料添加剂。 2.本专利技术涉及羟基蛋氨酸盐和有机微量元素目前采用的技术路线和工艺流程，改 进、创新并发展成高质量羟基蛋氨酸盐和配合物的绿色化学制备及其生产工艺。
技术介绍
羟基蛋氨酸又称为蛋氨酸羟基类似物(methionine hydroxyl analogue, 简称MHA)，商品名为八1101^@(艾丽美@)，化学名称是2-羟基-4-甲硫基丁酸 (2-hydroxyl-4-(methylthio)butyricacid)，是一种酸性很强的有机酸(pH值为1 2)。 它是由3-甲硫基丙醛(3-(methylthio)propionaldehyde)和氢氰酸(HCN)反应生成相应 的a-羟基腈，经硫酸催化水解为相应的a-羟基羧酸，再用溶剂萃取法或沉淀法将目标 化合物分离制得的。市售羟基蛋氨酸中2-羟基-4_甲硫基丁酸含量为88%，蛋氨酸活性 为88%，是单体和寡聚体(主要是二聚和三聚线性酸式酯)的动态平衡混合物，含量分别 占64 65mol^和23 24mol%。在动物饲料和预混料产品中，MHA可以等摩尔地转变成 L-蛋氨酸；换言之，等摩尔的MHA和D，L-蛋氨酸具有相同的生物学效价。另外，和D，L-蛋 氨酸相比，MHA具有毒性小、瘤胃降解率低、促进瘤胃微生物的合成、节约日粮中的蛋白质、 提高乳牛的生产性能、减少氮的排泄、环境污染较少、生产工艺简单、价格较低等优点，是反 刍动物最经济有效的蛋氨酸源。虽然，MHA具有上述优点，在市场上正逐渐替代价格较贵的 固体蛋氨酸。但它存在的问题是具有较强的腐蚀性和剌激性气味，储存、运输、使用不方 便，必须使用价格昂贵的专用液体加料系统(周建康中国专利一种用于补充蛋氨酸和钙 的化合物及其生产制备方法，CN1493560A， 2004年5月5日)；储存时间稍长(4个月)，液体 中营养价值较小的寡聚体会成倍增加(达50mol^以上)。虽然具有储存稳定MHA的制备 方法已经申请专利(汉斯-阿尔布雷希特"哈则伯格等中国专利具有储存稳定性的2-羟 基-4-甲硫基丁酸(MHA)的制备方法，CN1186068A， 1998年7月1日)，但按专利方法蒸馏 过的MHA高浓溶液经室温存放120天后，平衡组分中仍有40mol^的寡聚体。 为了解决上述问题，并综合考虑在动物饲料和预混料中单独添加无机微量元素所 造成的金属元素的相互拮抗作用、金属离子氧化还原反应对维生素的破坏、环境污染严重 等副作用，科技人员开发了羟基蛋氨酸盐和配合物等固体复合饲料添加剂。该类复合饲料 添加剂不仅含有动物生长发育所必需的蛋氨酸源，而且能提供动物生长所必需的钙或其它 微量元素(如镁、锰、铁、钴、镍、铜、锌等)。大量的科学实验及生产实践已结论性地证明 该类复合饲料添加剂具有生物利用率高，化学结构稳定、易吸收，增强畜禽免疫力、减少抗 营养因子，增强畜禽生产性能，环境友好等诸多优点。 有关羟基蛋氨酸类似物(如羟基蛋氨酸钙)的制备早在1966年就有专利报道(参 见HLNufer美国专利Pr印arat ion of Methionine Analogues, US3272860A， 1966年9月 13日)。当时专利保护的是2-羟基-4-甲硫基丁酸单体和寡聚体(专利中称为polymer,即聚合物)的分离及高纯单体羟基蛋氨酸钙(含量达98%)的制备方法。他们以烷基乙二 醇单醚为溶剂，在2-羟基-4-甲硫基腈水解反应过程中加入Ca (OH) 2或Ca0，制备了高纯羟 基蛋氨酸钙。近年来，国内已有数篇专利对羟基蛋氨酸钙(参见周建康中国专利一种用于 补充蛋氨酸和钙的化合物及其生产制备方法，CN1493560A，2004年5月5日；陈爱军等中国 专利一种药用D， L-2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备方法，CN101348451A， 2009年1月21 日)和羟基蛋氨酸盐微量元素添加剂的制备方法进行了保护(参见黄逸强中国专利羟基 蛋氨酸铁饲料添加剂及其制备方法，CN1290488A，2001年4月11日；羟基蛋氨酸盐微量元 素添加剂及其制备方法，CN1338254A，2002年3月6日；羟基蛋氨酸盐微量元素添加剂的制 备方法，CN1541646A，2004年11月3日)。 在周建康的专利中，羟基蛋氨酸钙的制备是在犁刀式混合干燥机中，让Ca(0H)2或 CaO干粉和液体MHA直接混合、发生酸碱中和反应而实现的(简称直混法)。直混法虽然设 备投资少、工艺路线简洁、生产成本低，但存在着明显的不足之处(l)反应很难彻底进行。 因为MHA本身比较粘稠，和Ca(OH)2或CaO干粉按化学计量比反应时，即使不考虑犁刀式搅 拌反应器的死角，也很容易形成原料被产物包裹和部分包裹的现象，造成产物纯度降低；如 果让MHA过量在反应过程中形成流体，则会造成生产成本增高，后续干燥过程会变得更加 困难(MHA沸点高，300Pa下约为170°C ，常压下更高)。(2)产物很难干燥，环境污染严重。 由于商品MHA中有约23 24%的寡聚体，这些寡聚体有些是以内酯和酸酐的形式存在的， 而这类寡聚体不能和固体的Ca(OH)2或CaO发生反应，最后吸附在产物表面，造成产物很难 干燥(工业生产中通常采用高温干燥的办法，这容易引起MHA的分解，降低产品质量。)；如 果反应和干燥过程没有废气净化装置，极易造成环境污染。 在黄逸强的专利中，对水溶液法制备羟基蛋氨酸盐微量元素(包括锌、铁、锰、钴、 镁、硒、铬、铜)复合饲料添加剂进行了描述。水溶液法能够解决目标产物难以干燥的问题， 且反应速率快、环境友好；但同样存在着诸多缺点(l)目标产物产率低、纯度差。专利中 MHA和金属盐不是按化学计量比投料，而是金属盐过量，过量的金属盐在碱性条件下和溶液 中的氢氧化钠反应生成金属氢氧化物，金属氢氧化物受热分解，部分变成金属氧化物，最后 得到的是羟基蛋氨酸盐微量元素、金属氢氧化物和金属氧化物的混合物。如果反应在中性 条件下进行，则溶液中过量的金属盐和反应过程中生成的大量钠盐(生成的钠盐和起始金 属盐的物质的量相等)，极易污染目标化合物，专利中所述各种目标化合物的羟基蛋氨酸含 量很低(52.4 73. 1%)即是明证。(2)专利中部分内容不符合实验事实。实验中我们 发现，即使按专利中典型案例的的最优制备条件，仍然得不到羟基蛋氨酸铁；此外，正如美 国俄亥俄州立大学教授D. Mahan所述(参见侯小锋文章，有机微量元素研究热点及应用现 状访美国俄亥俄州立大学教授Don Mahan.中国畜牧杂志，2007，43 (20) :51-53.)，目 前'唯一能生产有机硒的方法，就是通过酵母生物合成'，把无机硒(硒盐)和MHA混合得 不到有机硒；所以，专利存在过保护之嫌。(3)水溶液法制备羟基蛋氨酸盐和配合物，反应 过程中会产生大量泡沫(作为有机酸的MHA能降低水的表面张力，在气_液界面上产生泡 沫)，这在工业生产中会造成诸多不利，如降低反应器生产能力、浪费原料、降低产物收率和 纯度、存在安全隐患等。 陈爱军等人的专利提供了一种药用外消旋羟基蛋氨酸钙的制备方法。他们采用 酸催化酯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：　　ａ．金属氢氧化物、碱性金属氧化物或两性金属氧化物与２－羟基－４－甲硫基丁酸按化学计量比投料到密闭、耐腐蚀的反应釜中反应０．５～１２ｈ，以低沸点极性有机溶剂或其与水的混合溶剂为反应介质，经过搅拌、目标产物分离、洗涤、干燥，得产品；　　ｂ．反应介质回收再利用；　　其中所述的液体投料、化学反应、目标产物分离和反应介质回收流程在密闭系统中进行，目标产物分离和反应介质回收采用负压技术。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，盖利刚，
申请(专利权)人：李宁，盖利刚，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]