一种甘氨酸螯合铁的结晶成长方法技术

一种甘氨酸螯合铁的结晶成长方法，将甘氨酸螯合铁溶解于75-85℃的水中，以20Hz-50Hz的速率进行搅拌，制得浓度为0.3g/ml的甘氨酸螯合铁溶液；以35-45℃/h的降温速率逐步降温，向溶液内滴加有机溶剂，降温至20℃后保持该温度，在该温度下继续完成有机溶剂的滴加，至晶体析出、成长，过滤晶体，烘干后过筛，收集粒度在20-60目之间的产品，从而得到甘氨酸螯合铁的晶体。采用本发明专利技术的甘氨酸螯合铁结晶方法可以获得颜色、抗氧化性、抗吸潮性、及水溶性很好的产品。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，将甘氨酸螯合铁溶解于75-85℃的水中，以20Hz-50Hz的速率进行搅拌，制得浓度为0.3g/ml的甘氨酸螯合铁溶液；以35-45℃/h的降温速率逐步降温，向溶液内滴加有机溶剂，降温至20℃后保持该温度，在该温度下继续完成有机溶剂的滴加，至晶体析出、成长，过滤晶体，烘干后过筛，收集粒度在20-60目之间的产品，从而得到甘氨酸螯合铁的晶体。采用本专利技术的甘氨酸螯合铁结晶方法可以获得颜色、抗氧化性、抗吸潮性、及水溶性很好的产品。【专利说明】
本专利技术涉及氨基酸微量元素铁络合物制备
，具体涉及一种水溶性甘氨酸螯合铁的结晶成长方法。
技术介绍
目前，铁是动物必需的微量元素之一，也是研究最多和了解最深的人体必需的微量元素之一，然而机体缺铁却是全世界、特别是发展中国家最主要的营养问题之一。铁是血红蛋白的重要组成成分，是血液中输送氧与交换氧的重要元素，也是许多酶的组成成分和氧化还原反应酶的激活剂，铁缺乏会导致贫血等疾病。甘氨酸螯合铁是一种非常容易被包括人类在内的哺乳动物机体吸收的铁营养强化剂，其具有无毒无刺激、吸收快、补铁补血作用显著等众多优点，被广泛用于饲料添加剂。研究表明甘氨酸螯合铁盐中铁离子的吸收比硫酸亚铁高出五到六倍，具有良好的化学稳定性，既避免了矿物之间的相互拮抗作用，又消除了无机盐对维生素氧化的弊端。目前甘氨酸螯合铁主要有以下几种制备方法:1、利用甘氨酸和硫酸亚铁，加入固碱反应，并利用膜分离得到甘氨酸钠盐，继续反应后利用刮板薄膜蒸发浓缩至析出晶膜，最终真空干燥；2、还有一种制备氨基酸亚铁螯合物的方法，将氨基酸和可溶性亚铁盐火鹤加入有机醇溶剂中，反应后抽滤得到固体。目前为止，很少有人采用结晶法生产甘氨酸螯合铁。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，其所得产品储存方便，具有优良的抗氧化性、抗吸潮和水溶性，从而消除上述
技术介绍
中缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是:，包括如下步骤:将甘氨酸螯合铁溶解于75-85 °C的水中，以20Hz-50Hz的速率进行搅拌，制得浓度为0.3g/ml的甘氨酸螯合铁溶液；以35-45°C /h的降温速率逐步降温，向溶液内滴加有机溶剂，降温至20°C后保持该温度，在该温度下继续完成有机溶剂的滴加，至晶体析出、成长，过滤晶体，烘干后过筛，收集粒度在20-60目之间的产品，从而得到甘氨酸螯合铁的晶体，其中，所述有机溶剂为丙酮和无水乙醇的混合液，且丙酮和无水乙醇的质量比为1:1 ~1:5 ;有机溶剂的质量与甘氨酸螯合铁质量比为2:1-1:1 ；有机溶剂全部加完所用时间为2~3小时。本专利技术中，降温速率最好为40°C。本专利技术中，优选的搅拌速率为30Hz。本专利技术中，有机溶剂中，丙酮和无水乙醇的质量比优选为1:3。本专利技术中，有机溶剂的质量与甘氨酸螯合铁质量比优选为1:1。本专利技术经过专利技术人大量反复的试验，才最终确定了有机溶剂的选择及用量的确定、搅拌速率的确定，降温速率的确定，加入有机溶剂速率的确定。在结晶时，加入有机溶剂主要有以下几个原因:①加入有机溶剂后，会使水溶液的介电常数降低，从而使溶质分子间的静电引力增加，促使他们互相聚集，并结晶出来。②水溶性有机溶剂的亲水性很强，他会抢夺本来与亲水溶质结合的自由水，使其表面的水化层破坏，导致溶质分子之间的互相作用增大而产生聚集，从而结晶析出。专利技术人为了选择合适的有机溶剂，在甲醇、乙醇、丙酮以及其他多种溶剂之间进行过大量反复的试验。乙醇是最常用的晶体析出的有机溶剂，因为它具有结晶作用强、沸点适中、无毒等优点。丙酮的介电常数小于乙醇，但其具有沸点低、挥发损失大、对肝脏有一定毒性、着火点低等缺点，使他应用不及乙醇。甲醇的结晶作用与乙醇相当，但由于甲醇口服有剧毒，所以应用也不及乙醇。从外观来看用乙醇作为析出剂，所得晶体略显白色，晶体颗粒饱满。丙酮作为甘氨酸螯合铁晶体析出的有机溶剂，所得晶体颜色亮黄色，粒度稍差。而其他溶剂也各有其优缺点。通过实验发现，丙酮与乙醇按一定比例混合，作为甘氨酸螯合铁晶体析出的有机溶剂，所得晶体亮黄色，粒度较饱满。因此选择丙酮与无水乙醇按一定比例的混合物作为甘氨酸螯合铁晶体析出的有机溶剂。专利技术人在长期的实践中发现，丙酮与无水乙醇质量比大于1:1时，结晶产品颜色比较合适(为黄色)，但粒度较小；丙酮、无水乙醇质量比为1:3时颜色较好(为亮黄色)，颗粒较大，是理想产品；丙酮、无水乙醇质量比小于1:5时，虽然粒度较大，但颜色开始发白。考虑到产品的实际应用价值，选择铁含量较高的产品，所以优选的丙酮和无水乙醇的质量比为 1:3。有机溶剂的质量与甘氨酸螯合铁质量比为2:1-1:1，当小于1:1，甘氨酸螯合铁在溶液中没有完全析出，当为1:1时，甘氨酸螯合铁已经基本完全析出，而适当的增加有机溶剂浓度更利于结晶完全，但是如果超过2:1则无明显意义。甘氨酸螯合铁溶液降温速率选择为40°C /h较为合适，搅拌速率从20Hz-50Hz变化的过程中，选择40Hz较为合适。有机溶剂滴加速率的选择，有机溶剂滴加速率过慢时，形成的晶核由于缺乏成长的动力，容易被搅拌打碎，造成晶核过多，成长的晶体多，粒度小；滴加过快也容易造成晶核过多，所形成的晶体粒度小，最优的滴加速度为全部加完有机溶剂时间2小时。 因此，本专利技术优化后的水溶性甘氨酸螯合铁结晶方法为:有机溶剂丙酮和无水乙醇质量比为1:3，有机溶剂的质量与甘氨酸螯合铁质量比为2:1，溶液降温速率40°C /h，搅拌速率40Hz，滴加完有机溶剂用时2小时。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是:采用本专利技术的甘氨酸螯合铁结晶方法可以获得颜色、抗氧化性、抗吸潮性、及水溶性很好的产品。产品结晶后氨基酸含量为21.35%，亚铁含量为18.23%，三价铁含量为0.38%，水分含量为9.8%。本专利技术方法具有能以小规模工业化生产，操作工艺简单，加工成本较低，便于长期储存，方便应用等优点。可用于饲料添加剂、营养强化剂、医药制剂，用于铁微量元素缺乏症的防治。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术制备的甘氨酸螯合铁晶体与粉末状甘氨酸螯合铁氧化稳定性对比结果图；图2为本专利技术制备的甘氨酸螯合铁晶体与粉末状甘氨酸螯合铁吸潮性对比结果图；图3为本专利技术制备的甘氨酸螯合铁晶体与粉末状甘氨酸螯合铁在IOOg水中的溶解性结果图。【具体实施方式】为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1称取90g甘氨酸螯合铁，溶于300g去离子水中，加热至75 °C，搅拌速率20HZ，开始降温，降温速率35°C /h，滴加混合有机溶剂180g (其中丙酮90g，乙醇90g)，降温至20°C后保持该温度，并完成溶剂滴加，加完有机溶剂用时2小时，晶体于反应器中结晶析出。取烘干产品，称重得到92g产品(水分10%，无水甘氨酸螯合铁收率95.3%)过筛，收集粒度在20-60目之间的产品，占总产品质量的71.44%，产品颜色为黄色，在水中的溶解度最大为 116g/100g。产品放 置两个月后，亚铁占总铁含量由98.40%变为97.65%，水分含8.95%。实施例2称取90g甘氨酸螯合铁，溶于300g去离子水中，加热至80°C，搅拌速率30HZ，开始降温降温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甘氨酸螯合铁的结晶成长方法，其特征在于：包括如下步骤：将甘氨酸螯合铁溶解于75?85℃的水中，以20Hz?50Hz的速率进行搅拌，制得浓度为0.3g/ml的甘氨酸螯合铁溶液；以35?45℃/h的降温速率逐步降温，向溶液内滴加有机溶剂，降温至20℃后保持该温度，在该温度下继续完成有机溶剂的滴加；过滤晶体，烘干后过筛，收集粒度在20?60目之间的产品，从而得到甘氨酸螯合铁的晶体，其中，所述有机溶剂为丙酮和无水乙醇的混合液，且丙酮和无水乙醇的质量比为1：1～1：5；所述有机溶剂的质量与所述甘氨酸螯合铁质量比为2：1?1：1；所述有机溶剂全部加完所用时间为2～3小时。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马兴群，张毅丰，丁振柱，张守伟，曾凡伟，
申请(专利权)人：潍坊祥维斯化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：