專利名稱：一種甘氨酸鋅的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋅是畜禽所必需的最重要的微量元素之一，參與體內(nèi)多種酶的組成、代謝，并直接參 與體內(nèi)蛋白質(zhì)及維生素的體內(nèi)合成，是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的，使用效果最理想的食品、飼料 添加劑。鋅添加劑的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一代為無機(jī)鹽類，如硫酸鋅、氧化鋅等，第 二代產(chǎn)品為一些簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物，如乳酸鋅、葡萄酸鋅等。但以上兩類產(chǎn)品均存在其應(yīng) 用弊端，無機(jī)鹽類不僅吸收利用率差，而且容易造成環(huán)境污染，資源浪費(fèi)，影響飼料中的 其他活性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物亦難以克服吸收利用率低的缺陷，不能充分滿足 動(dòng)物體生長(zhǎng)的需要。自17世紀(jì)初，化學(xué)界發(fā)現(xiàn)并制備出絡(luò)合物以來，絡(luò)合物的研究和應(yīng) 用在很多行業(yè)都得到了很大的發(fā)展。20世紀(jì)70年代，微量元素氨基酸絡(luò)合物的研究推動(dòng) 了絡(luò)合物在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用。而甘氨酸是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)源之一，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究工作者用其作 為絡(luò)合劑研究開發(fā)出新一代微量元素氨基酸營(yíng)養(yǎng)性添加劑——甘氨酸鋅。
大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)甘氨酸鋅以其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，把動(dòng)物必需的鋅元素和氨基酸中分子量 最小的甘氨酸以l:l的摩爾比結(jié)合，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有最高的生物學(xué)效價(jià)和優(yōu)良的化學(xué) 穩(wěn)定性，既避免了礦物質(zhì)之間的相互拮抗作用，又消除了無機(jī)鹽氧化維生素的弊端。甘氨 酸鋅是集經(jīng)濟(jì)性、高效性、環(huán)保性于一體的，具有溶解性好、消化吸收率高、抗干擾、無 刺激和無毒害等優(yōu)點(diǎn)，在詞料、食品等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
近年來，國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)競(jìng)相研發(fā)甘氨酸鋅，但由于工藝設(shè)計(jì)與路線問題，致使各家 產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，效果各異，同時(shí)亦無一套標(biāo)準(zhǔn)的甘氨酸鋅質(zhì)檢分析方法，對(duì)產(chǎn)品無法 進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，從而限制了甘氨酸鋅在實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述存在的不足，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠、 便于推廣應(yīng)用的甘氨酸鋅制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料， 其特征在于選用甘氨酸和硫酸鋅的反應(yīng)摩爾比為1:1——3:1;先將甘氨酸溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶解后加入上述的 甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在3—8之間后，加熱至60-IO(TC，在攪拌下反應(yīng)1一4小時(shí)，用 刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于8"C以下的環(huán)境 中結(jié)晶至少18小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸鋅產(chǎn)品。本發(fā)明選用甘氨酸和硫酸鋅的反應(yīng)摩爾比為2:1;所述的將硫酸鋅用溶劑溶解后加入 甘氨酸鈉鹽后，調(diào)節(jié)pH值在5后，加熱至8(TC,在攪拌下反應(yīng)4小時(shí)，用刮板薄膜蒸發(fā) 濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于5'C以下的環(huán)境中結(jié)晶24小時(shí)， 將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸鋅產(chǎn)品。本發(fā)明主要研究?jī)?nèi)容為① 合成工藝研究通過研究甘氨酸鋅絡(luò)合常數(shù)、絡(luò)合物溶液pH值、絡(luò)合物溶液中微 量元素離子濃度[Zn21，確定不同絡(luò)合物的絡(luò)合參數(shù)，以絡(luò)合率為指標(biāo)，確定絡(luò)合反應(yīng)的 影響因素及最佳合成工藝條件。② 甘氨酸鋅絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)表征與分析甘氨酸鋅紅外光譜，由光譜圖確定分子中的 特征基團(tuán)，確定絡(luò)合物分子結(jié)構(gòu)的紅外測(cè)定，并運(yùn)用X—射線衍射儀對(duì)甘氨酸鋅進(jìn)行晶體結(jié) 構(gòu)分析測(cè)定。本技術(shù)突破了甘氨酸鋅生產(chǎn)與制備的技術(shù)瓶頸，建立了甘氨酸鋅(分子式為C4H3。N2022S2Zn2，化學(xué)結(jié)構(gòu)式[Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20])的結(jié)構(gòu)表征與質(zhì)量檢測(cè)分析方法，具有制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于推廣等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹本發(fā)明選擇的材料主要包括有硫酸 鋅(ZnS04*7H20)，固堿，甘氨酸，以上試劑均為分析純，它主要包括-(1) 甘氨酸鈉鹽制備C2H5N02 + NaOH _^ C2H4N02Na + H20(2) 甘氨酸鈉鹽與硫酸鋅反應(yīng)制成甘氨酸鋅成品 2C2H4,a + 2ZnS04, 7H20 + H2S04 加熱、調(diào)節(jié)pH [Zn (C2H5N02)2S04.4H20], [ Zn S04. 6H20] + Na2S04 + 4H20本發(fā)明選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，其特征在于選用甘氨酸和硫酸鋅的反應(yīng)摩 爾比為l:l——3:1;先將甘氨酸溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶解后加入上述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在3—8之間后， 加熱至60-10(TC，在攪拌下反應(yīng)1一4小時(shí)，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出 后在室溫下緩慢冷卻，然后置于8'C以下的環(huán)境中結(jié)晶至少18小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的 結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為[Zn(C2HsN02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸 鋅產(chǎn)品。本發(fā)明的實(shí)施例可以在上述各數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行任意選擇替換，并構(gòu)成不同的實(shí)施例， 并不局限于以下三個(gè)實(shí)施例。實(shí)施例l:選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，兩者的反應(yīng)摩爾比為l:l，先將甘氨酸 溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶 解后加入前述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)p^4.5后，加熱至9(TC，在攪拌下反應(yīng)2.5小時(shí)，用刮 板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于4'C的冰箱中結(jié)晶 24小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物放置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥，制成化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸鋅產(chǎn)品。實(shí)施例2:選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，兩者的反應(yīng)摩爾比為1:2，先將甘氨酸 溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶 解后加入前述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)p^8后，加熱至10(TC，在攪拌下反應(yīng)4小時(shí)，用刮板薄 膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于4'C的冰箱中結(jié)晶20小 時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物放置于真空干燥箱中進(jìn)行干燥，制成化學(xué)結(jié)構(gòu)式為甘氨酸 鋅產(chǎn)品。實(shí)施例3:選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，兩者的反應(yīng)摩爾比為1:3，先將甘氨酸 溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氦酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶 解后加入前述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)胡=3后，加熱至8(TC，在攪拌下反應(yīng)3小時(shí)，用刮板薄 膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于4'C的冰箱中結(jié)晶18小 時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物放置于真空千燥箱中進(jìn)行干燥，制成甘氨酸鋅產(chǎn)品。本發(fā)明在上述的實(shí)施例中，所述的硫酸鋅用溶劑溶解后，加入甘氨酸鈉鹽，并調(diào)節(jié)pH 值，加熱攪拌反應(yīng)后，蒸發(fā)濃縮至表面析出晶體。所述的蒸發(fā)濃縮至表面析出晶體后，可 以選擇再用有機(jī)溶劑清洗經(jīng)干燥生產(chǎn)出新型添加劑甘氨酸鈣產(chǎn)品。所述的有機(jī)溶劑清洗至 少包括常用的醇洗。本發(fā)明所述的加熱攪拌下反應(yīng)后其母液可以循環(huán)利用，即可以進(jìn)行回 收。
權(quán)利要求
1、一種甘氨酸鋅的制備方法，它選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，其特征在于選用甘氨酸和硫酸鋅的反應(yīng)摩爾比為1∶1——3∶1；先將甘氨酸溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將氯化鈣用溶劑溶解后加入上述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在3-8之間后，加熱至60-100℃，在攪拌下反應(yīng)1-4小時(shí)，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于8℃以下的環(huán)境中結(jié)晶至少18小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為[Zn(C2H5NO2)2SO4·4H2O][ZnSO4·6H2O]的甘氨酸鋅產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸鋅的制備方法，其特征在于選用甘氨酸和硫酸鋅的 反應(yīng)摩爾比為2:1;所述的將氯化鈣用溶劑溶解后加入甘氨酸鈉鹽后，調(diào)節(jié)pH值在5后， 加熱至8(TC,在攪拌下反應(yīng)4小時(shí)，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫 下緩慢冷卻，然后置于5'C以下的環(huán)境中結(jié)晶24小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真 空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為[Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸鋅產(chǎn)品。
全文摘要
一種甘氨酸鋅的制備方法，它選用甘氨酸和硫酸鋅作為主要原料，它選用甘氨酸和硫酸鋅的反應(yīng)摩爾比為1∶1—3∶1；先將甘氨酸溶解于水中，并加入固堿使其充分反應(yīng)，經(jīng)膜分離后得到甘氨酸鈉鹽，將硫酸鋅用溶劑溶解后加入上述的甘氨酸鈉鹽，調(diào)節(jié)pH值在3-8之間后，加熱至60-100℃，在攪拌下反應(yīng)1-4小時(shí)，用刮板薄膜蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜，取出后在室溫下緩慢冷卻，然后置于8℃以下的環(huán)境中結(jié)晶至少18小時(shí)，將上述結(jié)晶純化后的結(jié)晶物進(jìn)行真空干燥，制成分子結(jié)構(gòu)形式為[Zn(C₂H₅NO₂)₂SO₄·4H₂O][ZnSO₄·6H₂O]的甘氨酸鋅產(chǎn)品，它具有制備工藝簡(jiǎn)單，制備的產(chǎn)品質(zhì)量好，便于推廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C229/76GK101225051SQ20081005964
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者洪作鵬 申請(qǐng)人:洪作鵬