專利名稱：一種用于飼料添加劑的二肽螯合鐵及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二肽及二肽螯合鐵的制備方法，具體地說，是一種氨基甲酰甘氨 酸二肽螯合鐵的制備方法。
背景技術(shù)：
鐵是動物機(jī)體必需的礦物質(zhì)，它是血紅蛋白(血液中運(yùn)輸氧的物質(zhì))的重要組成 部分，參與氧氣的運(yùn)輸和能量的產(chǎn)生過程。鐵缺乏將會導(dǎo)致發(fā)育障礙，抗病力低下，飼料轉(zhuǎn) 化率降低，繁殖性能不佳，貧血、腹瀉，有時候甚至?xí)鹱胸i死亡。此外，有報(bào)道顯示缺鐵 能加重一些傳染性致病因子引起的出血癥狀，如豬鞭蟲。妊娠母豬將鐵轉(zhuǎn)移到胎兒體內(nèi)一部分是通過子宮轉(zhuǎn)鐵蛋白(子宮分泌的一種黃 導(dǎo)蛋白)來實(shí)現(xiàn)的，妊娠后期子宮轉(zhuǎn)鐵減少被認(rèn)為是新生仔豬貧血癥發(fā)生的一個原因。母 豬妊娠80d時血清鐵最低，而此時轉(zhuǎn)運(yùn)鐵到胎兒的效率妊娠期間胎兒血清鐵水平呈降低趨 勢，妊娠IOOd時血清鐵水平最低。Vallet等發(fā)現(xiàn)妊娠105d時，紅細(xì)胞壓積漿鐵離子水平 與胎兒重和胎盤效率成關(guān)。動物營養(yǎng)學(xué)研究認(rèn)為，補(bǔ)鐵的關(guān)鍵是能否使妊娠母豬及胎兒期 的仔豬及胎兒期的仔豬所吸收及其吸收率的問題?，F(xiàn)在的研究認(rèn)為，氨基酸螯合鐵能通過 臍帶到達(dá)胎盤給胎兒期的仔豬補(bǔ)充養(yǎng)分，在哺乳期能將鐵富集于乳汁中供給仔豬。鄧灶福 (“不同氨基酸螯合鐵對母豬生產(chǎn)性能的研究”，《當(dāng)代畜牧》，2005年第10期第22-23頁) 的研究表明，甘氨酸螯合鐵的效果優(yōu)于蛋氨酸螯合鐵，而后者在體內(nèi)的吸收利用率又遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于無機(jī)鐵(硫酸亞鐵)?，F(xiàn)已證明，氨基酸如組氨酸、甘氨酸能顯著增加鐵的吸收效率。據(jù)報(bào)道，給孕婦補(bǔ) 充甘氨酸螯合鐵13周與補(bǔ)充硫酸亞鐵相比，能夠減少鐵缺乏的問題并提高血紅蛋白含量。 甘氨酸螯合鐵分子量小，在胃酸中穩(wěn)定性好，能夠通過胎盤轉(zhuǎn)移到胎兒體內(nèi)，同時能夠增加 乳汁中的鐵含量。甘氨酸螯合物主要在胃和十二指腸部位吸收。在已有的氨基酸螯合鐵的合成工藝中，大致分為兩種方法，即利用水解角蛋 白制備氨基酸溶液，而后與鐵鹽溶液等及其他無機(jī)試劑反應(yīng)生產(chǎn)氨基酸螯合鐵的方法。 例如，中國專利申請CN 201010117932.6(發(fā)明名稱生產(chǎn)氨基酸鰲合鐵的方法)和CN 03140094.9(發(fā)明名稱水解角蛋白制取氨基酸螯合鐵的方法)公開了利用富含角蛋白的 原料(如羽毛、毛發(fā)、蹄角)，經(jīng)過強(qiáng)酸等試劑溶解后，與亞鐵鹽溶液水解生產(chǎn)氨基酸螯合鐵 水解液，最終結(jié)晶得到結(jié)晶產(chǎn)物。雖然這類方法可利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄原料，具有一定的產(chǎn) 率，但由于使用大量的富含角蛋白的廢棄原料，雜質(zhì)含量高，且生產(chǎn)過程中需要大量強(qiáng)酸、 強(qiáng)酸亞鐵鹽以及堿式鹽，存在一定的環(huán)境污染，并且所得的氨基酸螯合鐵中，多為除了谷氨 酰胺、門冬酰胺、色氨酸以外的其他17種基本氨基酸，甘氨酸螯合鐵含量低。另一類方法是直接利用氨基酸與無機(jī)試劑反應(yīng)生產(chǎn)氨基酸螯合鐵的方法。例如， 中國專利申請200810182210. 1(利用羰基鐵合成氨基酸螯合鐵方法)公開了將無羰基鐵與 單一氨基酸(賴氨酸、蘇氨酸、亮氨酸等)水溶液，在惰性氣體反應(yīng)下可制備飼料添加劑的 單一氨基酸螯合鐵。中國專利申請200410065260. 2 ( —種食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑甘氨酸亞鐵螯合物的制備方法)公開了將甘氨酸和氯化亞鐵或碳酸亞鐵溶液，在惰性氣體反應(yīng)下制備甘氨 酸亞鐵螯合物。盡管這類方法能夠制備純度較高的單一氨基酸螯合鐵，但該方法仍然保持 與傳統(tǒng)工藝相一致的研究思路(如林萍等，“甘氨酸螯合鐵的合成工藝”，《無錫輕工大學(xué)學(xué) 報(bào)》第23卷第2期，2004年3月)，并未考慮制備含有多種氨基酸種類的螯合鐵的需求。中國專利申請03143141.0(—種氨基酸螯合鐵及其制劑和應(yīng)用)則公開了將甘氨 酸和硫代氨基酸(蛋氨酸、半胱氨酸或胱氨酸)組成的氨基酸配體，與硫酸亞鐵在80°C以上 的水溶液反應(yīng)，即能產(chǎn)生含有兩種不同氨基酸的螯合鐵物質(zhì)。該方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，所生 產(chǎn)的螯合鐵是鐵與氨基酸合成的有機(jī)鐵化合物，它結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生物活性和生物利用度高，極 易被人體吸收，吸收率高達(dá)90%以上。然而，在生產(chǎn)過程中，由于兩種氨基酸與鐵離子反應(yīng) 之前進(jìn)行簡單混合，或一種氨基酸與鐵離子反應(yīng)后再加入另一種氨基酸混合反應(yīng)，兩種氨 基酸彼此之間以配體形式與鐵離子進(jìn)行螯合，因此所得的螯合鐵的穩(wěn)定性不如單一氨基酸 螯合鐵或甘氨酸螯合鐵，并且該方法仍然束縛于氨基酸與鐵鹽反應(yīng)的傳統(tǒng)思路中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)在于供一種不同于現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)氨基酸螯合鐵的方 法，具體來說是提供一種二肽螯合鐵的制備方法，其中，所述的二肽是由氨基甲酸和甘氨酸 制備的氨基甲酰甘氨酸二肽，并且氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵的分子式為C6HltlN4O6Fe,結(jié)構(gòu) 式為
權(quán)利要求
1.一種制備氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵的方法，包括(1)制備氨基甲酰甘氨酸二肽取100-200克甘氨酸和60-90克氰酸鉀混勻，加水 200-300毫升，且再加入4-6克氫氧化鉀，室溫反應(yīng)完全后，用鹽酸調(diào)節(jié)到pH = 4. 5，低溫結(jié) 晶，過濾得氨基甲酰甘氨酸二肽；(2)制備氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵取氨基甲酰甘氨酸二肽100-140克，硫酸亞鐵 50-70克，加水200-280毫升，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH = 6_7，在水浴加熱4_6小時后，過濾不溶 物，濾液加95%乙醇，析出沉淀，烘干得到氨筌甲酰甘氨酸二肽螯合鐵；其中，根據(jù)生產(chǎn)需要，可將等比例增加或縮小上述試劑的使用量，以生產(chǎn)需要的氨基甲 酰甘氨酸二肽螯合鐵。
2.權(quán)利要求1的方法，其中使用300克甘氨酸、180克氰酸鉀、600毫升水和12克氫氧 化鉀進(jìn)行反應(yīng)，以制備氨基甲酰甘氨酸二肽。
3.權(quán)利要求1的方法，其中使用50克氨基甲酰甘氨酸二肽、25克硫酸亞鐵、100毫升水 進(jìn)行反應(yīng)，以制備氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵。
4.權(quán)利要求1的方法，其中步驟1使用100-110克甘氨酸、200-210毫升水、60-70克氰 酸鉀和4-5克氫氧化鉀，步驟2使用氨基甲酰甘氨酸二肽100-110克、硫酸亞鐵50-60克、 200-220毫升水，進(jìn)行制備二肽螯合鐵。
5.權(quán)利要求1的方法，其中步驟1使用120-150克甘氨酸、215-300毫升水、80-90克 氰酸鉀和5. 5-6克氫氧化鉀，步驟2使用氨基甲酰甘氨酸二肽120-140克、硫酸亞鐵65-70 克、240-280毫升水，進(jìn)行制備二肽螯合鐵。
6.權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其中步驟1中的結(jié)晶溫度優(yōu)選0-5°C，步驟2中的 水浴溫度優(yōu)選45-80°C，使用1. 0-3. Omol/L的氫氧化鈉。
7.通過權(quán)利要求1-6的方法所制備的氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵，用于制備防止仔豬 或妊娠母豬貧血的飼料或添加劑中的用途。
8.權(quán)利要求7的用途，其中將所述的氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵加入常規(guī)飼料中，獲 得具有防止妊娠母豬或仔豬貧血的飼料。
9.權(quán)利要求8的用途，其中將所述的氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵作為飼料添加劑，在 喂養(yǎng)妊娠母豬或仔豬時與飼料混合飼喂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵的方法，包括利用制備甘氨酸、氰酸鉀制備氨基甲酰甘氨酸二肽，以及利用氨基甲酰甘氨酸二肽、硫酸亞鐵制備氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵等步驟。本發(fā)明還提供所述方法制備的氨基甲酰甘氨酸二肽螯合鐵，用于制備防止仔豬或妊娠母豬貧血的飼料或添加劑中的用途。本發(fā)明的產(chǎn)品，可以有效提高母豬分娩時母豬和仔豬血液中的血紅蛋白濃度，替代傳統(tǒng)的初生仔豬肌肉針劑注射補(bǔ)鐵的方法，節(jié)省勞動力，使用方便。
文檔編號C07K5/06GK102093467SQ201010540740
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者印遇龍, 吳信, 舒緒剛 申請人:中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所, 廣州九益生物技術(shù)有限公司