[发明专利]耐磨且可流动的含胍基乙酸的成型物和其制备方法

说明书

本发明涉及可流动并耐磨的含胍基乙酸的成型物和其制备方法。

胍基乙酸是存在于脊椎动物和人体中的内源性物质，其在肌酸的 生物合成中占据主要地位。肌酸不仅可以通过食物来摄取而且也可以 内源性形成，其中，作为除三磷酸腺苷(ATP)以外的富含能量的磷酸 肌酸是肌肉的重要能量储备。在肌肉的休息状态，ATP可以向肌酸转 移磷酸基团，其中形成磷酸肌酸，然后所述磷酸肌酸与ATP处于直接 平衡。在肌肉工作时有重要意义的是，ATP储备可以最快速地再补充。 为此在最大肌肉负荷的最初几秒可利用磷酸肌酸。这可以在非常快速 的反应中，通过酶肌酸激酶向二磷酸腺苷转移磷酸基团，并因此重新 形成ATP。这也称为Lohmann-反应。

多年来，对于人类，特别是在运动食品领域，以及在药物领域， 补充肌酸一水合物的有利作用是众所周知的。食品增补剂的有利作用 也在动物中发现并且因此肌酸一水合物被建议用作动物食品中的饲料 添加剂和肉粉替代物。自2000年在欧洲在饲料中禁用动物蛋白以来， 很多种畜和育肥动物的饮食转换成纯植物性饮食，其中还很大程度上 弃用禁令中未包括在内的鱼粉。转换成纯植物性饮食导致功效方面的 损失并且即使在七年后纯植物性饮食也不如含有动物蛋白的那些。该 劣势的原因在于肌酸的不足。先前的研究可以清楚地表明，当饲喂纯 植物性饮食时，向饲料中添加的肌酸一水合物可以改善育肥功效 [Wallimann，T.；Pfirter，H.P.：Use of Creatine as a Feed Additive.EP1051914]。

除了毋庸置疑的有利作用以外，肌酸一水合物还有一些缺陷。这 些化合物在水溶液中的稳定性非常受限并且肌酸一水合物在口服后仅 具有低生物利用度。此外，肌酸一水合物是非常昂贵的物质并且在动 物育肥领域所获得的功效改善也几乎被成本抵消。因此，在早期，也 将胍基乙酸用作食品增补剂和饲料，其与肌酸相比在水溶液中具有惊 人的稳定性和好得多的生物利用度[Gastner，T.；Krimmer，H.-P.： Guanidinoacetic acid used as an animal food additive. EP1758463]。胍基乙酸在体内高效并快速地转化为肌酸。因此，相比 肌酸，在相同的效果下，可以以低得多的量给予。

在文献中已经描述了大量用于制备胍基乙酸的合成方法。1861年 Strecker已经由甘氨酸和氰氨首次成功进行了胍基乙酸的合成 [Strecker，M.；Jahresber.Fortschr.Chem.Verw.，(1861)，530]。

类似地，1925年Fr omm描述了甘氨酸盐酸化物与氰氨化钠和盐酸 转化为胍基乙酸盐酸化物[Fromm，E.；Justus Liebigs Ann.Chem.， 442，(1925)，130-149]。

Vassel也在两篇专利中使用氰氨来制备胍基乙酸。将氰氨与甘氨 酸反应，其中将pH用氢氧化钠调节到9.4[Vassel，B.；US2654779]。 此外，Vassel还提出使用氯乙酸和氨。在此，首先形成甘氨酸盐酸化 物。将如此获得的溶液随即用氢氧化钠溶液调节到pH＞9，随后与氰 氨反应[Vassel，B.；US2620354]。

1903年，Wheeler和Merriam描述了通过甘氨酸与S-甲基异硫脲 在碱性水溶液中反应来制备胍基乙酸。在此使用氢氧化钾作为碱 [Wheeler，H.I.；Merriam，H.F.；Am.Chem.Journal，29，(1903)， 478-492.]。Fischl在1934年描述了非常类似的方法，其中使用过 量的氨作为碱[Fischl，S.；(1931)，US1967400]。

在所述的已知方法中，胍基乙酸通常作为细晶状白色至淡黄色的 粉末析出，其具有明显的粉尘级分(颗粒＜63μm)。平均粒径可以在 宽范围内波动并通常为25-150μm。从已知的合成方法获得的胍基乙 酸具有超过50重量％的粉尘级分和评分6的可流动性并因此实际上不 能用于饲料的工业制备。

粉末、颗粒和挤出物的可流动性例如可以经由流变特性通过具有 不同的出口直径的测试漏斗来测定(Feed Tech 9.10/2005，第23-26 页；还参见本发明的实施例)。在此，评价可流动性，用评分1为非 常好的流变特性，直至6为非常差的流变特性。对于工业饲料的制备， 使用的固体料应该达到至少评分3。