[发明专利]一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法

说明书

技术领域

1.本发明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.本发明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。

背景技术

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 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α-羟基腈，经硫酸催化水解为相应的α-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刺激性气味，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H LNufer美国专利：Preparation 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CaO，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)。