[发明专利]一种制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法

说明书

技术领域

本发明针对化工领域，涉及一种制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法。

背景技术

金属微量元素作为饲料添加剂使用已经经历了三个发展阶段：第一阶段，使用的微量元素的无机盐，主要是硫酸盐和其氧化物等，但是在应用中发现许多缺点，例如与其他营养物质的拮抗作用，对维生素等营养的破坏作用，生物学效价低和混合均匀度低等；第二阶段：为了克服使用微量元素的无机盐的缺点，人们开始使用微量元素添加剂-有机酸盐。但是有机金属微量元素盐同样存在着生物学利用率低、生化功能不稳定等不足之处；第三阶段：微量金属元素氨基酸螯合物是20世纪70年代首先由美国ALBICN生物试验室最早研制成功的一类新型高效饲料添加剂，具有稳定性好、抗干扰、易被动物吸收、生物学效价高等优点，被誉为微量金属元素添加剂的第三代。

20世纪80年代，我国开始对微量元素氨基酸螯合物进行了研究和应用，并且在猪、禽、反刍动物、兔及其鱼类上取得了较好的效果。目前主要的产品有蛋氨酸亚铁、蛋氨酸铜、蛋氨酸钴、赖氨酸亚铁、赖氨酸铜、甘氨酸亚铁等，以及一些复合微量元素氨基酸螯合物添加剂。如专利申请号为201110412988.9的中国专利公开了蛋氨酸金属（铜、锌、钴）螯合物的合成方法。由于氨基酸容易被反刍动物瘤胃微生物降解，不能通过瘤胃被生物体利用，利用率较低，限制了上述微量元素氨基酸螯合物的应用。

如何满足高产反刍动物对蛋白质氨基酸及其微量元素的需求已经成为国内外营养学者所关注。许多研究表明：在其饲料中添加过瘤胃氨基酸微量元素螯合物是反刍动物提供理想的小肠氨基酸的先进手段，不仅仅有利于氨基酸的吸收，而且补充动物日常所需的微量元素，不会对其他营养元素造成破坏作用，对提高饲料的利用率、减少蛋白质氨基酸浪费、降低生产成本、提高反刍动物的生产能力均极为有利。

蛋氨酸是家禽的第一限制性氨基酸，饲料中常用的蛋氨酸添加剂主要有粉状D,L-蛋氨酸(DLM)和蛋氨酸羟基类似物(HMB)，目前，蛋氨酸微量元素螯合物（申请号为201110342880.7的发明专利公开了一种制备蛋氨酸微量元素螯合物的方法）和蛋氨酸羟基类似物微量元素螯合物（申请号为201310199220.7的发明专利公开了一种微量元素蛋氨酸羟基类似物螯合物添加剂的制备方法）已开发进入市场应用。但是，现有制备蛋氨酸微量元素螯合物的方法中，都存在着合成工艺周期长、收率低、生产成本高、产品的纯度低、稳定性差的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法，不但缩短合成工艺，而且提高了合成率。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法，包括如下进行的步骤：

（1）将D,L-蛋氨酸加水和无机碱，加热溶解得溶液1，另将可溶性的微量金属盐加入水中，加热溶解得溶液2，将所述溶液1和溶液2混合得反应体系，维持反应体系pH为5.5～7.0，加热反应，反应结束后过滤，所得滤液结晶得D,L-蛋氨酸微量元素螯合物；在本发明的方法中，D,L-蛋氨酸与可溶性的微量金属盐反应后，过滤所得到的滤液继续利用，所得到的固体物质主要为微量金属化合物不溶物，排出反应体系，不污染环境。

（2）步骤（1）所得的D,L-蛋氨酸微量元素螯合物在水介质中与甲醛进行羟甲基化反应，反应结束后过滤得N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物。

在本发明的方法中，步骤（1）中，反应结束后过滤，所得滤液也可不经过结晶处理，将滤液冷却至20℃～30℃，得到含有D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的混合浆液直接用于下一步与甲醛反应进行羟甲基化。本发明优选的是将所得滤液结晶得D,L-蛋氨酸微量元素螯合物固体，然后再用于下一步与甲醛反应进行羟甲基化。

上述制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法反应式如下所示：

其中：M为微量金属元素，如铁、铜、锌、锰、钴、镍和铬中的一种。

进一步，所述的制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法，步骤（1）中，所述可溶性的微量金属盐是铁、铜、锌、锰、钴、镍和铬的可溶性的微量金属盐。

进一步，所述的制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸微量元素螯合物的方法，步骤（1）中，所述可溶性的微量金属盐是氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化铜、硫酸铜、氯化锌、硫酸锌、氯化锰、硫酸锰、氯化钴、硫酸钴、氯化镍、硫酸镍、氯化铬、硫酸铬中的一种或多种。