[发明专利]一种丙氨酸亚铁螯合物的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种丙氨酸亚铁螯合物的制备方法，包括如下步骤：在丙氨酸溶液中加入亚铁盐溶液，在酸性条件和惰性气体保护下，发生螯合反应，向所得反应溶液中加入晶种结晶，再经浓缩、分离、干燥，获得丙氨酸亚铁螯合物。本发明的制备方法具有螯合率高，操作简便，显著缩短生产周期并显著降低生产成本，适合于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种丙氨酸亚铁螯合物的制备方法及其应用。

背景技术

必需微量元素(如铁、亚铁、铜、锰、锌等)对动物生长和满足其营养需求具有十分重要的作用。饲料中的微量元素含量低或不够全面，难以满足畜禽的生长所需而须人工添加。氨基酸金属螯合物为金属离子和氨基酸的螯合产物,常以蛋氨酸、酪氨酸、色氨酸、亮氨酸、甘氨酸和水解蛋白质等为配体，螯合物的环状结构使得金属氨基酸螯合物具有比复合物更高的化学稳定性，且具有抵抗干扰、缓解矿物质之间的拮抗竞争等作用。螯合物分子内电荷趋于中性,在机体内环境条件下溶解性好,易于释放金属离子,可直接由肠道消化吸收，提高微量元素的利用率和生物利用度。氨基酸金属螯合物成为新型的微量元素饲料添加剂,被誉为必需微量元素的第三代产品。但氨基酸金属螯合物的制备方法存在螯合率低、资源利用率不高等缺陷。为此，需要开发更为高效的氨基酸金属螯合物的制备方法。

铁是血红蛋白、肌红蛋白和多种酶系的重要组成成分，在体内起着重要的营养和免疫等作用，为人体和畜禽所必需的重要微量元素之一。已有研究利用氨基酸和亚铁盐制备氨基酸螯合亚铁盐，但亚铁盐极易氧化水解，导致氨基酸螯合亚铁盐的螯合率低，且副产物多，反应周期相对较长。为此，需研究螯合率更高的制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙氨酸亚铁螯合物的制备方法，包括如下步骤：在丙氨酸溶液中加入亚铁盐溶液，在酸性条件和惰性气体保护下，发生螯合反应，向所得反应溶液中加入晶种结晶，反应液再经浓缩、分离、干燥，制得丙氨酸亚铁螯合物。

本发明的优选技术方案中，所述丙氨酸选自L-丙氨酸、D-丙氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、DL-丙氨酸中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述亚铁盐选自硫酸亚铁、氯化亚铁、氧化亚铁、氢氧化亚铁中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述螯合反应中丙氨酸：亚铁盐的摩尔比为1-5：1，优选为1-4：1，更优选为1-3：1。

本发明的优选技术方案中，螯合反应溶液pH5.0-6.0。

本发明的优选技术方案中，所述调节反应溶液pH的酸碱调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氨水、三乙胺中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述惰性气体为氮气、氩气的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述螯合反应温度为60℃-100℃，优选为70℃-90℃。

本发明的优选技术方案中，所述螯合反应时间为1-5小时，优选为2-4小时。

本发明的优选技术方案中，螯合反应中还可加入抗氧化剂。

本发明的优选技术方案中，螯合反应中亚铁盐：抗氧化剂的摩尔比为1：(0.01-0.2)，优选为1：(0.02-0.1)。

本发明的优选技术方案中，所述抗氧化剂选自维生素C、柠檬酸、铁粉、锌粉中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，反应液中加入晶种为0.001％-0.2％的丙氨酸亚铁螯合物，优选为0.002％-0.1％。

本发明的优选技术方案中，将制得的丙氨酸亚铁螯合物再经结晶纯化处理。

本发明优选的技术方案中，所述结晶纯化次数不少于1次，优选为1-4次。