专利名称：一种含有半胱胺及盐酸盐缓释型组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于饲料添加剂领域，特别涉及一种含有动物生长促进剂-半胱胺及盐酸盐缓释型组合物及其制备方法。
背景技术：
动物的生长受生长激素(GH)、甲状腺素(T3T4)、胰岛素和性激素等激素的调节，其中起核心作用的是生长激素。生长激素在动物体内具有调节营养分配、促进蛋白质合成、减少脂肪沉积、提高动物生长速度和饲料报酬等功能。
近年来人们利用基因工程生产出GH，也有利用激素免疫中和技术，包括生长抑素基因工程疫苗，来提高动物的生长性能。但存在以下问题①GH有严格的种属特异性，每种GH只适用于一种动物；②只能注射，不能口服，使用不方便；③生产成本和使用成本都较高；④应用外源性基因工程GH等激素，消费者担心这类激素进入乳、肉、蛋中，对人体健康潜在威胁。基于以上原因，上述技术难于推广。
因此，通过生物调控途径，促使生物本身的内源性GH生成和释放已成为当前国内外学者研究的热点。
半胱胺(cysteamine CS)又称β-巯基乙胺，是一种有多种生物效应的巯基化合物，相当于半胱胺酸的脱羧产物，是辅酶A的组成成份和动物体内的活性物质，因其含有活性的巯基和氨基而具有多种生物功能。
半胱胺可以通过化学合成，也可由动物毛发中提取，所需成本低；并且可以口服，这样投喂方便。目前在饲料添加剂上广泛使用的是半胱胺盐酸盐。
半胱胺及其盐类分子中含有巯基和氨基的活性基团，在空气中极易被空气和金属离子等氧化成二硫化物而失效。固体的半胱胺及其盐类暴露在空气中几分钟，在光和空气中水分及杂质的作用下，即会潮解并氧化变色。因此，对半胱胺及其盐类进行稳定化处理，是半胱胺及其盐类组合物作为饲料添加剂用于动物促长作用是否有效的一个技术关键。
环糊精是由淀粉经酶解环合后得到的环状低聚多糖，其立体结构为中空筒形结构，园筒内部有-CH-葡糖糖苷结合的氧原子，故呈疏水性，可容纳适合的亲脂性分子，园筒的两端开口处有-OH基，呈亲水性。
半胱胺及其盐类为极性分子，极易溶于水(溶解度＞1g/ml)，也极易解离，较难进入环糊精分子园筒内的疏水区，且环糊精对酸不稳定，对碱、热及机械作用较稳定，在酸溶液中会被分解。常用的半胱胺盐酸盐水溶液为酸性(PH3-5)，故采用环糊精包合的方法生产半胱胺及其盐类的组合物产品，稳定性不高，保质期较短，对饲料生产和贮存运输都是不利的。
环糊精包合物中半胱胺活性成分含量很低，制造成本和添加成本将会很高，使用效果也受影响。
鉴于环糊精包合半胱胺及其盐类不稳定的缺陷，目前采用对含有半胱胺及其盐类的颗粒剂进行包膜的稳定化处理。中国专利200510050214.0公开了一种缓释包膜新组合物的技术，该专利技术通过包膜将半胱胺与外界隔绝。该专利技术方案可使半胱胺在贮存中较稳定，也可与预混剂混合，但是由于在饲料加工过程中需经历粉碎，混合，加热，挤压，切割，导致包膜易破裂，使得饲料中含有的多种矿物质和其它物质促使半胱胺氧化分解。因此，开发一种能使半胱胺及盐类稳定性好、制备方法简单、来源广的缓释型组合物乃是市场之亟需。
发明内容
本发明提供了一种高稳定型动物生长促进剂——半胱胺及其盐酸盐缓释型组合物及其制备方法。
本发明所采取的技术方案如下一种含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，该组合物由下列重量百分含量的组份组成A、10～60％的半胱胺及其盐酸盐；B、1～15％的分子筛；C、1～50％的骨架料；D、10～80％的稀释剂。
所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的分子筛选自沸石或硅胶的一种，经净化、活化处理。
所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的骨架料选自天然油脂、蜡、糊精及其衍生物、纤维素及其衍生物、天然胶和非纤维素多糖中的一种或一种以上的混合物。
所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的稀释剂选自淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖的一种或一种以上的混合物。
所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的重量百分含量可进一步选择A、15～40％半胱胺及其盐酸盐；B、5～10％分子筛；C、5～30％骨架料；D、40～75％稀释剂。
本发明的各组份物介绍如下(A)半胱胺或半胱胺盐酸盐。
半胱胺分子式为C2H7NS，分子量为77.15，其中C31.14％，H 9.15％，N18.16％.S 41.56％。半胱胺为白色晶体，极易溶于水。半胱胺盐酸盐的分子式为C2H7NS·HCl，分子量为113.65。半胱胺是一种有多种生物效应的巯基化合物，可用于辐射保护剂和解毒剂。
半胱胺是该组合物中促进动物生长的主要生理调控物质，当半胱胺及盐酸盐的含量低于10％将影响其生理作用的发挥，含量高于60％时，在饲料中的添加量将会很少，这样会影响混合的均匀度，同样会影响生理作用的发挥。
(B)分子筛沸石型结晶硅铝酸盐或硅胶作为分子筛具有良好的吸附作用。沸石型结晶硅铝酸盐化学组成为M2/n·Al2O3x·xSiO2·yH2O，其中M代表金属阳离子，n为金属阳离子的价态，x为硅铝比，y为饱和水分子数；硅胶的化学组成为SiO2-xH2O，其基本结构单元质点为Si-O四面体，每个氧原子又与相邻的两个Si原子共享，四面体相互堆积形成硅胶的骨架，堆积n质点之间的空间即为硅胶的孔隙。
沸石和硅胶作为吸附剂应用于畜牧业，在改善动物机体消化代谢、促进营养物质吸收和吸附有毒物质方面起着重要作用。吸附半胱胺或其盐类物质的沸石或硅胶进入动物肠道后，在肠道释放半胱胺或其盐类物质，同时它又可吸附在动物消化过程中产生的有害微生物，如大肠杆菌、痢疾杆菌和沙门氏菌及有毒气体，如氨、硫化氢等，吸附的有害物质随沸石排出体外，从而减弱有害物质对肠道的危害。
(C)骨架料动物体内少剂量的半胱胺对黏膜有保护作用，大剂量的半胱胺对黏膜有刺激作用。根据半胱胺及盐酸盐的特点，本发明除利用分子筛的缓释作用外，还添加了其他骨架型缓释材料，旨在使半胱胺及其盐酸盐在动物体内缓慢释放，对动物进行稳定生物调控，减少胃肠道反应，从而实现对动物黏膜起到减少刺激的保护作用。
本发明采用骨架型缓释的材料可以选自纤维类及其衍生物、天然油脂类、蜡类、糊精及其衍生物、诸如明胶、黄原胶、阿拉伯胶等天然胶和非纤维素多糖等，优选纤维类及其衍生物和非纤维素多糖。
(D)稀释剂组合物中半胱胺或其盐酸盐含量太高，与基础饲料混合时将影响其均匀度，加入稀释剂的目的是为了控制半胱胺或其盐酸盐含量。
本发明选用性质稳定、无生理作用的食用碳水化合物聚合物作为稀释剂，如淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖，优选天然淀粉或改性淀粉。
本发明采用的加工方法为利用分子筛择形吸附的特点，先对分子筛材料进行净化、活化(干燥)预处理，通过分子筛吸附半胱胺或其盐酸盐，然后与骨架料和稀释剂混合、造粒，对粒料进行干燥，得到产品均一、稳定性高、流动性好的颗粒剂。
本发明采用大孔-微孔多孔有序结构的分子筛，通过吸附原理，对半胱胺及盐酸盐进行稳定化处理。
半胱胺及盐酸盐经分子筛吸附后，被稳定地包含在分子的网络结构中，再加入其他缓释骨架料和稀释剂制成的颗粒组合物，在动物体内可缓慢释放。在饲料的加工过程中，由于采用分子筛吸附，故在加工过程中粉碎，挤压，切割等工序均不影响其稳定性，在与含金属离子的饲料混合过程中也不会被氧化。经测定该组合物在密封的包装中保质期在两年以上。
本发明提供的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的制备方法，按下列步骤操作A、分子筛组份用去离子水调配；B、半胱胺及盐酸盐组份用去离子水溶解，半胱胺及盐酸盐水溶液加入经过步骤A制备的分子筛吸附混合；C、对经步骤B制备吸附的半胱胺及盐酸盐混合料中加入骨架料和稀释剂组份，搅拌混合；D、对经步骤C制备的混合料制软材，造粒；
E、对经步骤D制备的颗粒沸腾干燥。
所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的制备方法，分子筛吸附可以先用去离子水调成糊状，将其灌入吸附塔柱，半胱胺及盐酸盐水溶液流经吸附塔柱被吸附。
本发明制备方法中，分子筛分别用酸和碱进行净化处理，并通过烘干的方法予以活化；然后将经净化和活化的分子筛材料加入一带有搅拌浆的混合器中，与半胱胺或半胱胺盐酸盐溶液搅拌吸附。待吸附完全后加入其他骨架型缓释材料进一步搅拌，待均匀后，加入稀释剂混合均匀，再用淀粉制浆制软材，经颗粒机造粒，最后经干燥机进行干燥。
本发明能稳定的将半胱胺及其盐酸盐分子吸附在分子筛中，并加入骨架料和稀释剂，制成高稳定性的骨架缓释颗粒剂，以确保半胱胺及其盐酸盐对动物促生长的生理调控作用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一1、沸石净化、活化处理按沸石重量的两倍量配制浓度为1mol/L的HCL溶液流经沸石柱，控制流速，使在30分钟流完，用去离子水洗至中性；配制同量的浓度为1mol/L的NaOH溶液流经沸石柱，控制流速，使在30分钟流完，再用去离子水洗至中性。上述净化反复两次；取出沸石，在105℃温度下烘干活化，备用；2、称取5kg已净化并活化的沸石，加入GHL-150型高效湿法制粒机中；3、22KG的半胱胺盐酸盐加去离子水溶解，并加至已加有沸石的GHL-150型高效湿法制粒机中搅拌混合30分钟；4、加入10KG羧甲基纤维素(CMC)混合均匀；5、加58KG马铃薯淀粉，在高效湿法制粒机中混合；6、用5KG淀粉配成的淀粉浆制软材，造粒；7、制成的颗粒在FL-120型沸腾干燥器中沸腾干燥，控制出风温度80-90℃，用整粒机整粒。
上述制备方法获得的颗粒中，半胱胺盐酸盐的含量为20-22％，颗粒均匀，流动性好。
实施例二1、称取10kg已按实施例一净化并活化的Y型沸石，加入GHL-150型高效湿法制粒机中；2、重量为40KG的半胱胺加去离子水溶解，并加至已加有沸石的GHL-150型高效湿法制粒机中搅拌吸附30分钟；3、加入5KG羟乙基纤维素(HEC)、5KG糊精混合均匀；4、加入35KG玉米淀粉，在高效湿法制粒机中混合；
5、用5KG淀粉配成的淀粉浆制软材，造粒；6、制成的颗粒在CT-C热风循环烘箱中80℃干燥，用整粒机整粒。
上述方法获得的颗粒中，半胱胺含量为38-42％。颗粒均匀，流动性好。
实施例三1、按实施例一中步骤1净化和活化沸石的方法处理硅胶；2、将重量8KG的粗孔硅胶用去离子水浸泡12小时，用重力沉降法装入一高1.2m，内径15cm的柱中；3、重量为32KG的半胱胺盐酸盐加去离子水溶解，并加至已加有硅胶的吸附塔柱中，吸附30分钟；4、取出吸附塔柱中的硅胶吸附料，加入40KG非纤维素多糖混合均匀，再加入15KG天然油脂；5、用5KG淀粉配成的淀粉浆制软材，造粒；6、制成的颗粒在FL-120型沸腾干燥器中沸腾干燥，用整粒机整粒。
实施例四1、按实施例一中第1步骤的方法对硅胶分别进行酸碱净化和加热活化；2、称取10kg已净化并活化的硅胶，加入GHL-150型高效湿法制粒机中；3、11KG半胱胺盐酸盐加去离子水溶解，并加入到装有硅胶的GHL-150型高效湿法制粒机中搅拌吸附30分钟；
4、加入40KG明胶与其混合均匀；5、加34KG乳糖，在高效湿法制粒机中混合；6、用5KG乳糖配成的浆制软材，造粒；7、制成的颗粒在FL-120型沸腾干燥器中沸腾干燥，控制出风温度80-90℃，用整粒机整粒。
对缓释性组合物的稳定性试验为了阐明本发明的工艺方法提高了半胱胺及其盐酸盐的稳定性，按实施例一制备的稳定型半胱胺盐酸盐颗粒剂(标号A)，进行与未经处理的半胱胺盐酸盐(标号B)的稳定性对比试验。
取样品适量装入玻璃平皿中，在平皿底部摊成薄层，在常温的条件下自然放置。于第0、10天、30天、3个月、6个月、12个月、18个月、24个月分别取样检测半胱胺盐酸盐含量，结果归纳于表1。由表可知，稳定型半胱胺盐酸盐颗粒剂的稳定性显著提高，常温放置24个月后，半胱胺盐酸盐保留率仍达96％；而未经稳定性处理过的半胱胺盐酸盐放置30天后，保留率仅为6.8％。
表1 稳定性实验的结果
动物养殖试验按上述实施例制备稳定型半胱胺盐酸盐颗粒剂进行动物养殖试验。
选取三元品种杂交肉仔猪120头，进行饲喂试验，动物初始重8KG，公母各半。试验动物随机分配至试验组和对照组，每栏30头，试验阶段从保育期到生长期，为5-17周。试验组在饲粮中连续添加100ppm稳定型半胱胺盐酸盐颗粒，试验饲粮为以玉米、大豆粕为主要原料的基础配方，试验期间对猪只注射相关疫苗以控制疾病，记录采食量和体重。
试验结束时，对照组平均增重44.17kg/头，试验组平均增重47.78kg/头，比对照组提高8.17％(P＜0.05)；料肉比对照组为2.73，试验组为2.37。
试验结果表明，肉仔猪添加100ppm稳定型半胱胺盐酸盐颗粒剂有明显地促进生长的效果，并有助于改善饲料料肉比。
权利要求
1.一种含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，其特征在于该组合物由下列重量百分含量的组份组成A、10～60％的半胱胺及其盐酸盐；B、1～15％的分子筛；C、1～50％的骨架料；D、10～80％的稀释剂。
2.根据权利要求1所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，其特征在于所述分子筛为沸石或硅胶的一种，经净化、活化处理。
3.根据权利要求1所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，其特征在于所述骨架料选自天然油脂、蜡、糊精及其衍生物、纤维素及其衍生物、天然胶和非纤维素多糖中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，其特征在于稀释剂选自淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物，其特征在于该组合物重量百分含量进一步选择A、15～40％半胱胺及其盐酸盐；B、5～10％分子筛；C、5～30％骨架料；D、40～75％稀释剂。
6.一种如权利要求1或5所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的制备方法，其特征在于按下列步骤操作A、分子筛组份用去离子水调配；B、半胱胺及盐酸盐组份用去离子水溶解，半胱胺及盐酸盐水溶液加入经过步骤A制备的分子筛混合；C、对经步骤B吸附的半胱胺及盐酸盐混合料中加入骨架料和稀释剂组份，搅拌混合；D、对经步骤C制备的混合料制软材，造粒；E、对经步骤D制备的颗粒进行干燥。
7.根据权利要求6所述的含半胱胺及盐酸盐缓释型组合物的制备方法，其特征在于分子筛用去离子水调成糊状，灌入吸附塔柱，半胱胺及盐酸盐水溶液经吸附塔柱被吸附。
全文摘要
本发明属于饲料添加剂领域，涉及含有半胱胺及盐酸盐缓释型组合物及其制备方法。该组合物包括以下重量百分数组份A、10～60％半胱胺及盐酸盐；B、1～15％分子筛；C、1～50％骨架料；D、10～80％稀释剂。制备方法将半胱胺及盐酸盐吸附在沸石或硅胶分子筛中，并加入骨架料和稀释剂，制成高稳定性的骨架缓释颗粒剂。本发明利用分子筛的吸附性能，将半胱胺及盐酸盐吸附，提高半胱胺及盐酸盐的稳定性，以确保半胱胺及其盐酸盐对动物促生长的生理调控作用。
文档编号A23K1/16GK1957740SQ20061005237
公开日2007年5月9日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者付慧萍, 管晨, 陈剑慧 申请人:陈剑慧