专利名称：N-氨基甲酰-l-谷氨酸锌络合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机络合物，具体涉及一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物及其制备方法。
背景技术：
N-氨基甲酸-L-谷氨酸(N-Carbamyl-L-glutamic acid, NCG)是 N-乙酸 _L_ 谷氨酸(MG)的结构类似物，其分子式为C6HltlO5N2，结构如下
fH2 O
NCIi
N-氨基甲酰-L-谷氨酸能够代替NAG成为氨基甲酰磷酸合成酶-I (GPS-I)的变构催化剂，从而促进脯氨酸和谷氨酰胺向瓜氨酸和精氨酸转化，增加精氨酸的内源合成，保持体内精氨酸环境的平衡稳定。由此可见，NCG对于应对动物断奶期间应精氨酸不足引起的应激状况具有很好的效果，是一种潜在的饲料添加剂。锌是动物机体所必需的微量元素之一，是多种金属酶和胰岛素的组成成分。它因在体内具有广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”，对机体的性发育、性功能、生殖细胞的生成却能起到举足轻重的作用。动物实验证实，缺锌会影响动物的正常生长并造成大脑发育不良，具体表现为生长缓慢，采食量减少，厌食，异食病、消瘦、消化不良、味觉、嗅觉迟钝或异常，机体免疫力下降等。传统饲养中，动物日粮中的锌，是以无机盐的形式提供的，近年来添加有机锌和螯合锌的应用日益广泛。相对无机锌，有机锌络合物受到配位体的保护， 不易受到胃肠道内的不利于金属吸收的物理化学因素的影响，具有良好的化学稳定性和生化稳定性。目前，N-氨甲酰-L-谷氨酸的合成已有报导，关于合成其金属络合物的信息还甚少。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的化合物N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物。本发明的另一个目的是提供一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法。本发明的另一个目的是提供N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物作为动物饲料添加
3剂的应用。本发明所采用的技术方案是
N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物，其分子式为ZnC6H8N2O5,为白色粉末，易溶于水，不溶于乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂。优选的，所述N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物带有Γ2个结晶水。N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的合成方法，包括如下步骤
1)将N-氨基甲酰-L-谷氨酸与锌盐混合，加入适量水，加热煮沸至溶液澄清；
2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤I)所得溶液缓慢滴加到无水乙醇中，滴毕，继续搅拌让固体充分析出并被搅碎；
3)过滤，洗涤，干燥，即得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物。优选的，所述锌盐为氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、硫酸锌、氯化锌中的任一种。优选的，N-氨基甲酰-L-谷氨酸与锌盐的摩尔比为广5 :1。优选的，步骤2)中N-氨基甲酰-L-谷氨酸与无水乙醇的质量比为I :5 10。优选的，步骤3)所述洗涤是用无水乙醇洗涤。优选的，步骤3)所述干燥是指在5(T150°C下减压旋干或烘干。以上所述N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物可用作动物饲料添加剂，补充日粮中的锌元素。本发明的优点在于
(1)本发明提供了合成N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物较全面的技术信息，具有合成工艺简单，产品纯度较高，质量稳定，技术便于推广等优点；
(2)本发明的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物可以用作动物饲料添加剂，提高动物的生产性能。尤其是用作蛋鸡的饲料添加剂时，可以显著提高蛋鸡的生产性能、产蛋率以及鸡蛋的质量。
图I是本发明N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的红外图谱；
图2是N-氨甲酰-L-谷氨酸的红外图谱。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。实施例I
一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolN-氨基甲酰-L-谷氨酸与O. Imol氧化锌混合,加入30ml水,加热煮沸至溶
液澄清；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到95g无水乙醇中，滴毕，继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末25. 2g，检测锌含量为22. . 88%，氮含量为9. 54%。实施例2:一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolN-氨基甲酰-L-谷氨酸与O. Imol氧化锌混合,加入30ml水,加热煮沸至溶
液澄清；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到IOOg无水乙醇中，滴毕， 继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末25. 6g，检测锌含量为22. 66%，氮含量为9. 45%。实施例3
一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolgN-氨基甲酰-L-谷氨酸，加入20ml水，用约O. 2molg氢氧化钠调节 PH=5. 5飞.0，加入O. Imol七水合硫酸锌，加热到80°C反应一小时；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到IOOg无水乙醇中，滴毕， 继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末38. 8g，检测锌含量为15. 05%，氮含量为6. 20%。实施例4
一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolN-氨基甲酰-L-谷氨酸，加入30ml /K，用约O. 2molg氢氧化钠调节 PH=5. 5^6. 0，加入13. 6g无水氯化锌，加热到80°C反应一小时；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到IOOg无水乙醇中，滴毕， 继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末36. 5g，检测锌含量为15. 85%，氮含量为6. 50%。实施例5
一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolgN-氨基甲酰-L-谷氨酸与O. Imol氢氧化锌混合，加入30ml水,加热煮沸至溶液接近澄清；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到IOOg无水乙醇中，滴毕， 继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末25. 0g，检测锌含量为24. 55%，氮含量为8. 90%。实施例6
一种N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，其步骤如下
(1)0.ImolN-氨基甲酰-L-谷氨酸与O. 02mol碱式碳酸锌混合,加入30ml水,加热煮沸至溶液接近澄清；
(2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤(I)所得溶液缓慢滴加到190g无水乙醇中，滴毕， 继续搅拌半小时；
(3)过滤，用40g无水乙醇洗涤，50°C减压旋干，粉碎，可得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物粉末25. 0g，检测锌含量为24. 85%，氮含量为8. 80%。
实施例I的产品为白色粉末，分子式为ZnC6H8N2O5 ·2Η20，易溶于水，不溶于乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂。送样测红外光谱图，得到的图谱如图I所示。对应的N-氨甲酰-L-谷氨酸的红外图如图2所示。将该锌络合物送样进行元素分析，Zn、C、H、N含量分别为22. 82%， 24. 75%, 2. 72%, 9. 52% (计算值Zn22. 58%、C24. 87%、H2. 76%、N9. 67%)。实施例 2 6 所得产品同样为白色粉末，易溶于水，不溶于乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂，经相同处理后，送样检测，所得红外光谱图与图I极其相似，表征为同一化合物，Zn、C、H、N含量接近计算值。 ZnC6H8N2O5 · 2H20继续150°C烘干，失去结晶水，得到ZnC6H8N205。动物实验I :
下面以实施例I所得到的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物进行动物实验。将同一批400只大小均匀，体格健壮的160日龄罗曼母鸡预饲一周，从中挑选开产日龄相同、体重相近的360只健康母鸡随机分为6组，4个实验组(分别是基础日粮添加 20ppm、40ppm、60ppm、80ppm N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌二水络合物)，一个负对照组(基础日粮)，一个正对照组(基础日粮加80ppm —水硫酸锌)，每组60只鸡。本实验在半开放式鸡舍内进行，试验期为6周。试验期间，喂粉料，自由采食饮水； 每天保持16小时光照，温度在20-28°C，湿度在60-70%。基础日粮的粗蛋白含量为16. 5%， 代谢能为2750 Kcal/kg，钙含量为3. 5%，磷含量为O. 62%。生产性能测定每天定时记录每个重复产蛋数和蛋重；每周测定每个重复耗料量和蛋鸡个体重；每周统计蛋重、产蛋率、耗料量和料蛋比。蛋品质测定每周每个重复随机抽取5枚蛋测定蛋形指数和蛋壳厚度。屠宰测定随机抽取9只母鸡屠宰，颈动脉取血测定锌的浓度，胫骨灰分中锌的浓度和粪便中残留的锌的数量。实验结果表明，所有添加N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的实验组死淘率都低于正负对照组，其中负对照组死淘率最高(p〈0. 05)，达到了 3%.添加了 40ppm的处理组数字上产蛋数最多，但与正对照组差异不显著(P >0.05)。这说明相比添加SOppm的一水硫酸锌，添加40ppm的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌二水络合物不仅可以达到同样的效果，而且提高了锌的生物利用率，可以大大的节约矿产资源，减轻环境压力。在实验组中，负对照组的蛋鸡个体重最轻(P〈0. 05)，产蛋量少，而且蛋形指数要比其他实验组差，破蛋数最多。料肉比上正对照组与各处理组差异不显著(P>0. 05)，但都与负对照组差异显著(P〈0. 05)。从血衆中锌的浓度可以看出，80ppm的处理组最高,次之是60ppm的处理组和正对照组；负对照组血液中锌的浓度最低。这从胫骨灰分中锌的沉积率情况相似，和粪便中残留的锌的数量相反。动物实验2
下面以实施例2所得到的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物进行动物实验。I、实验设置
将60只相近批次、体重相近、健康状况良好的35日龄断奶仔猪预饲一周，随机分为5 组，3个实验组(基础日粮中分别添加100ppm、150ppm、200ppm ZnC6H8N2O5), 一个负对照组 (基础日粮)，一个正对照组(基础日粮加200ppm —水硫酸锌)，每组3个重复，每个重复4只猪。本实验在保温猪舍内进行，试验期为8周。试验期间，自由采食饮水；自然光照，温度在22-28°C，湿度在60-70%。基础日粮的粗蛋白含量为18. 0%，代谢能为3400 Kcal/kg, 钙含量为O. 8%，有效磷含量为O. 35%。2、生产性能测试
每天定时记录每栏仔猪的采食量、粪便指数；每周测定每个仔猪的个体重；每周统计料肉比，计算周采食量、日增重。3、实验结果
实验结果表明，所有添加N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的实验组粪便指数较高，下痢仔猪数都远低于负对照组，与正对照组之间无显著差异。但实验组仔猪的日增重率均显著高于正负对照组(P < O. 05)，实验组中添加IOOppm的仔猪增重最快，表明在饲料中添加 IOOppm的ZnC6H8N2O5可以显著提高仔猪的生产性能及免疫性能。以上实验表明，本发明的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物可以用作动物饲料添加剂，提高动物的生产性能及免疫性能。以上实施例仅为介绍本发明的优选案例，对于本领域技术人员来说，在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进，都应被视为本发明的一部分。
权利要求
1.N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物，其分子式为ZnC6H8N2Op
2.根据权利要求I所述的N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物，其特征在于，所述络合物带有Γ2个结晶水。
3.N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的合成方法，包括如下步骤1)将N-氨基甲酰-L-谷氨酸与锌盐混合，加入适量水，加热煮沸至溶液澄清；2)冷却至常温，快速搅拌下将步骤I)所得溶液缓慢滴加到无水乙醇中，滴毕，继续搅拌让固体充分析出并被搅碎；3)过滤，洗涤，干燥，即得N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐为氧化锌、氢氧化锌、碱式碳酸锌、硫酸锌、氯化锌中的任一种。
5.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，N-氨基甲酰-L-谷氨酸与锌盐的摩尔比为5 :1。
6.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，步骤2)中N-氨基甲酰-L-谷氨酸与无水乙醇的质量比为I :5 10。
7.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，步骤3)所述洗涤是用无水乙醇洗涤。
8.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，步骤3)所述干燥是指在5(T15(TC下减压旋干或烘干。
9.N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物作为动物饲料添加剂的应用。
全文摘要
本发明公开了一种新的化合物N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物，其分子式为ZnC6H8N2O5，N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物可以用作动物饲料添加剂，提高动物的生产性能。尤其是用作蛋鸡的饲料添加剂时，可以显著提高蛋鸡的生产性能和鸡蛋的质量。本发明还公开了N-氨基甲酰-L-谷氨酸锌络合物的制备方法，该方法工艺简单，产品纯度较高，质量稳定，适于产业化应用。
文档编号C07F3/06GK102603778SQ201210077988
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者印遇龙, 舒绪刚, 许祥, 高均勇 申请人:广州九益生物技术有限公司