一种缬氨酸锌螯合物晶体的制备方法与流程

本发明属于饲料添加剂领域，尤其涉及一种氨基酸金属螯合物晶体的制备方法。

背景技术：

1、锌是动物机体所必需的微量元素之一，其在动物生长发育、新陈代谢、繁殖和免疫功能等方面具有重要的营养价值；动物体内的锌由于分布不均匀，在骨骼、肝脏、皮和毛含量较高；锌主要是通过十二指肠空肠和回肠吸收，在胃中吸收较少。近年来，由于锌在免疫功能等方面的研究越来越受到研究者们广泛关注。

2、l-缬氨酸是一种含有五个碳原子的支链非极性α-氨基酸，也是组成蛋白质的20种氨基酸中的一种，是哺乳动物的八种必需氨基酸(属生糖类氨基酸)。缬氨酸在促进蛋白质合成、维持动物体代谢和机体修复等方面发挥着不可替代的作用；缬氨酸还是构成鸡血清球蛋白的重要组成成份，有研究表明，缬氨酸还能改善母猪和仔猪生产性能。

3、将缬氨酸与锌源螯合，不仅可以改善，无机锌源对饲料中营养成份的破坏，同时也可以提高缬氨酸锌的吸收效果，减少锌的排放，达到高效低排的目的。在前期已经开展了缬氨酸锌的研究基础上，并授权专利cn111072508b，但该专利的锌源采用氧化锌、碳酸锌、氢氧化锌等不溶性的锌源，是通过锌矿等提炼而来，含有大量的杂质，杂质大部分不溶于水，最后会造成产物的杂质等重金属指标偏高，且该专利直接缬氨酸溶解后加入锌源反应，缬氨酸的难以溶解，反应时间长，易生成氢氧化锌副产物，副反应多。

4、因此，对合成反应进一步优化，提供一种杂质含量少，产品纯度高，副产物少，晶型好，适合工业化生产的缬氨酸锌螯合物晶体的制备方法，对于缬氨酸锌的大规模应用意义重大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种杂质含量少，产品纯度高，晶型好，无副产物，适合工业化生产的缬氨酸锌螯合物晶体的制备方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

2、一种缬氨酸螯合物晶体的制备方法，包括以下步骤：将缬氨酸加入水中并搅拌溶解，加入碱反应生成缬氨酸钠盐，再将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应，反应完成后过滤，滤液结晶，即得到缬氨酸锌螯合物晶体。

3、上述制备方法中，优选的，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应体系的温度为60-70℃。温度保持在合适的范围内，提供适当的活化能，使溶液中的配位体和金属离子有足够的碰撞机会，发生配位反应。

4、上述制备方法中，优选的，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应体系的ph值为8-10。ph值保持在一定的范围内，使溶液中氢氧根离子保持在合适的范围内，有利于缬氨酸羧基和氨基与锌离子进行配位。

5、反应温度与反应体系的ph值对反应影响很大，本发明通过严格控制反应温度与反应体系的ph值，可以保证反应过程副反应少，产品纯度高，晶体产品结构稳定性好。

6、上述制备方法中，优选的，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应时间为1-1.5h。

7、上述制备方法中，优选的，所述锌盐为七水合硫酸锌，所述七水合硫酸锌的用量为缬氨酸质量的80-150％。

8、上述制备方法中，优选的，将缬氨酸加入水中并搅拌溶解为将缬氨酸粉末溶解在水中，先超声溶解，然后升温至60-70℃搅拌溶解，搅拌速度为50-150rpm，搅拌时间10-30min。

9、上述制备方法中，优选的，所述碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的用量为缬氨酸质量的40-100％。

10、上述制备方法中，优选的，过滤，滤液结晶为先用布氏漏斗抽滤，收集滤液，将滤液用乙醇/水混合溶剂挥发法结晶。

11、上述制备方法中，优选的，乙醇/水混合溶剂挥发法结晶包括以下步骤：向盛装滤液的容器中加入乙醇溶液，再用封口膜封住容器，在封口膜上戳洞后静置放置，通过扩散法挥发即可得到白色的块状结晶产物。

12、本发明对合成反应进行了优化，通过选择常见的锌源，严格控制反应温度，反应溶液ph和反应物浓度，反应体系通过反应，冷却结晶，过滤分离等步骤，得到了一种新型缬氨酸锌螯合物晶体，此方法具有杂质含量少，产品纯度高，晶型好，无副产物，适合工业化生产等优点。具体的：本发明采用七水合硫酸锌作为锌源，其是一种可溶的晶体质量较好的白色锌源，其作为锌源，杂质较少，在反应后，不会带入杂质；由于缬氨酸的溶解度有限，需要高温，大量的水去溶解才能让缬氨酸溶解于水中，而本发明首先通过将缬氨酸加碱，调ph，使其生成钠盐，大大降低了所需反应的温度，水量，同时由于缬氨酸钠易溶于水，能够于硫酸锌盐更好的发生发应，缩短了反应所需时间；且本发明通过改变加入缬氨酸钠与七水硫酸锌的顺序，来减少氢氧化锌副产物的产生，具体的来说是将缬氨酸钠配置好后再加入七水硫酸锌中，这样锌在最初反应的时候，大量的锌与少量的缬氨酸钠中氢氧根离子碰撞，遇到氢氧根的机率会降低，减少了副反应的产生。

13、采用上述方法，本发明得到的缬氨酸锌为一种缬氨酸锌螯合物，其中，锌为六配合，晶体产物化学是c10h24n2o6zn，单斜晶系，带二分子的结晶水，具有更为稳定的配合结构。

14、与现有技术相比，本发明的优点在于：

15、本发明的制备方法具有杂质含量少，产品纯度高，晶型好，无副产物，得到的产物结构更加稳定，适合工业化生产等优点。

技术特征：

1.一种缬氨酸螯合物晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将缬氨酸加入水中并搅拌溶解，加入碱反应生成缬氨酸钠盐，再将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应，反应完成后过滤，滤液结晶，即得到缬氨酸锌螯合物晶体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应体系的温度为60-70℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应体系的ph值为8-10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应时控制反应时间为1-1.5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锌盐为七水合硫酸锌，所述七水合硫酸锌的用量为缬氨酸质量的80-150％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，将缬氨酸加入水中并搅拌溶解为将缬氨酸粉末溶解在水中，先超声溶解，然后升温至60-70℃搅拌溶解，搅拌速度为50-150rpm，搅拌时间10-30min。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的用量为缬氨酸质量的40-100％。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，过滤，滤液结晶为先用布氏漏斗抽滤，收集滤液，将滤液用乙醇/水混合溶剂挥发法结晶。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，乙醇/水混合溶剂挥发法结晶包括以下步骤：向盛装滤液的容器中加入乙醇溶液，再用封口膜封住容器，在封口膜上戳洞后静置放置，通过扩散法挥发即可得到白色的块状结晶产物。

技术总结
本发明公开了一种缬氨酸螯合物晶体的制备方法，包括以下步骤：将缬氨酸加入水中并搅拌溶解，加入碱反应生成缬氨酸钠盐，再将缬氨酸钠盐加入到锌盐溶液中反应，反应完成后过滤，滤液结晶，即得到缬氨酸锌螯合物晶体。本发明的缬氨酸螯合物晶体的制备方法具有杂质含量少，产品纯度高，晶型好，无副产物，得到的产物结构更加稳定，适合工业化生产等优点。

技术研发人员：桑诚诚,彭红星,周长虹,陶建军
受保护的技术使用者：长沙兴嘉生物工程股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13