氨酸微量元素螯合物的制备方法研究.doc

赖氨酸微量元素螯合物的制备方法研究 第11期赖氨酸微量元素螯合物的制备方法研究 科研开发 赖氨酸微量元素螯合物的制备方法研究 刘飞飞李群于岚 (青岛大学化学化工与环境学院应用化学系,青岛266071) 摘要:利用有机溶剂沉淀分离法,以L一赖氨酸盐酸盐和金属盐酸盐为原料,通过氨水调节体系pH值合成了高纯度的赖氨酸铜, 赖氨酸锌螫合物;以螯合率为指标考察了合成工艺的主要影响因素,确定了最佳原料配比,pH值及反应温度和时间;并通过化学分析, 红外光谱,紫外光谱及热重等一系列分析手段对其进行了表征,确定了赖氨酸金属螯合物的合成. 关键词:赖氨酸铜;赖氨酸锌;制备方法;表征 中图分类号:Q517文献标识码:A文章编号:1672-8114(2009)11-0027-06 氨基酸与微量金属元素螯合物的研究,无论 是螯合物的合成工艺,结构表征的理论研究还是 动物饲养的营养学,医药学应用研究都是当今氨 基酸研究的热门课题.氨基酸微量元素螯合物的 研究最早源于美国饲料添加剂的开发ll1,在1996 年美国饲料检测局(MFCO,1996)明确定义了微量 元素氨基酸螯合物的概念:由某种可溶性金属元 素离子同氨基酸按一定的摩尔比以共价键结合而 成.水解氨基酸的平均相对分子质量约为150,生 成的螯合物的相对分子质量不超过800l21.与无机 离子相比,氨基酸微量元素螯合物以金属离子为 中心的环状结构对金属离子形成了有效的保护, 分子内电荷趋于中性I3l,使其具有化学性质稳定, 生物利用率高;避免了金属元素的氧化从而减少 了金属元素之间的拈抗和对维生素的破坏;适用 性好,使用方便,对机体不良作用少;促进生长,提 高抵抗力等优点,是理想的营养强化剂和饲料添 加剂[4-61. 赖氨酸作为维持人体氮平衡8种必需的氨 基酸之一,是人体必需而又无法自身合成的第一 限制性氨基酸,也是衡量食品营养价值的和总要 指标之一[7,8l.赖氨酸可以维持体内酸碱平衡;合 成核蛋白,血红蛋白并能促进大脑神经细胞再生; 作者简介:刘飞飞(1985一),女,”I东泰安人,硕士,主要从事昆 布氨酸螯合物的研究. 通讯联系人 作为合成肉毒碱的前体物,参与脂肪代谢;另外, 赖氨酸还可以提高机体抵抗应激的能力[9Ao].赖氨 酸也是禽畜极其重要的必需氨基酸,常作为评估 其它必需氨基酸需要量的基准氨基酸,其缺乏将 直接或间接影响动物的生长,繁殖和发育.在典型 的玉米一豆粕型日粮中,氨基酸被认为是继总含 硫氨基酸后的第二限制性氨基酸,在提高禽畜生 产性能和改善机体品质方面起重要作用【11,12]. 铜是动物和人体必须的微量元素,对造血, 中枢神经系统的发育,骨骼及结缔组织的形成具 有重要作用【l3].铜的缺乏会影响动物及人体对铁 元素的吸收和利用,从而导致贫血J.锌普遍存在 于动植物体内,是人体必需的14种微量元素之 一 .锌是许多酶的重要组成成分,具有加速生长发 育,增进食欲,调节机体免疫,防止感染和促进 伤口愈合等功能.儿童缺锌会影响其智力发展及 生长发育,成人及老年人缺锌则影响正常代谢,从 而导致免疫力降低,引发多种疾病【15,16]. 赖氨酸金属螯合物作为新一代的营养添加 剂,具有性质稳定,吸收快,生物利用率高等优点. 本文以赖氨酸盐酸盐,氯化铜和氯化锌为原料合 成了高纯度的赖氨酸铜和赖氨酸锌螯合物,并通 过化学分析,红外光谱,紫外光谱及热重等一系列 分析手段对其进行了表征. 1实验部分 1.1合成原理 利用赖氨酸中氨基能与cu,zn,Fe等过渡性 化工中间体 ChemicalIntermediate2009年第11期 元素形成配位键,羧基能与金属离子以离子键结 合形成较稳定氨基螯合物的性质来合成赖氨酸铜 和赖氨酸锌,反应原理见图1. lt;一ooc\c NH,I’H2Nj. . 图1赖氨酸蝥合物的合成 Fig.1Synthesisoflysinecomplex 1.2试剂和仪器 L一赖氨酸盐酸盐(AR,晋州冀荣氨基酸有限 公司);氯化铜(AR,上海埃彼化学试剂有限公司); 氯化锌(AR,上海埃彼化学试剂有限公司);EDTA (AR,青岛合力兴化玻有限公司);无水乙醇;实验 用水为二次蒸馏水;其他试剂均为分析纯. WRS一1B数字显示熔点仪(上海精密科学仪器有限 公司);AVATAR360FT—IR(美国ThermoNico— let);UV一3010PC紫外可见分光光度计(日本日立有 限公司);Perkin—ElmerTGA一7型热重分析仪. 1.3赖氨酸螯合物的合成 取一定量的L一赖氨酸盐酸盐溶解在去离子 水中,逐滴加人定量的氯化铜/氯化锌溶液,滴加 氨水维持体系pH值为8,60水浴中搅拌反应2 h后趁热过滤,滤液减压蒸馏后用乙醇反复洗涤 抽滤,至滤液与茚三酮不显蓝紫色为止,低温烘