专利名称：一种苏氨酸铬化合物及其制备方法
技术领域：
本发明属有机化合物制备领域，特别涉及一种有机铬化合物及其制备方法。 1959年，Schwarz和Mertz发现了铬的生物活性，并且通过多次实验证实Cr3+是GTF(葡萄糖耐量因子)的重要活性组成部分。至此，人们对铬的研究逐渐深入。20世纪90年代初，人们开始研究畜禽铬的营养，特别是有机铬的营养作用和开发应用。近年的研究发现，铬参与动物体内糖、脂肪、蛋白质的代谢，在降低畜禽应激，提高免疫力，改善繁殖性能，提高胴体品质，促进生长等方面均有作用。如果人体缺铬，将导致糖尿病和其他相关疾病。
目前对铬元素的研究已取得了很大的进展。在瑞士，有机铬被认为是一种正常的饲料营养添加剂，已拌入饲料使用。有机铬主要有酵母铬、烟酸铬、吡啶甲酸铬、蛋氨酸铬、赖氨酸铬等氨基酸螯合铬。
发明内容
本发明的目的是提供一种苏氨酸铬化合物及其制备方法，既可满足人体和动物对铬的营养需求，还可为人体和动物提供必需的苏氨酸(THr)。 本发明所述的苏氨酸铬(Chromium Threoninate Chelate)的分子式为(C4H8N03)3Cr。其分子结构式如下 本发明所述的苏氨酸铬为桃红色固体粉末，无臭，不溶于水，不溶于甲醇、乙醇等有机溶剂，遇酸溶解。其分子量为406. 33，熔点为226. (TC 。 本发明所述的苏氨酸铬的ESI-MS谱图(见附图1)显示苏氨酸铬的负离子模式质谱图中存在(m/z) :405. 07(M-l) 、286. 07(M_THr_l) 、811. 27(2M_1) 、692. 14(2M_THr_l)、573. 07 (2M-2THr-l) 、242. 04 (M_THr-C02-l) 、 198. 06 (M-THr_2C02-l)离子峰。
本发明所述苏氨酸铬的红外光谱谱图(见附图2)显示苏氨酸与铬离子形成螯合
背景技术：
物后，它的一些主要吸收峰同苏氨酸的红外光谱谱图(见附图3)相比发生了明显位移，相对强度也有所改变，苏氨酸在2049. 9cm—1处有a _氨基酸的特征吸收峰，而苏氨酸铬没有，说明苏氨酸与铬形成螯合物。 本发明所述苏氨酸铬的核磁共振氢谱谱图(见附图4)显示,H NMR(D20) :4. 19(m，1H， CHOH) ;3. 52 (d， 1H， CHNH2) ;1. 26(d，3H， CH3)ppm。 本发明所述苏氨酸铬的紫外-可见吸收光谱谱图(见附图5)显示苏氨酸铬在水溶液中的最大吸收波长为383nm、516nm。 本发明所述的制备方法是通过以下技术方案实现的。 以苏氨酸与含铬化合物为原料，按苏氨酸与铬为5.00-3.00 : l的摩尔配比，往苏氨酸的水溶液中缓慢加入含铬化合物，50°C -IO(TC温度下搅拌反应，调节反应液pH值为5. 0-7. O，反应生成桃红色苏氨酸铬螯合物固体，继续反应1. 5-5h，趁热过滤，水洗固体至滤液无色，干燥固体，粉碎，得到产品苏氨酸铬。 本发明所述的含铬化合物可以是CrCl3 6H20、 Cr2(S04)3 18H20、 Cr(0H)Cl2、K2S04 Cr2 (S04) 3 24H20、 Cr (N03) 3 9H20或(CH3C00) 3Cr等原料。 本发明反应液pH值的调节可以是用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸钾等固体碱或它们的溶液。 本发明最好是在加热反应结束后，趁热过滤，加入大量水反复水洗苏氨酸铬固体，至滤液无色。 本发明所述的苏氨酸铬化合物在食品、饲料中作为铬的营养强化剂及制备防治糖尿病的药物中的用途。 本发明的优点是制备一种铬的有机微量元素作为其常规来源(无机铬)的替代物，它具有生物学利用率高、提高动物的生产性能和免疫力的特点，并能够减少微量元素间的拮抗作用等。同时通过控制反应物的摩尔配比、温度、调节PH值、水洗等工艺条件，制备的苏氨酸铬产品纯度高，产品结构明确。苏氨酸铬作为一种新型的有机铬化合物将在动物营养、营养强化、开发降血糖药物等领域发挥作用。
附图1为本发明苏氨酸铬的ESI-MS谱图。 附图2为本发明苏氨酸铬的红外光谱谱图。 附图3为苏氨酸的红外光谱谱图。 附图4为本发明所述苏氨酸铬的核磁共振氢谱谱图。 附图5为本发明所述苏氨酸铬的紫外_可见吸收光谱谱图(溶剂为水)。
具体实施例方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例l。 称取苏氨酸47.65g(0.40mol)，溶于200mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入20%浓度的氢氧化钠溶液调节反应液的pH值为6. 50，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应1. 5h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到27. 83g苏氨酸铬。反应产率为68. 50%。 实施例2。 称取苏氨酸47.65g(0.4mol)，溶于200mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入20%浓度的氢氧化钠溶液调节反应液的pH值为6. 50，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应3. 5h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到34. 02g苏氨酸铬。反应产率为
83. 73%。 实施例3。 称取苏氨酸47. 65g (0. 40mol)，溶于300mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入碳酸氢钠固体粉末调节反应液的pH值为6. 50，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应2. 5h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C 、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到29. 84g苏氨酸铬。反应产率为73. 44%。
实施例4。 称取苏氨酸53.60g(0.45mol)，溶于250mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在75t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入20%浓度的氢氧化钠溶液调节反应液的pH值为6. 00，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应2. 5h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到30. 50g苏氨酸铬。反应产率为75. 08%。 实施例5。 称取苏氨酸53.60g(0.45mol)，溶于250mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在75t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入20%浓度的氢氧化钠溶液调节反应液的pH值为6. 00，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应5. 0h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到34. 32g苏氨酸铬。反应产率为
84. 47%。 实施例6。 称取苏氨酸53. 60g (0. 45mol)，溶于300mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入氯化铬26. 65g(0. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入碳酸钠粉末调节反应液的pH值为6. 30，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应5. 0h。停止反应，趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、0. lOMPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到35. 94g苏氨酸铬。反应产率为88. 46% 。
实施例7。 称取苏氨酸47.65g(0.40mol)，溶于300mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入硫酸铬25. Olg(O. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入碳酸氢钠粉末调节反应液的pH值为6. 40，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应5. 0h。停止反应，趁热过滤沉 淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C 、0. 10MPa真 空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到35. 08g苏氨酸铬。反应产率为86. 34%。
实施例8。 称取苏氨酸47.65g(0.40mol)，溶于300mL水中。然后向苏氨酸溶液中缓慢加入 硫酸铬25. Olg(O. lOmol)，在85t:搅拌反应，反应过程中同时缓慢加入20%浓度的氢氧化 钠溶液调节反应液的pH值为6. 00，反应产生桃红色固体沉淀，继续反应5. 0h。停止反应， 趁热过滤沉淀，加入固体沉淀3倍体积的水水洗固体，重复水洗3遍，洗至滤液无色。50°C、 0. 10MPa真空干燥苏氨酸铬固体沉淀，粉碎，过筛，得到34. 15g苏氨酸铬。反应产率为 84. 05%。
权利要求
一种苏氨酸铬化合物，其特征是其化学分子式(C4H8NO3)3Cr，分子结构式为F200910186539XC0000011.tif
2. 权利要求1所述的苏氨酸铬化合物的制备方法，其特征是以苏氨酸与含铬化合物为 原料，苏氨酸与铬的摩尔配比为(5.50-3.00) : l，往苏氨酸的水溶液中缓慢加入含铬化合 物，在5(TC-10(TC温度下搅拌反应，调节反应液pH值为5. 0-7.0，反应生成桃红色苏氨酸铬 螯合物固体，固液分离，水洗固体，干燥，粉碎，过筛。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述的含铬化合物是CrCl3 6H20、 Cr2 (S04) 3 18H20、 K2S04 Cr2 (S04) 3 24H20、 Cr (OH) Cl2、 Cr (N03) 3 9H20或(CH3COO) 3Cr。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是反应液pH值的调节用氢氧化钠、碳酸钠、 碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸氢钾或碳酸钾固体碱或它们的溶液。
5. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征是加热反应结束后，趁热过滤，加入大量水 反复水洗苏氨酸铬固体，至滤液无色。
6. 根据权利要求1所述苏氨酸铬化合物在食品、饲料中作为铬的营养强化剂及制备防 治糖尿病的药物中的用途。
全文摘要
一种苏氨酸铬化合物及其制备方法，其化学分子式为(C4H8NO3)3Cr，制备方法为以苏氨酸与含铬化合物为原料，苏氨酸与铬的摩尔配比为(5.50-3.00)∶1，往苏氨酸的水溶液中缓慢加入含铬化合物，在50℃-100℃温度下搅拌反应，调节反应液pH值为5.0-7.0，反应生成桃红色苏氨酸铬螯合物固体，固液分离，水洗固体，干燥，粉碎，过筛；本化合物具有生物学利用率高、提高动物的生产性能和免疫力的特点，并能够减少微量元素间的拮抗作用等；制备的苏氨酸铬产品纯度高，产品结构明确；可作为一种新型的有机铬化合物将在动物营养、营养强化、开发降血糖药物等领域发挥作用。
文档编号A61P3/02GK101717345SQ200910186539
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者王远兴, 聂少平, 胡晓波, 谢明勇, 黄亚霖, 龚毅 申请人:南昌大学