专利名称：水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁及其制备方法
技术领域：
本发明属于饲料添加剂技术领域，特别涉及水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁及其制备方法。
背景技术：
铁是动物机体最必须的微量元素之一。动物体中大约有三分之二的铁存在于红细胞的血红蛋白和肌肉的肌红蛋白中，20%的铁以不同形式存在于肝、脾和其他组织中。铁的主要生理功能是通过血红蛋白运输氧和二氧化碳，并通过肌红蛋白起固定和储存氧的作用。现代研究证明，铁与能量代谢密切相关，因为三羧循环中有一半以上的酶和因子含铁或者只有铁存在时才能发挥其生化作用，完成生理功能。铁还影响动物体内的蛋白质合成和免疫机能。缺铁或铁的利用不良，将导致氧的运输、贮存、二氧化碳的运输及氧化还原等代谢过程紊乱，影响生长发育甚至发生贫血等各种疾病。仔猪贮铁或摄铁不足，则出现缺铁性贫血。幼龄乳猪(尤其是初生的)易患缺铁症，这是由于其体内铁贮相对较低。仔猪缺铁表现为食欲不振，生长缓慢，日渐消瘦，倦怠喜卧，动辄呼吸紧迫，皮毛粗糙，皮肤干燥缺乏弹性，有时轻度腹泻，粪便呈暗灰色、恶臭。血液有明显的变化，呈淡红色，稀薄如水，这是诊断仔猪贫血症的重要依据。仔猪患贫血症后，轻则形成僵猪，重则3 4周死亡。动物补充无机铁使用量大，易造成大量的资源浪费。动物采食的铁离子与氢氧根离子易形成不溶性羟合络合物的聚合物，从而降低其吸收利用率。因此仅有很少部分(5% 8% )被吸收，其余的则通过肠道随粪便排出，容易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在 于克服现有技术之不足，提供一种水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁及其制备方法。本发明所采取的技术方案是:
水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，包括以下步骤:
1)将氨基甲酰甘氨酸二肽溶于水，调pH为5.0 6.0，加热至50 70°C ；
2)再依次加入抗坏血酸和硫酸亚铁，60 80°C反应0.5 I小时；
3)冷却结晶、过滤、干燥后得水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁。优选的，氨基甲酰甘氨酸二肽与硫酸亚铁的摩尔比为(1.7 2.3):1。更优的，氨基甲酰甘氨酸二肽与硫酸亚铁的摩尔为2:1。优选的，抗坏血酸的用量为氨基甲酰甘氨酸二肽、硫酸亚铁与水的质量和的2%。
3%ο ο优选的，步骤I)中，氨基甲酰甘氨酸二肽与水的质量体积比为Ig:(2.0 3.0)ml ο更优的，氨基甲酰甘氨酸二肽与水的质量体积比为Ig:2.5ml。
本发明的有益效果是:
本发明在水溶液中直接析出晶体水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁，不需使用有机溶齐U，本发明方法具有原料易得、工艺简单、成本低、产品纯度高、质量稳定、技术便于工业化生广等优点。本发明的水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁可以用作动物饲料添加剂，提高断奶仔猪的生产性能，提高血清中微量元素的含量，降低粪便中金属元素的含量，提高机体的抗氧化性能。
图1是水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的红外光谱 图2是氨基甲酰甘氨酸二肽的红外光谱图。
具体实施例方式本发明利用氨基甲酰甘氨酸二肽、硫酸亚铁作为主要原料，依据终产物在不同温度下饱和溶解度的差异，通过降低温度，使终产物直接从无机水溶液中析出晶体。本发明制得产物为一种含结晶水的螯合物，即水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁，在动物体内匀速释放，对肠胃道刺激性小，作为有机分子，易于被动物直接吸收利用。由于本发明生产工艺中不含有机溶剂，投入工业化生产时，减少了原料及设备的投入资金，降低了对生产安全和环境的影响。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1
水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，其具体步骤如下:
称取23.6g(0.2moI)氨基甲酰甘氨酸二肽，加水60ml溶解，用氢氧化钠调节pH至5.0，加热至60°C;再加入0.35g抗坏血酸，27.8g (0.1mol)七水硫酸亚铁，控制温度在60°C，反应1.0小时；冷却搅拌结晶，抽滤，所得固体60°C条件下真空干燥，得到水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁29.2g。检测二肽螯合铁中铁含量为13.72%，氮含量为13.84%。实施例2
水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，其具体步骤如下:
称取40.12g (0.34mol)氨基甲酰甘氨酸二肽，加水80ml溶解，用氢氧化钠调节pH至
6.0，加热至50°C;再加入0.70g抗坏血酸，55.6g(0.2mol)七水硫酸亚铁，控制温度在70°C，反应0.5小时；冷却搅拌结晶，抽滤，所得固体在60°C下真空干燥，得到水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁59.4g。检测二肽螯合铁中铁含量为13.88%，氮含量为13.76%。实施例3
水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，其具体步骤如下:
称取74.34g (0.63mol)氨基甲酰甘氨酸二肽，加水193ml溶解，用氢氧化钠调节pH至
5.0，加热至55°C;再加入1.05g抗坏血酸，83.4g(0.3mol)七水硫酸亚铁，控制温度在80°C，反应1.0小时；冷却搅 拌结晶，抽滤，所得固体在60°C下真空干燥，得到水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁85.8g。检测二肽螯合铁中铁含量为13.81%，氮含量为13.79%。实施例4
水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，其具体步骤如下:
称取108.56g (0.92mol)氨基甲酰甘氨酸二肽，加水326ml溶解，用氢氧化钠调节pH至5.0,加热至70°C ;再加入1.40g抗坏血酸，111.2g (0.4mol)七水硫酸亚铁,控制温度在80°〇，反应0.5小时；冷却搅拌结晶，抽滤，所得固体在60°C下真空干燥，得水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁116.8g。检测二肽螯合铁中铁含量为13.87%，氮含量为13.82%。将实施例1得到的产品用无水乙醇洗涤，烘干，可得到纯度较高的水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁，为淡黄色结晶颗粒，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，所得图谱如图1所示，对应的氨基甲酰甘氨酸二肽的红外光谱图如图2所
/Jn ο图2为氨基甲酰甘氨酸二肽的红外光谱图，在氨基甲酰甘氨酸二肽中，氨基和羧基各以H3N+和C00_的状态存在，氨基甲酰甘氨酸二肽在3228.HcnT1处有较宽的吸收带，这是氨基的特征吸收峰，以及氨基甲酰甘氨酸二肽中的羧酸根离子的反对称伸缩振动和对称伸缩振动在1541.81CHT1和1241.55cm_10由图1知，在3359.UcnT1处出现较宽的吸收峰，表明螯合物中可能有水分子的存在或OH的存在。另在1596.TAcm1出现的水中羧基的伸缩振动吸收和在1313.47CHT1处的O-H的吸收，表明氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁中有水分子的存在。比较图1和图2的红外光谱可知，在形成螯合物后，H3N+的特征吸收发生了红移，同时羧基的特征吸收蓝移至1596.7WU313.47^1处，这是因为氨基甲酰甘氨酸二肽的氨基和羧基氧参与配位形成螯合物的结果。将该二肽螯合铁的结晶颗粒送样进行元素分析，根据测定结果，推测该螯合铁的
分子式为(C6H1為O6Fe).6H20。元素分析的测定结果与理论计算值对比如下表所示:
权利要求
1.水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁的制备方法，包括以下步骤: 将氨基甲酰甘氨酸二肽溶于水，调pH为5.0 6.0，加热至50 70°C ; 再依次加入抗坏血酸和硫酸亚铁，60 80°C反应0.5 I小时； 冷却结晶、过滤、干燥后得水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:氨基甲酰甘氨酸二肽与硫酸亚铁的摩尔比为(1.7 2.3):1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:氨基甲酰甘氨酸二肽与硫酸亚铁的摩尔为2:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:抗坏血酸的用量为氨基甲酰甘氨酸二肽、硫酸亚铁与水的质量和的2%。 3%0。
5.根据权利要求1 4任意一项所述的制备方法，其特征在于:步骤I)中，氨基甲酰甘氨酸二肽与水的质量体积比为Ig: (2.0 3.0) ml。
6.根据权利要求5所述的制 备方法，其特征在于:氨基甲酰甘氨酸二肽与水的质量体积比为Ig:2.5ml。
全文摘要
本发明公开了水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁及其制备方法。本发明利用氨基甲酰甘氨酸二肽、硫酸亚铁作为主要原料，在水溶液中直接析出晶体水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁，而不需使用有机溶剂。本发明方法具有原料易得、工艺简单、成本低、产品纯度高、质量稳定、技术便于工业化生产等优点。本发明的水合氨基甲酰甘氨酸二肽螯合铁可以用作动物饲料添加剂，提高断奶仔猪的生产性能，提高血清中微量元素的含量，降低粪便中金属元素的含量，提高机体的抗氧化性能。
文档编号C07K1/113GK103224546SQ20131014252
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月6日 优先权日2013年5月6日
发明者樊明智, 吴春丽, 舒绪刚, 吴信, 印遇龙, 高均勇 申请人:广州天科生物科技有限公司, 广州九益生物技术有限公司, 仲恺农业工程学院, 中国科学院亚热带农业生态研究所