CN104619194B - 有机金属络合物、用于动物饲料的粉末及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氨基酸/金属类型的有机金属络合物。该络合物是晶体状多金属络合物,该络合物可以以均匀粉末形式获得,所述粉末可以用于优化动物饲料。更具体地,本发明涉及一种有机金属络合物,其特征在于,由至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少两种不同的金属形成。本发明也涉及一种包含本发明有机金属络合物的粉末,以及制备这种粉末的方法。

Description

有机金属络合物、用于动物饲料的粉末及其制备方法
技术领域
本发明涉及氨基酸/金属类型的有机金属络合物。该络合物是多金属的,其可以是晶体状的并且可以以均匀粉末形式获得,所述粉末可以优化动物的饲养。本发明也涉及制备这种粉末的方法。
背景技术
目前,为了用诸如铁、铜、锌或锰的金属补充动物的膳食,向膳食添加某些化合物。可以以比无机形式更生物有效的有机形式或络合物形式提供这些化合物。这些化合物以粉末或液体形式使用,并且以低剂量与动物饲料混合,以便重新平衡或调节与微量元素有关的饲料摄入量或补充量。
这种化合物是公开号FR 2833187的法国专利申请的主题。它们是氨基酸与金属硫酸盐的络合物的形式。所述文件第4页第3行至第6行的目标之一是获得晶体形式的颗粒。根据所述文件第4页第14行至第16行所提及的一个应用,该化合物由水和络合物组成,所述络合物是氨基酸与下述金属中的一种或下述金属中的一种的硫酸盐的1:1络合物:Cu、Co、Ca、Mg、Mo、Fe、Zn、Cr和Mn。实施例描述基于Zn、Cu、Fe或Mn的化合物的制备。权利要求11提示某些基于Zn的化合物具有有机金属聚合物类型。
公开号WO 03/049850的国际申请描述Mg、Co、Fe、Mn、Cu或Zn的甘氨酸盐的制备。
所述文件所描述的各化合物提供单一金属。其意思是不同的化合物对应于各金属,这意味着需要进行若干独立的添加,并因此需要进行多次单独的定量测定以便获得饲料摄入量,从而进行与若干金属有关的补充和平衡。因此,摄入的化合物的均匀性没有必要完全最佳。进一步地,其前提是需要具有各化合物的可用库存和与其一致的物流。
发明内容
具体而言,本发明的目的是简化和优化动物饲料摄入时微量元素补充的均匀性,以及减少相应的物流。
根据本发明,通过将各自提供一种金属的若干化合物的使用代替为本身提供所有期望的金属(具有期望的比例)的单一化合物的使用,实现了该目的。该单一化合物由氨基酸/金属类型的有机金属络合物获得,其特征在于,由至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少两种不同的金属组成。
因此,为了制定动物饲料摄入量,现在仅需要一次定量测定和一次添加。进一步地,现在仅需储存一种化合物。
此外,该方法能够优化相同颗粒中待补充的微量元素的比率,因此不仅能够尽可能精确地均匀化矿物质及其比率,而且能够尽可能多的减少矿物质之间任何拮抗作用。
根据另一方面,本发明涉及包含颗粒的粉末,各颗粒含有至少一种根据本发明的有机金属络合物。
根据又另一方面,本发明涉及制备上述粉末的第一方法,其中:
a)制备至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少一种第一金属的第一水溶液;
b)制备至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少一种第二金属的第二水溶液;
c)用其他金属任选地重复步骤a)或b),以便制备其他水溶液;
d)将所有制备的水溶液混合在一起;
e)产生气流;
f)将在步骤d)中所获得的混合物喷入所述气流;和
g)回收所获得的粉末。
当然,可以将如步骤a)中的相同氨基酸或氨基酸衍生物用于步骤b)和/或步骤c)。
根据一种可选方案,根据本发明的粉末是根据下述第二方法制备的:
h)制备一种水溶液,其中,将至少一种氨基酸或氨基酸衍生物、至少一种第一金属和至少一种第二金属、和任选的其他金属混合于相同容器;
i)干燥步骤h)中所获得的混合物;和
j)回收所获得的粉末。
通过根据本发明的任一方法获得的粉末的优势是均匀的和晶体状的。
此外,上述粉末不包含:含有第一金属的颗粒、含有第二金属的颗粒、和任选的含有第三金属、第四金属等的颗粒,但包含如下颗粒:各颗粒本身含有第一和第二金属、和任选的第三金属、第四金属等的颗粒。
在以上两种方法的步骤d)和h)中,优选选择氨基酸(一种或多种)(和/或氨基酸衍生物(一种或多种))与金属之间的摩尔比为1。对此,可以通过并入混合物的产物的量将该比例施于步骤a)、b)和h),从而形成水溶液(一种或多种)。
现在,将参考图表化表示的附图详细描述本发明的其他特征和优点:
图1:表示使用实施例1中描述的方法获得的颗粒的粒度分布的图表。
具体实施方式
根据本发明的络合物
根据本发明的络合物由至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少两种不同的金属组成。
就氨基酸而言,可提到蛋氨酸、赖氨酸和甘氨酸。优选选择后者。
术语“氨基酸衍生物”尤其指氨基酸的羟基类似物,例如蛋氨酸的羟基类似物。
金属通常是Cu、Co、Ca、Mg、Mo、Fe、Zn、Cr或Mn。优选地,化合物中所含的两种或多种金属选自包含Zn、Cu、Fe和Mn的组。
这些金属可首先与任选地存在于络合物的配体结合。该配体通常是硫酸根,其可与以若干可能的氧化态存在的金属(Cu I或II,Fe II或III等)结合。
已经发现基于甘氨酸、硫酸锌、铜硫酸、硫酸铁或锰硫酸的那些化合物是特别有利的。
根据本发明,不同的金属的重量含量之比差别很大。
例如,可提到具有下述重量比的化合物:
-Cu的重量/Fe的重量:0.1111
-Zn的重量/Fe的重量:0.8888
-Mn的重量/Fe的重量:0.5555。
本发明所提供的优点之一是,可以在制备络合物期间限定所述络合物所期望包含的金属的特定比例。这些特定比例可以是为了满足给定动物所需的日摄取量而要求的那些比例,或者可以是根据使用者提供的说明或具体用途而设定的比例。
此外,氨基酸(一种或多种)和/或氨基酸衍生物(一种或多种)与金属之间的摩尔比有利地是1:1。具体而言,在根据本发明的络合物中,一个金属结合有两个氨基酸(和/或氨基酸衍生物),并且氨基酸和氨基酸衍生物基团的一个成分(element)结合有两个金属。
结果形成一种分子:由金属与氨基酸或氨基酸衍生物交替而成的链状分子。该分子以初始预先确定的金属的比例结合选择的各种金属。
将金属与氨基酸(和/或其衍生物)之间的摩尔比选择为1:1具有下述优势:
-可以避免在最终络合物中产生过剩的金属或氨基酸,产物中应当是无过剩的,否则会造成产物中金属的分布不良;
-通过形成单一化合物可以获得100%活性成分;
-可以在配方、制备和喷雾方面获得经济优势,并且方便其运输。
用于制备根据本发明的粉末的方法
a)第一制备方法
根据本发明的粉末可根据第一方法来制备,该方法可以从多重碱获得粉末。
该方法的优势在于其可在环境温度下进行。
步骤a)、b)和任选地c)中提及的水溶液的制备是以本领域技术人员已知的方式进行的,例如根据上述国际申请No.WO 03/049850或欧洲专利申请No.EP2843752的教导。在这些水溶液中有利地遵循金属与氨基酸和/或氨基酸衍生物基团的成分的摩尔比1:1。
气流有利地是空气流。
喷雾是以本领域技术人员已知的方式进行的。
b)第二制备方法
该方法可以从单一碱开始。
步骤h)的混合可有利地在环境温度下进行。
干燥可在培养箱和在开放空气中进行。
无论使用的方法如何,有利地将金属各自的比例选择为补充饲料摄入量,使得后者满足动物的需要。
此外,无论使用的制备方法如何,获得的产品为均匀粉末形式,该粉末包含由至少一种氨基酸及其衍生物与使用的所有金属络合而成的颗粒。
在使用甘氨酸的特定情况下,金属与甘氨酸有机结合。具体而言,甘氨酸经其羰基的两个氧原子最终与金属结合。两种不同的金属可因此与相同的甘氨酸结合。这是潜在有利的,因为借此可改善动物对各金属的吸收。此外,该聚合物结晶为聚合物晶体的形式。此优势是可以鉴定其结构和任选地改善其稳定性。
用途
根据本发明的粉末用于动物的饲养,尤其是反刍动物、单胃动物和水产养殖物种的饲养。
可用的粉末的比例是每公吨动物饲料1至1000g,从而实现任一提供金属的日摄取量的目的,例如,从更加孤立的意义上是为了促进动物的生长,从具体膳食的意义上是为了补偿动物中观察到的金属缺乏。
实施例
实施例1
在该实施例中,根据第一方法、即利用多重碱的方法制备粉末。
分别制备甘氨酸锰、甘氨酸锌和甘氨酸铜的水溶液。
然后将3种甘氨酸盐水溶液合并于单一容器并且混合。
然后取出容器的内容物,以便喷入空气流。
调节装置,以便获得包含颗粒的粉末,分析后颗粒的配方如下:
测量的化合物 颗粒中重量%含量
硫酸锌·H2O 40.83
硫酸锰·H2O 23.11
硫酸铜·5H2O 6.67
甘氨酸 29.39
总计 100
图1的图表表示颗粒的粒度分布。其特征值如下:
-10%的颗粒具有小于164.42μm的尺寸;
-颗粒的粒度中值是247.85μm;和
-90%的颗粒具有小于388.29μm的尺寸。
粉末的X-射线衍射分析显示产物包含各种晶体结构。
实施例2
在该实施例中,根据第二方法、即利用单一碱的方法制备粉末。
制备水溶液,其中,将硫酸锰、硫酸铁、硫酸锌、硫酸铜和甘氨酸混合于容器。
基本配方如下:
测量的化合物 重量%含量
硫酸铁·7H2O 24.32
硫酸锌·H2O 15.09
硫酸锰·H2O 14.68
硫酸铜·5H2O 20.96
甘氨酸 24.95
总计 100
将容器的内容物干燥于培养箱。
由此获得肉眼清楚可见的0.5至3mm的晶体(盐晶类型)。晶体结构与实施例1的颗粒的晶体结构接近。

Claims (13)

1.一种有机金属络合物,其特征在于,包含氨基酸或氨基酸衍生物基团的至少两种成分和至少两种不同的金属,由金属与氨基酸或氨基酸衍生物交替而成的链状分子,氨基酸和/或氨基酸衍生物与金属的摩尔比为1:1,其中所述至少两种不同的金属选自由锌、铜、铁、锰、钴、钙、钼、铬和镁组成的组,所述金属可首先与存在于最终络合物的配体结合。
2.根据权利要求1所述的络合物,其特征在于,所述有机金属络合物的各金属结合有所述氨基酸和/或氨基酸衍生物基团的两种成分,并且所述氨基酸和/或氨基酸衍生物基团的各成分结合有两种金属。
3.根据前述权利要求中任一项所述的络合物,其特征在于,包含为氨基酸的羟基类似物的氨基酸衍生物。
4.根据权利要求3所述的络合物,其中,所述氨基酸的羟基类似物为蛋氨酸的羟基类似物。
5.根据权利要求1或2所述的络合物,其中,所述氨基酸是甘氨酸。
6.根据权利要求5所述的络合物,其特征在于,包含经甘氨酸的羰基的两个氧原子结合有两种不同金属的甘氨酸。
7.根据权利要求1所述的络合物,其中,所述配体是硫酸根。
8.根据权利要求1或2所述的络合物,包含甘氨酸与硫酸锌、铜硫酸、硫酸铁和硫酸锰。
9.一种包含颗粒的粉末,各颗粒包含至少一种根据前述权利要求中任一项所述的有机金属络合物。
10.根据权利要求9所述的粉末,其中,将所述金属的各自比例选择为促进为动物设计的日摄取量的优化。
11.一种制备根据权利要求9或10所述的粉末的方法,包括下述步骤:
a)制备至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少一种第一金属的第一水溶液,其中,所述第一金属选自由锌、铜、铁、锰、钴、钙、钼、铬和镁组成的组,所述氨基酸和/或氨基酸衍生物与所述第一金属的摩尔比为1:1;
b)制备至少一种氨基酸或氨基酸衍生物与至少一种第二金属的第二水溶液,其中,所述第二金属选自由锌、铜、铁、锰、钴、钙、钼、铬和镁组成的组,所述氨基酸和/或氨基酸衍生物与所述第二金属的摩尔比为1:1;
c)用其他金属任选地重复步骤a)或b),以便制备其他水溶液;
d)将所有制备的水溶液混合在一起;
e)产生气流;
f)将在步骤d)中所获得的混合物喷入所述气流;和
g)回收所获得的粉末。
12.一种制备根据权利要求9或10所述的粉末的方法,包括下述步骤:
h)制备水溶液,其中,将至少一种氨基酸或氨基酸衍生物、至少一种第一金属和至少一种第二金属、和任选的其他金属混合于相同容器,其中,所述第一金属、第二金属和其它金属分别选自由锌、铜、铁、锰、钴、钙、钼、铬和镁组成的组,所述溶液含有的氨基酸和/或氨基酸衍生物与金属的摩尔比为1:1;
i)干燥在步骤h)中所获得的混合物;和
j)回收所获得的粉末。
13.根据权利要求9或10所述的粉末在动物饲养中的用途。
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