CN116806923A - 一种槲皮素-Cu(II)配合物饲料添加剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种槲皮素‑Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将槲皮素与二价可溶性铜盐分别充分溶解于低级醇溶剂中，获得槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液；(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液混合均匀，获得混合溶液；(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行干燥以去除低级醇溶剂；(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于第一溶剂中，再用与该第一溶剂互不相溶的第二溶剂进行萃取；(5)将步骤(4)所得的物料进行干燥，即成。本发明制得的产品替抗效果良好，并可以在安全的剂量下向饲料中引入铜离子以促进动物生长，为黄酮类化合物在养殖中的替抗进一步利用提供了技术支持。
Description
技术领域
本发明属于动物饲料添加剂制备技术领域，具体涉及一种槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的制备方法。
背景技术
槲皮素(Quercetin,Qu)，又名栎精，是植物界分布广泛，具有多种生物活性的黄酮醇类化合物，化学式为C15H10O7。槲皮素作为抗凋亡、抗氧化剂可对多种器官损伤起到保护作用，以及抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降血糖、降血压、调节免疫功能等作用。
随着养殖产业对于抗生素的滥用，导致动物耐药性增加、畜产品药物残留及环境污染等问题愈来愈严重。我国农业农村部在2019年明确指出，自2020年1月1日起，停止生产、进口、经营、使用部分药物饲料添加剂，我国饲料中全面禁止添加抗生素，减少滥用抗生素造成的危害。近年来，抗生素替代物一直是动物养殖行业的研究重点，其中黄酮类化合物因自身广泛的生物活性及药理作用成为重点研究对象。槲皮素属于黄酮类化合物，其主要特点是抗氧化、抗炎抗菌、调节免疫、抗肿瘤和抗肥胖等。目前，槲皮素作为营养物质及饲料添加剂，在畜禽生产方面发挥着重要的作用，是较理想的抗生素替代物。
铜离子是一种动物必需的微量元素，具有有益的抗菌特性，在医疗卫生、食品行业和农业等多个领域早有应用，其机理是利用铜离子与病菌的蛋白质结合，使其蛋白酶变性而死亡，使酶失去活性，抑制繁殖生长，从而达到抗菌目的，同时铜离子的加入可以促进仔猪的生长。对于生长发育期的小猪(50kg以下)来说，高铜饲料的催肥效果非常明显，增重率可提高22％。但高剂量的铜离子会导致部分残留于动物内脏中，引发食品安全隐患。中国农业部第2625号公告《饲料添加剂安全使用规范》规定饲料铜添加的最高限量从200mg/kg下调为125mg/kg。
目前，针对饲料含铜限制与替抗化合物的寻找，一直是科学家们研究的目标。将铜离子与槲皮素制备为络合物添加至饲料中，既达到了替抗目标，又可以在安全的剂量下向饲料中引入铜离子以促进动物生长。能否便捷、高效制备槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂是制约黄酮类化合物替抗发展的先决条件。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将槲皮素与二价可溶性铜盐分别充分溶解于低级醇溶剂中，获得槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液；
(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液混合均匀，获得混合溶液，其中混合溶液中的二价可溶性铜盐的浓度为槲皮素的浓度的1-10倍(二价铜离子主要与槲皮素分子中B环上的邻苯二酚基团发生配位反应，形成槲皮素-Cu(II)配合物，即1摩尔槲皮素分子只能结合1摩尔的二价铜离子，如果二价可溶性铜盐的浓度在槲皮素的浓度的1倍以下，则无法形成槲皮素铜络合物，如果在10倍以上，多余的铜离子也无法形成络合物)；
(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行干燥以去除低级醇溶剂；
(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于第一溶剂中，再用与该第一溶剂互不相溶的第二溶剂进行萃取，以去除游离的二价铜离子；
(5)将步骤(4)所得的物料进行干燥，即成。
在本发明的一个优选实施方案中，所述二价可溶性铜盐为CuCl2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述低级醇溶剂为无水乙醇或甲醇。
在本发明的一个优选实施方案中，所述槲皮素溶液的浓度至少为1mol/L。
在本发明的一个优选实施方案中，所述二价可溶性铜盐溶液的浓度至少为1mol/L。
如果槲皮素溶液的浓度和二价可溶性铜盐溶液的浓度均低于1mol/L，则仍然无法形成槲皮素铜络合物。
在本发明的一个优选实施方案中，混合溶液中的二价可溶性铜盐的浓度为槲皮素的浓度的5-10倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)中的干燥为冷冻干燥、真空干燥、微波干燥或常温干燥。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(4)中的第一溶剂为乙酸乙酯。
进一步优选的，所述步骤(4)中的第二溶剂为去离子水。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(5)中的干燥为冷冻干燥、真空干燥、微波干燥或常温干燥。
本发明的有益效果是：本发明仅需要干燥与萃取两种主要工艺，方便快捷且产品纯度高，替抗效果良好，并可以在安全的剂量下向饲料中引入铜离子以促进动物生长，为黄酮类化合物在养殖中的替抗进一步利用提供了技术支持。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的高效液相色谱测试结果图。
图2为本发明实施例2制得的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的红外光谱测试结果图。
图3为本发明实施例3制得的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的XPS测试结果图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
以下实施例中，槲皮素和CuCl2的纯度均≥99％，采购自国药。
实施例1
(1)将1mol槲皮素与10mol CuCl2分别充分溶解于50mL无水乙醇中，获得槲皮素溶液和CuCl2溶液；
(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和CuCl2溶液混合均匀，获得混合溶液；
(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行常温干燥以去无水乙醇；
(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于乙酸乙酯中，再用去离子多次萃取至水层加入氢氧化钠溶液不产生沉淀，以去除游离的二价铜离子；
(5)将步骤(4)所得的物料进行真空冷冻干燥，即获得如图1所示的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂。
实施例2
(1)将5mol槲皮素与40mol CuCl2分别充分溶解于500mL无水乙醇中，获得槲皮素溶液和CuCl2溶液；
(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和CuCl2溶液混合均匀，获得混合溶液；
(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行常温干燥以去无水乙醇；
(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于乙酸乙酯中，再用去离子多次萃取至水层加入氢氧化钠溶液不产生沉淀，以去除游离的二价铜离子；
(5)将步骤(4)所得的物料进行真空冷冻干燥，即获得如图2所示的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂。
实施例3
(1)将3mol槲皮素与20mol CuCl2分别充分溶解于200mL无水乙醇中，获得槲皮素溶液和CuCl2溶液；
(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和CuCl2溶液混合均匀，获得混合溶液；
(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行常温干燥以去无水乙醇；
(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于乙酸乙酯中，再用去离子多次萃取至水层加入氢氧化钠溶液不产生沉淀，以去除游离的二价铜离子；
(5)将步骤(4)所得的物料进行真空冷冻干燥，即获得如图3所示的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂。
实施例4，槲皮素-Cu(II)配合物饲料添加剂对母猪的饲喂试验
(1)试验动物和材料
从猪场选择临产前1周左右分娩的母猪，选取健康无病、年龄、胎次、体重基本一致的猪18头随机分成两组，每组9个重复，每个重复1头。本实施例所用槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂为实施例1所得。
(2)试验设计
在实验开始前，对猪舍、饲料槽和饮水器进行了彻底的清洗和消毒。设计2个组，2个组分别为对照组(CON)，功能性无抗饲料试验组(含1000mg/kg的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂)。对照组饲喂基础日粮，基础日粮营养水平达到NRC(2012)营养需要，试验组饲喂含有1000mg/kg的槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的日粮。
试验在本场的同一产房内进行，由同一饲养人员饲喂，饲养管理条件一致，饲料采取干料加水拌湿后饲喂，在试验母猪转入产床时开始饲喂试验料，日喂3次，自由采食，以吃饱不剩料为原则。试验组和对照组分别统计耗料量、仔猪出生重和28天断奶体重，采取全天供水的办法，任猪自由饮水。每日由饲养员清理粪便，打扫圈舍一次，随时观察试验组的生长和健康情况，不论是哺乳母猪还是仔猪，发生疾病，及时治疗。
(3)试验结果与讨论
在试验期内，饲喂含有槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的试验组28天断奶均重为8.34kg，而未饲喂功能性无抗饲料的对照组28天断奶均重为7.41kg，试验组比对照组多增重0.93kg，经t检验，两组差异显著(P<0.05)，且试验组和对照组的成活率分别为95.92％和91.27％，试验组显著高于对照组。
采食与健康情况：整个试验过程中，功能性无抗饲料的哺乳母猪表现喜食、采食速度快、采食量比对照组略有增加，且毛色红润光亮。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种槲皮素-Cu(Ⅱ)配合物饲料添加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将槲皮素与二价可溶性铜盐分别充分溶解于低级醇溶剂中，获得槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液；
(2)将步骤(1)所得的槲皮素溶液和二价可溶性铜盐溶液混合均匀，获得混合溶液，其中混合溶液中的二价可溶性铜盐的浓度为槲皮素的浓度的1-10倍；
(3)将步骤(2)所得的混合溶液进行干燥以去除低级醇溶剂；
(4)将步骤(3)所得的物料超声辅助溶解于第一溶剂中，再用与该第一溶剂互不相溶的第二溶剂进行萃取，以去除游离的二价铜离子；
(5)将步骤(4)所得的物料进行干燥，即成。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述二价可溶性铜盐为CuCl2。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述低级醇溶剂为无水乙醇或甲醇。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述槲皮素溶液的浓度至少为1mol/L。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述二价可溶性铜盐溶液的浓度至少为1mol/L。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：混合溶液中的二价可溶性铜盐的浓度为槲皮素的浓度的5-10倍。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的干燥为冷冻干燥、真空干燥、微波干燥或常温干燥。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的第一溶剂为乙酸乙酯。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的第二溶剂为去离子水。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的干燥为冷冻干燥、真空干燥、微波干燥或常温干燥。
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