CN1911070A - 一种硫源饲料添加剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫源饲料添加剂及制备方法。它是一种含可交换硫酸根的阴离子交换树脂，按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为5～15％。其制备方法是利用阴离子交换树脂可与阴离子起交换作用的特点，将硫酸根负载到阴离子交换树脂中。由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的硫具有控缓释作用，从而大大提高了硫的吸收利用率。本发明所制得的硫源饲料添加剂易于与饲料混合，形成均匀分散系，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫源饲料添加剂及制备方法。
背景技术
硫是生物体必需的非金属元素，分布在动物体内的各个细胞中，主要以有机硫的形式存在于蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中。此外，还存在于生物素、硫胺素、粘多糖中的硫酸软骨素和硫酸粘液素，以及肝素、辅酶A、纤维蛋白原和谷胱甘酞中。动物的被毛、蹄角、角等角蛋白中也含有硫元素。在体内各种组织中的硫均以硫酸盐或硫酸脂的形式存在，其中包括软骨素、牛黄胆酸、肝素和硫酸盐。
硫参与合成瘤胃微生物菌体蛋白；参与角蛋白质的生物合成；硫化合物是某些酶(如脱氢酶和酯酶)的活化剂，参与体蛋白质和乳蛋白的合成，以及脂肪代谢和碳水化合物代谢，以二硫键形式存在于多肽链、联接胶原蛋白和结缔组织，还能参与酸碱平衡和解毒过程。硫在反刍动物营养中占有重要地位，对促进反刍动物生长发育和提高反刍动物的生产力具有十分重要的意义。在兔、羊毛纤维中，构成毛(绒)蛋白质的肽链之间由二硫键、盐键和氢键联结成网状大分子，其中由胱氨酸提供的二硫键联结作用最强。硫对兔、羊毛(绒)蛋白质分子的化学稳定性和空间构型起着重要作用，兔、羊毛(绒)的高含硫量和二硫键结构是兔、羊毛等理化特性的物质基础。因此，硫对兔、羊毛(绒)产量和毛(绒)的弹性、强度等纺织性能具有重要影响。
在我国当前的饲养条件下，畜禽的蛋白质和能量的主要来源还是植物性饲料，但植物性饲料所含氨基酸和无机硫化合物远远不能满足机体的需要，植物性饲料中能供给的必需氨基酸的含量比需要量缺少30％～40％，其中含硫氨基酸尤其需要补充。因此寻求适宜的硫添加剂对提高畜禽的生产性能具有重要的实际意义。
目前，通常采用人工合成的含硫氨基酸和硫酸盐作为硫的补充源。硫的吸收随含硫化合物种类的不同而异。一般来说，有机硫源的效价高于无机硫源，当以蛋氨酸作为评价标准时，其他硫源尤其是无机硫源相对效价很低。给绵羊分别在瘤胃和皱胃分期灌注蛋氨酸(2g/d)，发现瘤胃灌注使羊毛产量提高了28％，羊毛含硫量提高了4.5％；而皱胃灌注，羊毛产量提高了68％，羊毛含硫量提高了19.7％。可见瘤胃微生物的降解作用降低了灌注蛋氨酸的利用效率，为了提高含硫氨基酸的生物学效价，人们把研究重点转移到了过瘤胃氨基酸上。蛋氨酸羟基类似物(MnA)、蛋氨酸金属络合物及其羟基类似物可安全通过瘤胃，但其成本较高。
离子交换树脂(Ion exchange resin，IER)是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，其结构由三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。按照交换基团的性质不同，把离子交换树脂分为六大类：强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子文换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、鳌合性离子交换树脂、两性离子交换树脂、氧化还原性离子交换树脂。根据树脂所带的可交换的离子性质，离子交换树脂大体上分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，带有酸性功能基(强酸性：磺酸基(-SO3H；弱酸性：羧酸基(-COOH)，磷酸基(-PO3H2)等)，能与阳离子进行交换的聚合物叫阳离子交换树脂；带有碱性功能基(强碱性：季铵基-N(CH3)3等；弱碱性：伯、仲、叔胺基(-CH2NH2、-CH2NHR，-CH2NR2等)，能与阴离子进行交换的聚合物叫阴离子交换树脂。
根据树脂物理结构的不同，又可以把离子交换树脂分为凝胶型和大孔型树脂两大类。凝胶型树脂是一类外观透明的均相高分子凝胶结构的离子交换树脂，吸水后树脂相内产生微孔，反离子可扩散进由吸水而产生的微孔内进行离子交换。大孔型离子交换树脂的基本特点是在整个树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀在水中都存在着比一般凝胶型更多、更大的孔道，因而表面积大，在离子交换过程中，离子容易迁移扩散，交换速度较快。
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基团)名称、基本名称排列组成。离子交换树脂的型号名称是根据结构不同而定的，由三位阿拉伯数字组成：第一位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架结构的差异，第三位数字为顺序号，用以区别基团、交联剂等。凡大孔型离子交换树脂，在型号前加，-D表示：凝胶型离子交换树脂，在型号后用“×”联接阿拉伯数字表示。其中，分类代号有0，1，2，3，4，5，6，相应代表强酸型、弱酸型、强碱型、弱碱型、螯合型、两性及氧化还原型离子交换树脂。骨架代号有0，1，2，3等，分别代表苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
离子交换树脂长期以来应用于分析化学医药的分离和纯化纯水制备及近期用于环境保护血液净化等领域。自1956年首次提出离子交换树脂作为药物载体用于延缓药物释放以来，利用离子交换技术来延缓药物释放的报道不断增加，并已进入实用性阶段。离子交换树脂作为药物载体具有多种优良特性，目前其在控释、透皮给药、定位给药、速溶、离子导入透皮、鼻腔、局部给药和掩盖药物苦味等方而的应用都有很深入的研究，有些产品已经上市。离子交换树脂主要在胃肠道中控制药物释放，即离子交换树脂控释给药系统(Ion-Exchange ResinControlled Drag Delivery System，IERCDDS)，与其他给药系统相比，IERCDDS的主要特点是药物的释放不依赖于胃肠道内的pH值、酶活性、温度以及胃肠道液的体积，由于胃肠道液中的离子种类及其强度维持相对恒定，故药物在体内可以恒定速率释放。
发明内容
本发明的目的是提供一种硫源饲料添加剂及制备方法。
硫源饲料添加剂是一种含可交换硫酸根的阴离子交换树脂，按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为5～15％。
硫源饲料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将阴离子交换树脂置于树脂体积2～3倍的0.5～2mol/L盐酸溶液浸泡2～5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积2～4倍的0.5～2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3～6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量5～15％的硫酸盐，预先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，以1～10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗2～5次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。
发明中所说的硫酸盐可以是硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾。
本发明的优点是：
(1)利用阴离子交换树脂可与阴离子起交换作用的特点，将硫酸根负载到阴离子交换树脂中，实施方法简便，适宜工业化生产。
(2)由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的硫具有控缓释作用，从而大大提高了硫的吸收利用率。
(3)本发明所制得的硫源饲料添加剂易于与饲料混合，形成均匀分散系，使用方便。
具体实施方式
本发明结合以下实例作进一步的说明。
实施例1
1)将市售的201×7(717#)强碱性I型阴离子交换树脂(本产品相当于美国AmberliteIRA-400，西德LewatitM500，日本DiaionSA-10A)，置于树脂体积2倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡2小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积2倍的0.5mol/L氢氧化钠溶液浸泡3小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量5％的硫酸盐，预先配置成0.1mol/L的水溶液，以1mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗2次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为5％。
实施例2
1)将市售的D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(本产品相当于美国：AmberlysteIRA-94；Amberlite IRA-93/94DOWS MWA-1/66)，置于树脂体积3倍的2mol/L盐酸溶液浸泡5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积4倍的2mol/L氢氧化钠溶液浸泡6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量15％的硫酸盐，预先配置成1.0mol/L的水溶液，以10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗5次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为15％。
实施例3
1)将市售的D311大孔丙烯酸系弱碱阴离子交换树脂(本产品相当于美国：AmberliteIRA-68；德国：AP-49)，置于树脂体积2.5倍的1mol/L盐酸溶液浸泡3小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积3倍的1mol/L氢氧化钠溶液浸泡5小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量10％的硫酸盐，预先配置成0.5mol/L的水溶液，以5mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗4次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为10％。
实施例4
1)将市售的D201大孔碱性I型阴离子交换树脂(本产品相当美国：AmberliteIRA-900，西德：Lewatit MP-500，日本：Diaion308)，置于树脂体积2倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡2小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积4倍的2mol/L氢氧化钠溶液浸泡6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量7％的硫酸盐，预先配置成0.1mol/L的水溶液，以5mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗5次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为7％。
Claims (3)
1.一种硫源饲料添加剂，其特征在于，它一种含可交换硫酸根的阴离子交换树脂，按重量百分比计，硫在阴离子交换树脂中的含量为5～15％。
2.一种如权利要求1所述的硫源饲料添加剂的制备方法，其特征在于方法的步骤如下：
1)将阴离子交换树脂置于树脂体积2～3倍的0.5～2mol/L盐酸溶液浸泡2～5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积2～4倍的0.5～2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3～6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；
2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含硫量为阴离子交换树脂重量5～15％的硫酸盐，预先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，以1～10mL/min的流速通过交换柱，交换完毕后水洗2～5次；
3)将步骤2)所得的负载碘的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到硫源饲料添加剂。
3.根据权利要求2所述的一种硫源饲料添加剂的制备方法，其特征是所说的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠或硫酸氢钾。
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Cited By (1)
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| CN110252426A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-09-20 | 山东科源制药股份有限公司 | 硫酸氢根-硫酸根型阴离子交换树脂的制备方法 |
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2006
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