CN1911072A - 一种微量元素铬饲料添加剂及制备与使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微量元素铬饲料添加剂及制备与使用方法。它是一种含活性铬的阳离子交换树脂，按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.05～0.5％。其制备方法是利用阳离子交换树脂可与阳离子起吸附、交换作用的特点，将三价铬离子负载到阳离子交换树脂中。由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的铬具有控缓释作用，从而大大提高了铬的吸收利用率。微量元素铬饲料添加剂按占饲料总重量的0.1～1.0mg/kg(以铬计)的剂量添加入水产动物、牛、羊、畜禽饲料中，具有增强动物免疫力，促进生长和提高饲料利用率，提高胴体瘦肉率、蛋禽产蛋率等功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种微量元素铬饲料添加剂及制备与使用方法。
背景技术
痕量元素铬是在1797年由法国化学家(Louis Vanquelin)首次发现的一种过渡金属元素。1957年Mertz与Schwarz首次提出葡萄糖耐受因子(glucose tolerance factor，GTF)假说，1959年证实铬是大鼠生长和维持GTF的必需元素。最早在动物中应用的是无机铬，常见的是CrCl3。但是无机铬的吸收率较低，Seedy(1993)报道有机铬吸收率约为10％-25％，而无机三价铬仅为1％-3％。现在研究较多的是有机铬，常见的有甲基吡啶铬、烟酸铬、酵母铬等。
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微量元素铬饲料添加剂及制备与使用方法。
微量元素铬饲料添加剂是采用三价铬盐与阳离子交换树脂经离子吸附、交换反应制备而成的一种含活性铬的阳离子交换树脂，按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.05～0.5％。
微量元素铬饲料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将阳离子交换树脂置于树脂体积1～2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；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.05～0.5％的铬盐，预先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为4.0～5.5，室温反应4～7小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用碱性溶液调节，使反应液pH值为6.0～7.0；水洗2～5次，过滤或离心脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。
发明中使用的铬酸盐可以为氯化铬、硝酸铬、醋酸铬或硫酸铬。碱性溶液为浓度为0.5～5moL/L的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的水溶液。
微量元素铬饲料添加剂的使用方法：以铬计按占饲料总重量的0.1～1.0mg/kg的添加剂量拌入水产动物、牛、羊、畜禽饲料中。
本发明的优点是：
(1)利用阳离子交换树脂可与阳离子起吸附、交换作用的特点，将铬负载到阳离子交换树脂中，实施方法简便，适宜工业化生产，成本较低。
(2)由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的铬具有控缓释作用，从而大大提高了铬的吸收利用率。
(3)本发明的微量元素铬饲料添加剂易于与饲料混合，形成均匀分散系，使用方便。
(4)本发明所制得的微量元素铬饲料添加剂具有增强动物免疫力，促进生长和提高饲料利用率，提高胴体瘦肉率、蛋禽产蛋率等功效，适用范围广泛。
具体实施方式
阳离子交换树脂包括强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂。阳离子交换树脂为带有酸性功能基，包括强酸性(磺酸基，-SO3H)和弱酸性(羧酸基-COOH，磷酸基-PO3H2)功能基，能与阳离子进行交换的聚合物。根据树脂物理结构的不同，阳离子交换树脂可以为凝胶型或大孔型树脂。阳离子交换树脂骨架为苯乙烯系或者丙烯酸系。
实施例1
1)将市售的001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(本产品相当于美国AmberrliteIR-120Dowex-50，西德Lewatit-100，日本DiaonSK-1)，置于与树脂等体积的0.5mol/L盐酸溶液浸泡5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.05％的氯化铬，预先配置成0.1mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为4.0，室温反应4小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用浓度为0.5moL/L的氢氧化钠水溶液调节，使反应液pH值为6.0；水洗2次，过滤脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.05％。
实施例2
1)将市售的001×12/14/16强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(本产品相当于美国：Amberlite IR-132，IR-130，IR-124)，置于树脂体积2倍的2mol/L盐酸溶液浸泡2小时，放尽酸液后用水漂洗至中性；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.5％的硝酸铬，预先配置成1.0mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为5.5，室温反应7小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用浓度为5moL/L的氢氧化钾水溶液调节，使反应液pH值为7.0；水洗5次，离心脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.5％。
实施例3
1)将市售的D001大孔强酸性苯乙烯系阳离子变换树脂(本产品相当于美国：Amberlite200，西德：Lewaitet-SP 120)，置于树脂体积1.5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；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.1％的醋酸铬，预先配置成0.5mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为5.0，室温反应6小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用浓度为1moL/L的碳酸钠水溶液调节，使反应液pH值为6.5；水洗3次，过滤脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.1％。
实施例4
1)将市售的D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂(本产品相当于德国LewatitCNP-80，美国AmberliteIRC-84)，置于树脂体积2倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.3％的硫酸铬，预先配置成0.2mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为5.0，室温反应7小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用5moL/L的碳酸氢钠水溶液调节，使反应液pH值为7.0；水洗5次，离心脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.3％。
Claims (6)
1.一种微量元素铬饲料添加剂，其特征在于，它是采用三价铬盐与阳离子交换树脂经离子吸附、交换反应制备而成的一种含活性铬的阳离子交换树脂，按重量百分比计，铬在阳离子交换树脂中的含量为0.05～0.5％。
2.根据权利要求1所述的一种微量元素铬饲料添加剂，其特征在于所述的铬盐为氯化铬、硝酸铬、醋酸铬或硫酸铬。
3.一种如权利要求1所述的微量元素铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于方法的步骤如下：
1)将阳离子交换树脂置于树脂体积1～2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；
2)将含铬量为阳离子交换树脂重量0.05～0.5％的铬盐，预先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，于搅拌下缓慢加入步骤1)的树脂中，检测并调节反应液的pH值为4.0～5.5，室温反应4～7小时；
3)检测步骤2)反应液的pH值，用碱性溶液调节，使反应液pH值为6.0～7.0；水洗2～5次，过滤或离心脱水；
4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素铬饲料添加剂。
4.根据权利要求3所述的一种微量元素铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于所述的铬盐为氯化铬、硝酸铬、醋酸铬或硫酸铬。
5.根据权利要求3所述的一种微量元素铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于所述的碱性溶液为浓度为0.5～5moL/L的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的水溶液。
6.一种如权利要求1所述一种微量元素铬饲料添加剂的使用方法，其特征在于以铬计按占饲料总重量的0.1～1.0mg/kg的添加剂量拌入水产动物、牛、羊、畜禽饲料中。
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