專利名稱：控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑及制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑及制備方法和用途。
背景技術(shù)：
鉬(Mo)是動、植物生長所必需的微量元素之一，廣泛存在于土壤、水、空氣、植物及動物組織中。鉬首先是作為一種有毒元素被動物學(xué)家認(rèn)識的，鉬中毒可使放牧羊產(chǎn)生劇烈腹瀉和被毛褪色，稱之為”Teart”病。因此，人們一直把鉬作為有毒物質(zhì)而長期致力于動物鉬中毒防治方面的研究。
鉬為動物體內(nèi)不可缺少的必需微量元素，對動物的生長、發(fā)育和遺傳起著重要的作用。鉬主要是依賴于鉬酶(黃嘌呤氧化酶、醛氧化酶、亞硫酸鹽氧化酶)參與動物機(jī)體代謝、發(fā)揮生物學(xué)功能。含鉬的酶在碳、硫、氮循環(huán)的基礎(chǔ)代謝中起催化作用。鉬酶存在于所有的生物體內(nèi)，參與蛋白質(zhì)、含硫氨基酸和核酸的代謝。鉬作為3種不同酶系統(tǒng)黃嘌呤氧化酶/脫氫酶、醛氧化酶和亞硫酸鹽氧化酶的主要組成成分，其活性與鉬含量有關(guān)，黃嘌呤氧化酶可催化動物體內(nèi)的嘌呤化合物的氧化代謝，最終形成尿酸，這一點(diǎn)對家禽尤為重要，同時還能催化肝臟內(nèi)鐵蛋白釋放出鐵，加速鐵進(jìn)入血漿的過程，使血漿中的二價鐵離子很快還原成一價鐵離子，并迅速與β球蛋白結(jié)合形成運(yùn)鐵蛋白，進(jìn)入肝臟、骨髓。亞硫酸鹽氧化酶可參與含硫氨基酸氧化途徑中的最后一步，催化蛋氨酸最后降解為丙酮酸。醛氧化酶參與細(xì)胞內(nèi)電子的傳遞，參與體內(nèi)醛的氧化過程，使醛轉(zhuǎn)化為羧酸，從而解除體內(nèi)所產(chǎn)生的醛對機(jī)體的毒害作用。鉬通過這些酶參與機(jī)體物質(zhì)代謝而達(dá)到營養(yǎng)作用。
在低鉬日糧中添加一定量的鉬，對羔羊增重有著顯著效果，這是因為瘤胃細(xì)菌分解纖維素的能力增強(qiáng)，促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。而且鉬作為反芻動物瘤胃微生物硝酸鹽氧化酶的組成成分，直接參與瘤胃中飼料硝酸鹽的轉(zhuǎn)化；另外，鉬作為亞硫酸鹽氧化酶的輔助因子，對瘤胃微生物代謝有刺激作用，這有助于反芻動物對粗纖維類物質(zhì)的消化。當(dāng)日糧中鉬水平補(bǔ)充到2.4mg/kg時，顯著促進(jìn)反芻動物的生長。因此，鉬元素在反芻動物營養(yǎng)代謝中具有特殊的作用。對于禽類來說，種用母雞鉬耗竭，就會通過種蛋傳遞并造成雛雞先天性缺鉬，使雛雞生長發(fā)育遲緩，殘次品率高，健雛率低，雛雞日糧中添加鉬酸鈉后，雛雞生長發(fā)育恢復(fù)正常；經(jīng)試驗，肉雞補(bǔ)鉬組的增重均高于對組雞群，添加鉬5～7mg/kg日糧的肉雞增重比對照組提高12.5％，增重效果極顯著。當(dāng)飼料中鉬缺乏時易引起母畜不孕，公畜不育，泌乳牛產(chǎn)乳量降低。牛鉬的最高安全水平是5mg/kg。鉬缺乏時蛋雞表現(xiàn)為產(chǎn)蛋率顯著下降，種蛋孵化過程中胚胎常發(fā)生死亡。缺鉬日糧組雛雞的死亡率遠(yuǎn)高于補(bǔ)鉬組，肉仔雞隨著補(bǔ)鉬量的增加，雞群的死亡率下降。鉬與其他微量元素的拮抗和協(xié)同，可緩解其他微量元素缺乏或降低其毒性，鉬與銅之間的相互關(guān)系對畜禽特別是反芻動物的健康和生產(chǎn)相當(dāng)重要。
飼料中鉬的含量一般為2～5mg/kg，青草、谷物和豆類是鉬的良好來源。玉米及薯類中鉬含量偏低而豆餅和動物副產(chǎn)品中鉬則很難被利用。植物性飼料中鉬的濃度變化很大，在很大程度上取決于土壤的pH，同時也受土壤性質(zhì)、植物種類、環(huán)境鉬污染的程度及氣候因素等影響，尤其是當(dāng)鉬含量與土壤濕度都較高時，隨著土壤pH值的增加，植物中鉬的含量有所增加。我國屬缺鉬較為嚴(yán)重的國家，多數(shù)地區(qū)因土壤缺少有效態(tài)鉬導(dǎo)致植物性飼料中缺鉬。南方與北方飼料缺鉬的原因有所不同，北方土壤中有效態(tài)鉬含量低于缺鉬臨界濃度(0.15mg/kg)；南方土壤中鉬含量雖高但由于其土壤多是酸性，而在酸性條件下，飼料植物對鉬的吸收利用率幾乎為零。在體內(nèi)鉬主要以六價的鉬鹽形式在消化道內(nèi)被吸收利用，六價水溶性形式如鉬酸鈉、鉬酸銨等能較好地被動物吸收，吸收的鉬主要在骨骼、皮膚、被毛和肌肉等器官中存留，其他組織器官中存留極少。
控緩釋系統(tǒng)對藥物、農(nóng)藥、肥料、香料的釋放部位、速度和方式具有選擇性和可控性，可實現(xiàn)目標(biāo)物的靶向傳輸和控緩釋，提高其利用率和作用效果，控緩釋體系的研究和應(yīng)用將給相關(guān)行業(yè)帶來新的技術(shù)革命?？鼐忈尲夹g(shù)在飼料添加劑的研究開發(fā)方面也展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景和理論意義，它可推動產(chǎn)品的高性能化與環(huán)境友好化，將在新的層次上為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)和技術(shù)保證。
控緩釋技術(shù)的關(guān)鍵是控釋載體的選擇。水滑石(Hydrotalcites，or Layered DoubleHydroxides，LDHs)是陰離子型無機(jī)功能材料，結(jié)構(gòu)上具備層板化學(xué)組成、層離子種類及數(shù)量、晶粒尺寸及其分布的可調(diào)控性，在催化、離子交換、吸附、化工等方面具有廣泛的用途。近年來，水滑石在生物醫(yī)藥等方面有了新的應(yīng)用，水滑石作為治療胃病的特效藥，在歐洲已迅速實現(xiàn)商品化。利用水滑石具有的插層組裝的性能和很好的生物相容性，將其作為生物藥物分子的傳輸載體具有很高的應(yīng)用價值，水滑石被認(rèn)為是一類結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制新穎的緩釋型載體，已越來越受到研究者的廣泛關(guān)注。
文獻(xiàn)1Choy，J.K.，Kwak，S.Y.，Jeong，Y.J.，Park，J.S.2000.Inorganic layerd doublehydroxides as nonviral vectors.Angew.Chem.39，4041～4045.Choy等人成功地將生物分子核苷酸(Nucleoside Monophosphates)和脫氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid，DNA)用離子交換的方法插入到LDHs層間，形成bio-LDH層狀分子復(fù)合材料。水滑石被用作生物分子的傳輸載體。
文獻(xiàn)2Khan AI，Lei L，Norquist AJ，O′Hare D.Intercalation and controlled release ofpharmaceutically active compounds from a layered double hydroxide.Chem Commun(Camb)，2001，212342-2343.制備了雙氯芬酸、布洛芬和奈普生等抗炎藥插層水滑石。
文獻(xiàn)3Ambrogi V，F(xiàn)ardella G，Grandolini G，Perioli L.Intercalation compounds ofhydrotalcite-like anionic clays with antiinflammatory agems--I.Intercalation and in vitro release ofibuprofen.Int J Pharm.，2001，22023-32.水滑石被用作藥物緩釋的傳輸載體，進(jìn)行了布洛芬在水滑石中的插層，對插層產(chǎn)物的釋放性能研究表明，在中性pH值的條件下，藥物的釋放速度變得緩慢，達(dá)到了延緩藥物釋放的目的。
水滑石在450℃～550℃下煅燒將破壞其層狀結(jié)構(gòu)，得到雙金屬氧化物。雙金屬氧化物能通過吸附環(huán)境中的陰離子和水分子來恢復(fù)重建水滑石結(jié)構(gòu)，且因具有較大的比表面積和孔體積，容易接受客體。焙燒后的雙金屬氧化物比其前驅(qū)物有更大的比表面積，且具有結(jié)構(gòu)“記憶”效應(yīng)，即在水環(huán)境中重新吸收陰離子使其恢復(fù)原有的層狀結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑及制備方法和用途。
控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑是一種含可交換鉬酸根離子的水滑石，按重量百分比計，鉬在水滑石中的含量為0.1～5％。
控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的制備方法包括以下步驟1)將水滑石或雙金屬氧化物研磨至大于400目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％～10％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石或雙金屬氧化物重量0.1～5％的鉬酸鹽，預(yù)先配置成0.01～1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝3.0～6.0，室溫反應(yīng)5～15小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心或過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至大于300目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑。
發(fā)明中使用的水滑石可以是市售商品，也可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制備，其制備技術(shù)是眾所周知的。水滑石化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]，其中，二價金屬離子M2+為Mg2+，Zn2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一種，三價金屬離子M3+為Al3+，F(xiàn)e3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一種；An-為CO32-，Cl-，NO3-，SO42-中的任何一種；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。發(fā)明中使用的雙金屬氧化物為將上述水滑石在450～550℃溫度下煅燒而成。
發(fā)明中使用的鉬酸鹽可以是鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸鈣、鉬酸鎂或者鉬酸銨。
制備方法的漿液脫水工藝，可因地制宜，選用離心或過濾等方法進(jìn)行脫水。脫水后所得的濾餅可使用常規(guī)烘干設(shè)備干燥。烘干后的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑為塊狀，可選用常規(guī)粉碎設(shè)備粉碎至粒度大于300目。
控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑用作牛、羊、畜禽、水產(chǎn)動物的補(bǔ)鉬飼料添加劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
(1)利用水滑石具有的插層組裝性能以及雙金屬氧化物通過層狀結(jié)構(gòu)重建吸附陰離子的性質(zhì)來搭載鉬酸根離子，實施方法簡便，適宜工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低。
(2)由于水滑石具有很好的生物相容性和胃腸道粘膜親和性、層間可交換性、高表面活性和大比表面積等特點(diǎn)，使之對所負(fù)載的鉬酸根具有控緩釋作用，從而大大提高了鉬的吸收利用率。
(3)本發(fā)明所制得的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑具有低毒、高效的特點(diǎn)，可作為飼料添加劑應(yīng)用于牛、羊、畜禽等的補(bǔ)鉬，而且控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實施例方式
本發(fā)明結(jié)合以下實例作進(jìn)一步的說明。
實施例1預(yù)備根據(jù)“以雙金屬氧化物為載體的口服補(bǔ)釩劑及其制備與使用方法”葉瑛，馮璐珈，鄭麗波，沈忠悅，韓杰，陳志飛，李珊珊.國家發(fā)明專利授權(quán)公告號CN 1187091C)的方法制備水滑石。
1)將預(yù)備步驟中得到的水滑石研磨至400目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量0.1％的鉬酸鈉，預(yù)先配置成0.5mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝6.0，室溫反應(yīng)5小時；；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至500目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為0.1％。
實施例2預(yù)備根據(jù)“一種制備雙金屬氧化物和水滑石的方法”(葉瑛，李珊珊，陳志飛，鄭麗波，黃霞，鄔黛黛，韓杰，張維睿.國家發(fā)明專利授權(quán)公告號CN 1222467C)的方法制備水滑石。
1)將預(yù)備步驟中得到的水滑石研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量1.5％的鉬酸鉀，預(yù)先配置成0.8mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝5.0，室溫反應(yīng)15小時；；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至300目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為1.5％。
實施例31)將市售的水滑石在450℃溫度下煅燒，制得雙金屬氧化物，再研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?0％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量5％的鉬酸鉀，預(yù)先配置成1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝4.0，室溫反應(yīng)10小時；；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至400目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鋁在水滑石中含量為5％。
實施例41)將市售的水滑石研磨至600目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?0％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量0.5％的鉬酸鈣，預(yù)先配置成0.05mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝3.0，室溫反應(yīng)5小時；；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至400目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為0.5％。
實施例51)將市售的水滑石在550℃溫度下煅燒，制得雙金屬氧化物，再研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?0％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量2.5％的鉬酸鎂，預(yù)先配置成0.01mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝3.5，室溫反應(yīng)8小時；；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至500目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為2.5％。
實施例6預(yù)備根據(jù)“鎂鋁型水滑石水熱合成”(謝暉，矯慶澤，段雪.應(yīng)用化學(xué)，2001，1870-72)的方法制備水滑石。
1)將預(yù)備步驟中得到的水滑石在550℃溫度下煅燒，制得雙金屬氧化物，再研磨至600目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量3％的鉬酸銨，預(yù)先配置成1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝4.0，室溫反應(yīng)12小時；；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至300目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為3％。
實施例7預(yù)備根據(jù)“二元金屬類水滑石的合成及其作為前驅(qū)體對NOx的吸附性能研究”(郭志強(qiáng)，倪哲明，俞衛(wèi)華，王力耕，葛忠華.材料科學(xué)與工程學(xué)報，2004，22(6)878-880)的方法制備水滑石。
1)將預(yù)備步驟中得到的水滑石在500℃溫度下煅燒，制得雙金屬氧化物，再研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量3.5％的鉬酸鉀，預(yù)先配置成0.1mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝5.0，室溫反應(yīng)15小時；；3)步驟2)的懸浮漿液過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至300目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為3.5％。
實施例81)將市售的水滑石在480℃溫度下煅燒，制得雙金屬氧化物，再研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?0％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石重量1％的鉬酸銨，預(yù)先配置成0.25mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝3.0，室溫反應(yīng)8小時；；3)步驟2)的懸浮漿液離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至500目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按重量百分比計，鉬在水滑石中含量為1％。
本發(fā)明的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑用作牛、羊、畜禽、水產(chǎn)動物的補(bǔ)鉬飼料添加劑。使用方法為將粉末狀的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，按以下添加劑量拌入牛、羊、畜禽飼料中(以鉬計)0.1～1mg/kg，羊0.1～1mg/kg，豬0.1～5mg/kg，禽0.1～5mg/kg。
權(quán)利要求
1.一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，其特征在于它是一種含可交換鉬酸根離子的水滑石，按重量百分比計，鉬在水滑石中的含量為0.1～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑，其特征在于所述的水滑石化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]，其中，二價金屬離子M2+為Mg2+，Zn2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一種，三價金屬離子M3+為Al3+，F(xiàn)e3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一種；An-為CO32-，Cl-，NO3-，SO42-中的任何一種；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。
3.一種如權(quán)利要求1所述的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的制備方法，其特征在于方法的步驟如下1)將水滑石或雙金屬氧化物研磨至大于400目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％～10％的懸浮漿液；2)將含鉬量為水滑石或雙金屬氧化物重量0.1～5％的鉬酸鹽，預(yù)先配置成0.01～1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，調(diào)節(jié)pH＝3.0～6.0，室溫反應(yīng)5～15小時；3)步驟2)的懸浮漿液離心或過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅烘干、粉碎至大于300目，得到控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的制備方法，其特征在于，所說的雙金屬氧化物為將水滑石在450～550℃溫度下煅燒而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的制備方法，其特征在于，所說的水滑石化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-x/n·mH2O]，其中，二價金屬離子M2+為Mg2+，Zn2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ca2+中的任何一種，三價金屬離子M3+為Al3+，F(xiàn)e3+，Cr3+，Co3+，Ti3+中的任何一種；An-為CO32-，Cl-，NO3-中的任何一種；X＝0.5～0.17；M2+/M3+＝1～5。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的制備方法，其特征在于，所說的鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸鈣、鉬酸鎂或鉬酸銨。
7.一種如權(quán)利要求1所述的控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑的用途，其特征在于它用作牛、羊、畜禽、水產(chǎn)動物的補(bǔ)鉬飼料添加劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控緩釋型鉬的補(bǔ)鉬劑及制備方法和用途，它是一種含可交換鉬酸根的水滑石，按重量百分比計，鉬在水滑石中的含量為0.1～5％。其制備方法是，將鉬酸根離子插入到水滑石層間，或者將水滑石煅燒到450～　　550℃得到雙金屬氧化物，利用雙金屬氧化物通過層狀結(jié)構(gòu)重建吸附陰離子的性質(zhì)來搭載鉬酸根離子。由于水滑石具有很好的生物相容性和胃腸道粘膜親和性、層間可交換性、高表面活性和大比表面積等特點(diǎn)，使之對所負(fù)載的鉬酸根具有控緩釋作用，從而大大提高了鉬的吸收利用率。本發(fā)明所制得的補(bǔ)鉬劑具有低毒、高效的特點(diǎn)，可作為飼料添加劑應(yīng)用于牛、羊、畜禽、水產(chǎn)動物等的補(bǔ)鉬。
文檔編號A23K1/16GK1823615SQ20061005011
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者夏枚生, 胡彩虹, 姚志通 申請人:浙江大學(xué)