專利名稱：一種含有半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飼料添加劑領(lǐng)域，特別涉及一種含有動物生長促進劑-半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
動物的生長受生長激素(GH)、甲狀腺素(T3T4)、胰島素和性激素等激素的調(diào)節(jié)，其中起核心作用的是生長激素。生長激素在動物體內(nèi)具有調(diào)節(jié)營養(yǎng)分配、促進蛋白質(zhì)合成、減少脂肪沉積、提高動物生長速度和飼料報酬等功能。
近年來人們利用基因工程生產(chǎn)出GH，也有利用激素免疫中和技術(shù)，包括生長抑素基因工程疫苗，來提高動物的生長性能。但存在以下問題①GH有嚴(yán)格的種屬特異性，每種GH只適用于一種動物；②只能注射，不能口服，使用不方便；③生產(chǎn)成本和使用成本都較高；④應(yīng)用外源性基因工程GH等激素，消費者擔(dān)心這類激素進入乳、肉、蛋中，對人體健康潛在威脅?；谝陨显颍鲜黾夹g(shù)難于推廣。
因此，通過生物調(diào)控途徑，促使生物本身的內(nèi)源性GH生成和釋放已成為當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。
半胱胺(cysteamine CS)又稱β-巰基乙胺，是一種有多種生物效應(yīng)的巰基化合物，相當(dāng)于半胱胺酸的脫羧產(chǎn)物，是輔酶A的組成成份和動物體內(nèi)的活性物質(zhì)，因其含有活性的巰基和氨基而具有多種生物功能。
半胱胺可以通過化學(xué)合成，也可由動物毛發(fā)中提取，所需成本低；并且可以口服，這樣投喂方便。目前在飼料添加劑上廣泛使用的是半胱胺鹽酸鹽。
半胱胺及其鹽類分子中含有巰基和氨基的活性基團，在空氣中極易被空氣和金屬離子等氧化成二硫化物而失效。固體的半胱胺及其鹽類暴露在空氣中幾分鐘，在光和空氣中水分及雜質(zhì)的作用下，即會潮解并氧化變色。因此，對半胱胺及其鹽類進行穩(wěn)定化處理，是半胱胺及其鹽類組合物作為飼料添加劑用于動物促長作用是否有效的一個技術(shù)關(guān)鍵。
環(huán)糊精是由淀粉經(jīng)酶解環(huán)合后得到的環(huán)狀低聚多糖，其立體結(jié)構(gòu)為中空筒形結(jié)構(gòu)，園筒內(nèi)部有-CH-葡糖糖苷結(jié)合的氧原子，故呈疏水性，可容納適合的親脂性分子，園筒的兩端開口處有-OH基，呈親水性。
半胱胺及其鹽類為極性分子，極易溶于水(溶解度＞1g/ml)，也極易解離，較難進入環(huán)糊精分子園筒內(nèi)的疏水區(qū)，且環(huán)糊精對酸不穩(wěn)定，對堿、熱及機械作用較穩(wěn)定，在酸溶液中會被分解。常用的半胱胺鹽酸鹽水溶液為酸性(PH3-5)，故采用環(huán)糊精包合的方法生產(chǎn)半胱胺及其鹽類的組合物產(chǎn)品，穩(wěn)定性不高，保質(zhì)期較短，對飼料生產(chǎn)和貯存運輸都是不利的。
環(huán)糊精包合物中半胱胺活性成分含量很低，制造成本和添加成本將會很高，使用效果也受影響。
鑒于環(huán)糊精包合半胱胺及其鹽類不穩(wěn)定的缺陷，目前采用對含有半胱胺及其鹽類的顆粒劑進行包膜的穩(wěn)定化處理。中國專利200510050214.0公開了一種緩釋包膜新組合物的技術(shù)，該專利技術(shù)通過包膜將半胱胺與外界隔絕。該專利技術(shù)方案可使半胱胺在貯存中較穩(wěn)定，也可與預(yù)混劑混合，但是由于在飼料加工過程中需經(jīng)歷粉碎，混合，加熱，擠壓，切割，導(dǎo)致包膜易破裂，使得飼料中含有的多種礦物質(zhì)和其它物質(zhì)促使半胱胺氧化分解。因此，開發(fā)一種能使半胱胺及鹽類穩(wěn)定性好、制備方法簡單、來源廣的緩釋型組合物乃是市場之亟需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高穩(wěn)定型動物生長促進劑——半胱胺及其鹽酸鹽緩釋型組合物及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下一種含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，該組合物由下列重量百分含量的組份組成A、10～60％的半胱胺及其鹽酸鹽；B、1～15％的分子篩；C、1～50％的骨架料；D、10～80％的稀釋劑。
所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的分子篩選自沸石或硅膠的一種，經(jīng)凈化、活化處理。
所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的骨架料選自天然油脂、蠟、糊精及其衍生物、纖維素及其衍生物、天然膠和非纖維素多糖中的一種或一種以上的混合物。
所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的稀釋劑選自淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖的一種或一種以上的混合物。
所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的重量百分含量可進一步選擇A、15～40％半胱胺及其鹽酸鹽；B、5～10％分子篩；C、5～30％骨架料；D、40～75％稀釋劑。
本發(fā)明的各組份物介紹如下(A)半胱胺或半胱胺鹽酸鹽。
半胱胺分子式為C2H7NS，分子量為77.15，其中C31.14％，H 9.15％，N18.16％.S 41.56％。半胱胺為白色晶體，極易溶于水。半胱胺鹽酸鹽的分子式為C2H7NS·HCl，分子量為113.65。半胱胺是一種有多種生物效應(yīng)的巰基化合物，可用于輻射保護劑和解毒劑。
半胱胺是該組合物中促進動物生長的主要生理調(diào)控物質(zhì)，當(dāng)半胱胺及鹽酸鹽的含量低于10％將影響其生理作用的發(fā)揮，含量高于60％時，在飼料中的添加量將會很少，這樣會影響混合的均勻度，同樣會影響生理作用的發(fā)揮。
(B)分子篩沸石型結(jié)晶硅鋁酸鹽或硅膠作為分子篩具有良好的吸附作用。沸石型結(jié)晶硅鋁酸鹽化學(xué)組成為M2/n·Al2O3x·xSiO2·yH2O，其中M代表金屬陽離子，n為金屬陽離子的價態(tài)，x為硅鋁比，y為飽和水分子數(shù)；硅膠的化學(xué)組成為SiO2-xH2O，其基本結(jié)構(gòu)單元質(zhì)點為Si-O四面體，每個氧原子又與相鄰的兩個Si原子共享，四面體相互堆積形成硅膠的骨架，堆積n質(zhì)點之間的空間即為硅膠的孔隙。
沸石和硅膠作為吸附劑應(yīng)用于畜牧業(yè)，在改善動物機體消化代謝、促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收和吸附有毒物質(zhì)方面起著重要作用。吸附半胱胺或其鹽類物質(zhì)的沸石或硅膠進入動物腸道后，在腸道釋放半胱胺或其鹽類物質(zhì)，同時它又可吸附在動物消化過程中產(chǎn)生的有害微生物，如大腸桿菌、痢疾桿菌和沙門氏菌及有毒氣體，如氨、硫化氫等，吸附的有害物質(zhì)隨沸石排出體外，從而減弱有害物質(zhì)對腸道的危害。
(C)骨架料動物體內(nèi)少劑量的半胱胺對黏膜有保護作用，大劑量的半胱胺對黏膜有刺激作用。根據(jù)半胱胺及鹽酸鹽的特點，本發(fā)明除利用分子篩的緩釋作用外，還添加了其他骨架型緩釋材料，旨在使半胱胺及其鹽酸鹽在動物體內(nèi)緩慢釋放，對動物進行穩(wěn)定生物調(diào)控，減少胃腸道反應(yīng)，從而實現(xiàn)對動物黏膜起到減少刺激的保護作用。
本發(fā)明采用骨架型緩釋的材料可以選自纖維類及其衍生物、天然油脂類、蠟類、糊精及其衍生物、諸如明膠、黃原膠、阿拉伯膠等天然膠和非纖維素多糖等，優(yōu)選纖維類及其衍生物和非纖維素多糖。
(D)稀釋劑組合物中半胱胺或其鹽酸鹽含量太高，與基礎(chǔ)飼料混合時將影響其均勻度，加入稀釋劑的目的是為了控制半胱胺或其鹽酸鹽含量。
本發(fā)明選用性質(zhì)穩(wěn)定、無生理作用的食用碳水化合物聚合物作為稀釋劑，如淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖，優(yōu)選天然淀粉或改性淀粉。
本發(fā)明采用的加工方法為利用分子篩擇形吸附的特點，先對分子篩材料進行凈化、活化(干燥)預(yù)處理，通過分子篩吸附半胱胺或其鹽酸鹽，然后與骨架料和稀釋劑混合、造粒，對粒料進行干燥，得到產(chǎn)品均一、穩(wěn)定性高、流動性好的顆粒劑。
本發(fā)明采用大孔-微孔多孔有序結(jié)構(gòu)的分子篩，通過吸附原理，對半胱胺及鹽酸鹽進行穩(wěn)定化處理。
半胱胺及鹽酸鹽經(jīng)分子篩吸附后，被穩(wěn)定地包含在分子的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，再加入其他緩釋骨架料和稀釋劑制成的顆粒組合物，在動物體內(nèi)可緩慢釋放。在飼料的加工過程中，由于采用分子篩吸附，故在加工過程中粉碎，擠壓，切割等工序均不影響其穩(wěn)定性，在與含金屬離子的飼料混合過程中也不會被氧化。經(jīng)測定該組合物在密封的包裝中保質(zhì)期在兩年以上。
本發(fā)明提供的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的制備方法，按下列步驟操作A、分子篩組份用去離子水調(diào)配；B、半胱胺及鹽酸鹽組份用去離子水溶解，半胱胺及鹽酸鹽水溶液加入經(jīng)過步驟A制備的分子篩吸附混合；C、對經(jīng)步驟B制備吸附的半胱胺及鹽酸鹽混合料中加入骨架料和稀釋劑組份，攪拌混合；D、對經(jīng)步驟C制備的混合料制軟材，造粒；
E、對經(jīng)步驟D制備的顆粒沸騰干燥。
所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的制備方法，分子篩吸附可以先用去離子水調(diào)成糊狀，將其灌入吸附塔柱，半胱胺及鹽酸鹽水溶液流經(jīng)吸附塔柱被吸附。
本發(fā)明制備方法中，分子篩分別用酸和堿進行凈化處理，并通過烘干的方法予以活化；然后將經(jīng)凈化和活化的分子篩材料加入一帶有攪拌漿的混合器中，與半胱胺或半胱胺鹽酸鹽溶液攪拌吸附。待吸附完全后加入其他骨架型緩釋材料進一步攪拌，待均勻后，加入稀釋劑混合均勻，再用淀粉制漿制軟材，經(jīng)顆粒機造粒，最后經(jīng)干燥機進行干燥。
本發(fā)明能穩(wěn)定的將半胱胺及其鹽酸鹽分子吸附在分子篩中，并加入骨架料和稀釋劑，制成高穩(wěn)定性的骨架緩釋顆粒劑，以確保半胱胺及其鹽酸鹽對動物促生長的生理調(diào)控作用。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例一1、沸石凈化、活化處理按沸石重量的兩倍量配制濃度為1mol/L的HCL溶液流經(jīng)沸石柱，控制流速，使在30分鐘流完，用去離子水洗至中性；配制同量的濃度為1mol/L的NaOH溶液流經(jīng)沸石柱，控制流速，使在30分鐘流完，再用去離子水洗至中性。上述凈化反復(fù)兩次；取出沸石，在105℃溫度下烘干活化，備用；2、稱取5kg已凈化并活化的沸石，加入GHL-150型高效濕法制粒機中；3、22KG的半胱胺鹽酸鹽加去離子水溶解，并加至已加有沸石的GHL-150型高效濕法制粒機中攪拌混合30分鐘；4、加入10KG羧甲基纖維素(CMC)混合均勻；5、加58KG馬鈴薯淀粉，在高效濕法制粒機中混合；6、用5KG淀粉配成的淀粉漿制軟材，造粒；7、制成的顆粒在FL-120型沸騰干燥器中沸騰干燥，控制出風(fēng)溫度80-90℃，用整粒機整粒。
上述制備方法獲得的顆粒中，半胱胺鹽酸鹽的含量為20-22％，顆粒均勻，流動性好。
實施例二1、稱取10kg已按實施例一凈化并活化的Y型沸石，加入GHL-150型高效濕法制粒機中；2、重量為40KG的半胱胺加去離子水溶解，并加至已加有沸石的GHL-150型高效濕法制粒機中攪拌吸附30分鐘；3、加入5KG羥乙基纖維素(HEC)、5KG糊精混合均勻；4、加入35KG玉米淀粉，在高效濕法制粒機中混合；
5、用5KG淀粉配成的淀粉漿制軟材，造粒；6、制成的顆粒在CT-C熱風(fēng)循環(huán)烘箱中80℃干燥，用整粒機整粒。
上述方法獲得的顆粒中，半胱胺含量為38-42％。顆粒均勻，流動性好。
實施例三1、按實施例一中步驟1凈化和活化沸石的方法處理硅膠；2、將重量8KG的粗孔硅膠用去離子水浸泡12小時，用重力沉降法裝入一高1.2m，內(nèi)徑15cm的柱中；3、重量為32KG的半胱胺鹽酸鹽加去離子水溶解，并加至已加有硅膠的吸附塔柱中，吸附30分鐘；4、取出吸附塔柱中的硅膠吸附料，加入40KG非纖維素多糖混合均勻，再加入15KG天然油脂；5、用5KG淀粉配成的淀粉漿制軟材，造粒；6、制成的顆粒在FL-120型沸騰干燥器中沸騰干燥，用整粒機整粒。
實施例四1、按實施例一中第1步驟的方法對硅膠分別進行酸堿凈化和加熱活化；2、稱取10kg已凈化并活化的硅膠，加入GHL-150型高效濕法制粒機中；3、11KG半胱胺鹽酸鹽加去離子水溶解，并加入到裝有硅膠的GHL-150型高效濕法制粒機中攪拌吸附30分鐘；
4、加入40KG明膠與其混合均勻；5、加34KG乳糖，在高效濕法制粒機中混合；6、用5KG乳糖配成的漿制軟材，造粒；7、制成的顆粒在FL-120型沸騰干燥器中沸騰干燥，控制出風(fēng)溫度80-90℃，用整粒機整粒。
對緩釋性組合物的穩(wěn)定性試驗為了闡明本發(fā)明的工藝方法提高了半胱胺及其鹽酸鹽的穩(wěn)定性，按實施例一制備的穩(wěn)定型半胱胺鹽酸鹽顆粒劑(標(biāo)號A)，進行與未經(jīng)處理的半胱胺鹽酸鹽(標(biāo)號B)的穩(wěn)定性對比試驗。
取樣品適量裝入玻璃平皿中，在平皿底部攤成薄層，在常溫的條件下自然放置。于第0、10天、30天、3個月、6個月、12個月、18個月、24個月分別取樣檢測半胱胺鹽酸鹽含量，結(jié)果歸納于表1。由表可知，穩(wěn)定型半胱胺鹽酸鹽顆粒劑的穩(wěn)定性顯著提高，常溫放置24個月后，半胱胺鹽酸鹽保留率仍達96％；而未經(jīng)穩(wěn)定性處理過的半胱胺鹽酸鹽放置30天后，保留率僅為6.8％。
表1 穩(wěn)定性實驗的結(jié)果


動物養(yǎng)殖試驗按上述實施例制備穩(wěn)定型半胱胺鹽酸鹽顆粒劑進行動物養(yǎng)殖試驗。
選取三元品種雜交肉仔豬120頭，進行飼喂試驗，動物初始重8KG，公母各半。試驗動物隨機分配至試驗組和對照組，每欄30頭，試驗階段從保育期到生長期，為5-17周。試驗組在飼糧中連續(xù)添加100ppm穩(wěn)定型半胱胺鹽酸鹽顆粒，試驗飼糧為以玉米、大豆粕為主要原料的基礎(chǔ)配方，試驗期間對豬只注射相關(guān)疫苗以控制疾病，記錄采食量和體重。
試驗結(jié)束時，對照組平均增重44.17kg/頭，試驗組平均增重47.78kg/頭，比對照組提高8.17％(P＜0.05)；料肉比對照組為2.73，試驗組為2.37。
試驗結(jié)果表明，肉仔豬添加100ppm穩(wěn)定型半胱胺鹽酸鹽顆粒劑有明顯地促進生長的效果，并有助于改善飼料料肉比。
權(quán)利要求
1.一種含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，其特征在于該組合物由下列重量百分含量的組份組成A、10～60％的半胱胺及其鹽酸鹽；B、1～15％的分子篩；C、1～50％的骨架料；D、10～80％的稀釋劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，其特征在于所述分子篩為沸石或硅膠的一種，經(jīng)凈化、活化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，其特征在于所述骨架料選自天然油脂、蠟、糊精及其衍生物、纖維素及其衍生物、天然膠和非纖維素多糖中的一種或一種以上的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，其特征在于稀釋劑選自淀粉及其衍生物、蔗糖和乳糖的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物，其特征在于該組合物重量百分含量進一步選擇A、15～40％半胱胺及其鹽酸鹽；B、5～10％分子篩；C、5～30％骨架料；D、40～75％稀釋劑。
6.一種如權(quán)利要求1或5所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的制備方法，其特征在于按下列步驟操作A、分子篩組份用去離子水調(diào)配；B、半胱胺及鹽酸鹽組份用去離子水溶解，半胱胺及鹽酸鹽水溶液加入經(jīng)過步驟A制備的分子篩混合；C、對經(jīng)步驟B吸附的半胱胺及鹽酸鹽混合料中加入骨架料和稀釋劑組份，攪拌混合；D、對經(jīng)步驟C制備的混合料制軟材，造粒；E、對經(jīng)步驟D制備的顆粒進行干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物的制備方法，其特征在于分子篩用去離子水調(diào)成糊狀，灌入吸附塔柱，半胱胺及鹽酸鹽水溶液經(jīng)吸附塔柱被吸附。
全文摘要
本發(fā)明屬于飼料添加劑領(lǐng)域，涉及含有半胱胺及鹽酸鹽緩釋型組合物及其制備方法。該組合物包括以下重量百分?jǐn)?shù)組份A、10～60％半胱胺及鹽酸鹽；B、1～15％分子篩；C、1～50％骨架料；D、10～80％稀釋劑。制備方法將半胱胺及鹽酸鹽吸附在沸石或硅膠分子篩中，并加入骨架料和稀釋劑，制成高穩(wěn)定性的骨架緩釋顆粒劑。本發(fā)明利用分子篩的吸附性能，將半胱胺及鹽酸鹽吸附，提高半胱胺及鹽酸鹽的穩(wěn)定性，以確保半胱胺及其鹽酸鹽對動物促生長的生理調(diào)控作用。
文檔編號A23K1/16GK1957740SQ20061005237
公開日2007年5月9日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者付慧萍, 管晨, 陳劍慧 申請人:陳劍慧