一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法及其应用 |
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| 申请号 | CN202211319554.9 | 申请日 | 2022-10-26 | 公开(公告)号 | CN115651034A | 公开(公告)日 | 2023-01-31 |
| 申请人 | 山西农业大学; | 发明人 | 赵睿; 宋献艺; 张凯; 张伯池; 杨春雷; 杜丽英; 杨峰; 常凤岐; 郭凯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 适用微量元素添加剂技术领域，一种活性小分子 黄腐酸 硒 螯合物 的制备方法，在三头烧瓶中称取极性小分子黄腐酸，加入 盐酸 溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二 氧 化 碳 气体,制得溶液A；在通 风 橱中称取二氧化硒，用纯 水 溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B；将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出；将烧瓶内的液体于 通风 橱中使用 旋转 蒸发 仪 80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物；样制备的黄腐酸硒具有对酸性质稳定，在酸 碱 溶剂 中溶解性好，在体内转移率和沉积率都比较高的特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法及其应用技术领域[0001] 本发明属于微量元素添加剂技术领域，尤其涉及一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法及其应用。 背景技术[0002] 溶解的呈离子状态的矿物质吸收有利于动物的吸收，硒在畜牧中多以亚硒酸钠的形式添加在饲料中，但是无机硒在肠道中多以不易吸收的不溶物存在，使得在饲料中添加量大，粪便中排出量大，对环境造成污染。现在饲料中使用的有机硒多为酵母硒或蛋氨酸硒。酵母硒主要由在酵母的培养基中超量添加亚硒酸盐，但其转化率受酵母品种和培养条件的影响较大；蛋氨酸硒则主要靠化学合成，但是其合成条件要求较高，且对环保压力较大，国内尚无生产厂家。二者均因为价格昂贵，而在畜牧业中的广泛应用受到限制，因此提出一种经济环保的螯合物来解决上述问题。 发明内容[0003] 本发明提供一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法及其应用，旨在解决上述背景技术提出的问题。 [0004] 本发明是这样实现的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0007] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0009] 优选的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0010] S1:在三头烧瓶中称取0.5g极性小分子黄腐酸，加入15ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0011] S2:在通风橱中称取5g二氧化硒，用20ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0012] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0013] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0014] 优选的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0015] S1:在三头烧瓶中称取0.7g极性小分子黄腐酸，加入20ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0016] S2:在通风橱中称取6.6g二氧化硒，用30ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0017] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0018] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0019] 优选的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0020] S1:在三头烧瓶中称取1.0g极性小分子黄腐酸，加入30ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0021] S2:在通风橱中称取10g二氧化硒，用40ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0022] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0023] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0024] 优选的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，所述极性小分子黄腐酸的制备方法如下； [0025] 步骤一：将200g孔径为100μm的PS/DVB预先使用1％ NaOH溶液洗涤，然后将处理后的PS/DVB装入层析柱中； [0026] 步骤二：将6g黄腐酸与18g处理后的PS/DVB混合，然后加入到处理后的PS/DVB基质上方； [0027] 步骤三：使用无水乙醇对黄腐酸进行洗脱，始终保持处理后的PS/DVB上方有1‑2cm高的液面，直至洗脱液由橙黄色变为无色透明时停止，弃去洗脱液； [0028] 步骤四：使用50％甲醇水溶液：1％盐酸溶液进行洗脱，从洗脱液由无色透明变为黄色开始收集； [0029] 步骤五：洗脱至溶液无色时停止； [0030] 步骤六：洗脱液放入旋转蒸发仪中进行浓缩，浓缩完成后放入烘箱干燥，干燥后的剩余物质即为极性小分子黄腐酸。 [0031] 优选的，一种活性小分子黄腐酸硒螯合物在蛋鸡中的应用。 [0032] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：黄腐酸是一类天然小分子有机酸，其分子以苯环为基础，并结合有酚羟基、羧基等多种酸性官能团。小分子的极性黄腐酸具有官能团含量高，溶解性好，螯合能力强等优点，是一种优秀的微量元素螯合有机酸。 [0033] 二氧化硒(SeO2)是一种酸性氧化物在酸性环境中，由于弱酸性，无法形成亚硒酸钠，而以二氧化硒的形式存在。二氧化硒具有挥发性，在合成后的烘干过程中可挥发而消除。 [0034] 制备高活性的黄腐酸硒螯合物，根据黄腐酸的分子大小及官能团极性大小，通过亲和层析方法，收集制备官能团较多的小分子黄腐酸，并通过合适的反应条件与二氧化硒合成黄腐酸硒螯合物，通过红外光谱法及13C固体核磁法检测，已经确定分离的黄腐酸分子上含有两个羧基及酚羟基，其在合适条件下可以与硒原子形成包含有硒原子的杂环，即硒‑黄腐酸螯合物；这样制备的黄腐酸硒具有对酸性质稳定，在酸碱溶剂中溶解性好，在体内转移率和沉积率都比较高的特点。附图说明 [0035] 图1为黄腐酸硒螯合物 具体实施方式[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0037] 实施例1：一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0038] S1:在三头烧瓶中称取0.5‑1.0g极性小分子黄腐酸，加入15‑30ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0039] S2:在通风橱中称取5‑10g二氧化硒，用20‑40ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0040] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0041] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0042] 实施例2：一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0043] S1:在三头烧瓶中称取0.5g极性小分子黄腐酸，加入15ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0044] S2:在通风橱中称取5g二氧化硒，用20ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0045] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0046] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0047] 实施例3：一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0048] S1:在三头烧瓶中称取0.7g极性小分子黄腐酸，加入20ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0049] S2:在通风橱中称取6.6g二氧化硒，用30ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0050] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0051] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0052] 实施例4：一种活性小分子黄腐酸硒螯合物的制备方法，包括如下步骤： [0053] S1:在三头烧瓶中称取1.0g极性小分子黄腐酸，加入30ml 0.5％的盐酸溶液，使黄腐酸充分溶解，向三头烧瓶中充满二氧化碳气体,制得溶液A； [0054] S2:在通风橱中称取10g二氧化硒，用40ml纯水溶解后置于分液漏斗中,制得溶液B； [0055] S3:将分液漏斗中的溶液B缓慢滴加入烧瓶中，溶液B滴加完毕之后将烧瓶以保鲜膜分口后置于60℃的水浴锅中水浴2小时，保温1小时后缓慢摇晃烧瓶使烧瓶内的溶液混匀，保温2小时后取出； [0056] S4:将烧瓶内的液体于通风橱中使用旋转蒸发仪80℃干燥至粘稠状，之后在电热鼓风干燥箱中烘干即可得黄腐酸硒螯合物。 [0057] 在上述实施例中，所述极性小分子黄腐酸的制备方法如下； [0058] 步骤一：将200g孔径为100μm的PS/DVB预先使用1％ NaOH溶液洗涤，然后将处理后的PS/DVB装入层析柱中； [0059] 步骤二：将6g黄腐酸与18g处理后的PS/DVB混合，然后加入到处理后的PS/DVB基质上方； [0060] 步骤三：使用无水乙醇对黄腐酸进行洗脱，始终保持处理后的PS/DVB上方有1‑2cm高的液面，直至洗脱液由橙黄色变为无色透明时停止，弃去洗脱液； [0061] 步骤四：使用50％甲醇水溶液：1％盐酸溶液进行洗脱，从洗脱液由无色透明变为黄色开始收集； [0062] 步骤五：洗脱至溶液无色时停止； [0063] 步骤六：洗脱液放入旋转蒸发仪中进行浓缩，浓缩完成后放入烘箱干燥，干燥后的剩余物质即为极性小分子黄腐酸。 [0064] 在本实施方式中，本试验采用经三级胺基修饰的聚苯乙烯‑二乙烯基苯(PS/DVB)为基质，以混合型弱阴离子交换吸附剂为固定相，分离小分子极性黄腐酸。 [0065] 在上述实施例中，通过美国赛默飞Nicolet 6700(FT‑IR)傅立叶红外光谱仪使用KBr法检测黄腐酸硒的分子结构。 [0067] 表1红外光谱结果(KBr)： [0068] [0069] 从检测结果可以看出，硒与黄腐酸分子上的碳原子及氧原子均已成键，按照反应摩尔比及元素化学价，硒最可能氧化酚羟基、羧基和醚甲基从而被还原，并与黄腐酸分子形成杂环螯合物，如图1。 [0070] 在上述实施例中，通过硒含量分析检测结果：对合成的黄腐酸硒使用氢化物－原子荧光光谱法测定螯合物中硒的含量。黄腐酸硒中的硒含量为40.53％，检测结果显示硒的含量未达到预测分子量中硒的含量，可能是因为黄腐酸中含有一定的杂质或黄腐酸本身已经络合了少量的其他金属离子，导致硒络合量的减少，又或者在硒的络合反应中，反应达到平衡，不能按照化学计量比将所有硒全部络合。 [0071] 在上述实施例中，通过的硒含量分析检测结果，可以实施例3，达到的效果最好。 [0072] 在本实施方式中小分子黄腐酸硒在鸡蛋中的富集效果； [0073] 试验设计： [0074] 选择25周龄海兰蛋鸡600只，随机分为6组，每组5个重复，每个重复20只。空白组饲喂基础日粮，基础日粮的组成见表2。低剂量黄腐酸硒组、中剂量黄腐酸硒组、高剂量黄腐酸硒组、亚硒酸钠组和酵母硒组分别在基础日粮的基础上添加以硒计的各类型硒添加剂：黄腐酸硒0.3mg/kg、0.5mg/kg、0.7mg/kg亚硒酸钠0.5mg/kg及酵母硒0.5m g/kg。 [0075] 表2基础日粮组成及营养水平(风干基础) [0076] 原料 含量(％) 营养水平 含量玉米 66.4 代谢能(MJ/kg) 12.38 豆粕 25 粗蛋白质(％) 16.57 麸皮 2.2 钙(％) 3.60 植物油 0.8 有效磷(％) 0.45 食盐 0.3 赖氨酸(％) 0.86 磷酸氢钙 1.5 蛋氨酸(％) 0.38 鱼粉 2.8 预混料1) 1 合计 100 [0077] 1)预混料为每千克日粮提供：VA 12000IU，VB1 6mg，VB2 7mg，VB67mg，VB12 0.34mg，VD3 4500IU，VE 20IU，VE 3.2mg，生物素5mg，叶酸1.1mg，烟酸50mg，Fe 50mg，Mn 100mg，Zn 85mg； [0078] 2)营养水平均为计算值。 [0079] 饲养管理： [0080] 试验鸡全部饲养于全封闭蛋鸡舍中，采用3层半开放式阶梯笼养，自由采食和饮水。场地采用自然通风方式，人工光照，光照时间16h，光照强度15lx。每日15:00收集鸡蛋。 [0081] 试验为期60天，从试验第20天开始，每隔10天从每个重复中随机收取5颗鸡蛋，将5颗鸡蛋混匀后使用氢化物－原子荧光光谱法(GB5009.93‑2010)测定全蛋液中硒含量。 [0082] 统计分析方法：试验数据采用SPSS 19.0进行二因素方差分析，采用Duncan氏法进行多重比较，以P<0.05作为显著性标准，结果以“平均值±标准差”表示。 [0083] 试验结果： [0084] 表3不同实验组鸡蛋的硒含量 [0085] [0086] [0087] 从检验结果可以看出，从试验的第20天以后，各试验组鸡蛋中硒的含量已经趋于稳定，其中以空白组的硒含量最低，酵母硒组硒含量最高，且各组间均呈现显著差异(P<0.05)。低剂量黄腐酸硒组的硒添加量为0.3mg/kg，要低于亚硒酸钠的添加量，但是其鸡蛋中硒含量与亚硒酸钠组接近，并略高于亚硒酸钠组；中剂量黄腐酸组的添加量与亚硒酸钠组及酵母硒组的硒添加量一致，均为0.5mg/kg，但各组鸡蛋的硒含量排序为酵母硒组>中剂量黄腐酸硒组>亚硒酸钠组，说明黄腐酸硒在鸡蛋中的沉积效果优于亚稀酸但弱于酵母硒。 高剂量黄腐酸硒组的鸡蛋中硒含量与酵母硒组的硒含量相似，均达到了0.270mg以上。综上所述，黄腐酸硒对蛋鸡是一种优秀的有机硒添加物。 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