背景及概述[1]
蛋氨酸也叫甲硫氨酸，是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位之一，是必需氨基酸中惟一含硫的氨基酸，是重要的醫(yī)藥營(yíng)養(yǎng)品、食品添加劑和飼料添加劑等。蛋氨酸無法在動(dòng)物體內(nèi)合成，所以需從食物中攝取。蛋氨酸可參與體內(nèi)的甲基轉(zhuǎn)移，因此腎上腺素、膽堿、肌酸的合成以及肝內(nèi)脂肪與磷脂的代謝均離不開蛋氨酸。缺乏時(shí)則會(huì)引起發(fā)育不良，造成肝臟、腎臟的機(jī)能受到破壞。礦物微量元素是一類重要的營(yíng)養(yǎng)添加劑。
過去的50年間，微量元素營(yíng)養(yǎng)經(jīng)歷了無機(jī)鹽類添加劑、簡(jiǎn)單有機(jī)化合物添加劑和氨基酸微量元素鰲合物（AATMC）三個(gè)發(fā)展階段。AATMC作為第三代微量元素添加劑，克服了前代微量元素添加劑的混合不均勻、易氧化、易吸潮結(jié)塊、動(dòng)物吸收率低的缺點(diǎn)。同時(shí)，AATMC既能補(bǔ)充所需的氨基酸，又能補(bǔ)充微量元素。
與傳統(tǒng)的無機(jī)微量元素和簡(jiǎn)單金屬有機(jī)鹽相比，AATMC具有穩(wěn)定的化學(xué)性能及較高的生物利用率；AATMC與抗生素、維生素等無配伍禁忌，易保存，具有抗干擾、抗病及抗應(yīng)激作用；AATMC具有氨基酸的特殊味道，刺激食欲，適口性好，提高消化吸收。因此，AATMC是一種安全、高效、環(huán)保的新型綠色添加劑。蛋氨酸銅一般是以蛋氨酸和硫酸銅為原料，按照2∶1物質(zhì)的量比在pH值為6～8的溶液中合成的。通過測(cè)定樣品中蛋氨酸及銅的含量，就可以確定合成產(chǎn)物中蛋氨酸銅的組成或飼料中蛋氨酸銅的含量。蛋氨酸銅中銅含量的測(cè)定主要有EDTA絡(luò)合滴定法，蛋氨酸含量的測(cè)定主要有凱氏定氮法和間接碘量法。在測(cè)定過程中，必須控制合適的實(shí)驗(yàn)條件，才能得到準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。
應(yīng)用[2]
蛋氨酸銅是蛋氨酸和銅離子形成的螯合物，是一種重要的富銅飼料添加劑，它較無機(jī)銅鹽具有穩(wěn)定性好、安全性高、副作用小、吸收性能好、利用率高等優(yōu)點(diǎn)，常作為水產(chǎn)動(dòng)物、家禽、獸類等補(bǔ)銅的優(yōu)質(zhì)銅源使用。動(dòng)物體內(nèi)存在多種含銅酶，通過喂食添加適量無機(jī)銅或有機(jī)銅的飼料，就能通過這些酶來促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用。
如在飼料中添加適量蛋氨酸銅，能顯著促進(jìn)斷奶仔豬、雛雞、水貂和豹等的生長(zhǎng)，并能提高機(jī)體免疫力;能顯著提高西門塔爾牛對(duì)有機(jī)質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和無氮浸出物的消化，明顯提其抗氧化能力，還能提高軍曹魚的存活率。但當(dāng)喂食過量太多的蛋氨酸銅時(shí)，又會(huì)引起某些動(dòng)物組織細(xì)胞的損傷甚至性，使動(dòng)物產(chǎn)品中因蓄積過多的銅而影響食品安全，同時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致高銅排泄而污染環(huán)境。
制備[2-3]
方法1：將蛋氨酸與可溶性銅鹽按一定的摩爾比混勻后，置于恒溫槽中，在一定溫度下進(jìn)行螯合反應(yīng)。反應(yīng)一段時(shí)間后停止加熱，將制備出的懸濁液抽濾，并用一定量煮沸的蒸餾水洗滌數(shù)次，至濾餅中無蛋氨酸為止（加水合茚三酮試液檢驗(yàn)，當(dāng)存在蛋氨酸時(shí)，溶液呈藍(lán)紫色）。收集濾液，此濾液直接利用或濃縮后回收利用，獲得的濾餅為潮濕的蛋氨酸銅金屬螯合物。將制備出的蛋氨酸銅置于烘箱中，在103℃下烘至恒重。
實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)銅源具有比無機(jī)銅源更高的產(chǎn)品收率，工藝條件是：蛋氨酸和乙酸銅的摩爾比為3∶1，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為2.0h，蛋氨酸的初始濃度為0.40mol/L。最后，通過紅外光譜、紫外—可見吸收光譜、X射線粉末衍射及熱重分析等手段對(duì)所合成的螯合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行分析。該制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)率較高，成本很低，無污染，具有非常好的工藝應(yīng)用前景。
方法2：一種蛋氨酸銅的制備方法，包括以下步驟：
(1)成鹽反應(yīng)步驟：向一個(gè)帶有加熱裝置、電攪拌、溫度計(jì)的100升反應(yīng)釜中依次投入蛋氨酸100摩爾、水1500摩爾、甲酸2摩爾，在攪拌下同時(shí)加熱70-80℃反應(yīng)，分批加入堿式碳酸銅55摩爾，反應(yīng)過程中不斷有二氧化碳?xì)怏w逸出，直至沒有二氧化碳?xì)怏w逸出，停止加熱，成鹽反應(yīng)完成。
(2)烘干步驟：將離心分離得到的顆粒狀產(chǎn)品，置于上、下透氣的不銹鋼干燥篩中，放入干燥箱中烘干；24小時(shí)后，得到的產(chǎn)品過篩，得到蛋氨酸銅成品，該蛋氨酸銅產(chǎn)品含銅量大于15％。
主要參考資料
[1]測(cè)定蛋氨酸銅應(yīng)注意的幾個(gè)問題
[2]氨基酸微量元素螯合物―蛋氨酸銅的制備工藝研究
[3]CN201010265369.7一種蛋氨酸銅的制備方法