專利名稱：一種硫源飼料添加劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫源飼料添加劑及制備方法。
背景技術(shù)：
硫是生物體必需的非金屬元素，分布在動物體內(nèi)的各個細(xì)胞中，主要以有機硫的形式存在于蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中。此外，還存在于生物素、硫胺素、粘多糖中的硫酸軟骨素和硫酸粘液素，以及肝素、輔酶A、纖維蛋白原和谷胱甘酞中。動物的被毛、蹄角、角等角蛋白中也含有硫元素。在體內(nèi)各種組織中的硫均以硫酸鹽或硫酸脂的形式存在，其中包括軟骨素、牛黃膽酸、肝素和硫酸鹽。
硫參與合成瘤胃微生物菌體蛋白；參與角蛋白質(zhì)的生物合成；硫化合物是某些酶(如脫氫酶和酯酶)的活化劑，參與體蛋白質(zhì)和乳蛋白的合成，以及脂肪代謝和碳水化合物代謝，以二硫鍵形式存在于多肽鏈、聯(lián)接膠原蛋白和結(jié)締組織，還能參與酸堿平衡和解毒過程。硫在反芻動物營養(yǎng)中占有重要地位，對促進反芻動物生長發(fā)育和提高反芻動物的生產(chǎn)力具有十分重要的意義。在兔、羊毛纖維中，構(gòu)成毛(絨)蛋白質(zhì)的肽鏈之間由二硫鍵、鹽鍵和氫鍵聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀大分子，其中由胱氨酸提供的二硫鍵聯(lián)結(jié)作用最強。硫?qū)ν谩⒀蛎?絨)蛋白質(zhì)分子的化學(xué)穩(wěn)定性和空間構(gòu)型起著重要作用，兔、羊毛(絨)的高含硫量和二硫鍵結(jié)構(gòu)是兔、羊毛等理化特性的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，硫?qū)ν谩⒀蛎?絨)產(chǎn)量和毛(絨)的彈性、強度等紡織性能具有重要影響。
在我國當(dāng)前的飼養(yǎng)條件下，畜禽的蛋白質(zhì)和能量的主要來源還是植物性飼料，但植物性飼料所含氨基酸和無機硫化合物遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足機體的需要，植物性飼料中能供給的必需氨基酸的含量比需要量缺少30％～40％，其中含硫氨基酸尤其需要補充。因此尋求適宜的硫添加劑對提高畜禽的生產(chǎn)性能具有重要的實際意義。
目前，通常采用人工合成的含硫氨基酸和硫酸鹽作為硫的補充源。硫的吸收隨含硫化合物種類的不同而異。一般來說，有機硫源的效價高于無機硫源，當(dāng)以蛋氨酸作為評價標(biāo)準(zhǔn)時，其他硫源尤其是無機硫源相對效價很低。給綿羊分別在瘤胃和皺胃分期灌注蛋氨酸(2g/d)，發(fā)現(xiàn)瘤胃灌注使羊毛產(chǎn)量提高了28％，羊毛含硫量提高了4.5％；而皺胃灌注，羊毛產(chǎn)量提高了68％，羊毛含硫量提高了19.7％。可見瘤胃微生物的降解作用降低了灌注蛋氨酸的利用效率，為了提高含硫氨基酸的生物學(xué)效價，人們把研究重點轉(zhuǎn)移到了過瘤胃氨基酸上。蛋氨酸羥基類似物(MnA)、蛋氨酸金屬絡(luò)合物及其羥基類似物可安全通過瘤胃，但其成本較高。
離子交換樹脂(Ion exchange resin，IER)是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)由三部分組成不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架，連接在骨架上的功能基團和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子。按照交換基團的性質(zhì)不同，把離子交換樹脂分為六大類強酸性陽離子交換樹脂、弱酸性陽離子交換樹脂、強堿性陰離子文換樹脂、弱堿性陰離子交換樹脂、鰲合性離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、氧化還原性離子交換樹脂。根據(jù)樹脂所帶的可交換的離子性質(zhì)，離子交換樹脂大體上分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，帶有酸性功能基(強酸性磺酸基(-SO3H；弱酸性羧酸基(-COOH)，磷酸基(-PO3H2)等)，能與陽離子進行交換的聚合物叫陽離子交換樹脂；帶有堿性功能基(強堿性季銨基-N(CH3)3等；弱堿性伯、仲、叔胺基(-CH2NH2、-CH2NHR，-CH2NR2等)，能與陰離子進行交換的聚合物叫陰離子交換樹脂。
根據(jù)樹脂物理結(jié)構(gòu)的不同，又可以把離子交換樹脂分為凝膠型和大孔型樹脂兩大類。凝膠型樹脂是一類外觀透明的均相高分子凝膠結(jié)構(gòu)的離子交換樹脂，吸水后樹脂相內(nèi)產(chǎn)生微孔，反離子可擴散進由吸水而產(chǎn)生的微孔內(nèi)進行離子交換。大孔型離子交換樹脂的基本特點是在整個樹脂內(nèi)部無論干、濕或收縮、溶脹在水中都存在著比一般凝膠型更多、更大的孔道，因而表面積大，在離子交換過程中，離子容易遷移擴散，交換速度較快。
離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基團)名稱、基本名稱排列組成。離子交換樹脂的型號名稱是根據(jù)結(jié)構(gòu)不同而定的，由三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類，第二位數(shù)字代表骨架結(jié)構(gòu)的差異，第三位數(shù)字為順序號，用以區(qū)別基團、交聯(lián)劑等。凡大孔型離子交換樹脂，在型號前加，-D表示凝膠型離子交換樹脂，在型號后用“×”聯(lián)接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。其中，分類代號有0，1，2，3，4，5，6，相應(yīng)代表強酸型、弱酸型、強堿型、弱堿型、螯合型、兩性及氧化還原型離子交換樹脂。骨架代號有0，1，2，3等，分別代表苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系等。
離子交換樹脂長期以來應(yīng)用于分析化學(xué)醫(yī)藥的分離和純化純水制備及近期用于環(huán)境保護血液凈化等領(lǐng)域。自1956年首次提出離子交換樹脂作為藥物載體用于延緩藥物釋放以來，利用離子交換技術(shù)來延緩藥物釋放的報道不斷增加，并已進入實用性階段。離子交換樹脂作為藥物載體具有多種優(yōu)良特性，目前其在控釋、透皮給藥、定位給藥、速溶、離子導(dǎo)入透皮、鼻腔、局部給藥和掩蓋藥物苦味等方而的應(yīng)用都有很深入的研究，有些產(chǎn)品已經(jīng)上市。離子交換樹脂主要在胃腸道中控制藥物釋放，即離子交換樹脂控釋給藥系統(tǒng)(Ion-Exchange ResinControlled Drag Delivery System，IERCDDS)，與其他給藥系統(tǒng)相比，IERCDDS的主要特點是藥物的釋放不依賴于胃腸道內(nèi)的pH值、酶活性、溫度以及胃腸道液的體積，由于胃腸道液中的離子種類及其強度維持相對恒定，故藥物在體內(nèi)可以恒定速率釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硫源飼料添加劑及制備方法。
硫源飼料添加劑是一種含可交換硫酸根的陰離子交換樹脂，按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為5～15％。
硫源飼料添加劑的制備方法，包括以下步驟1)將陰離子交換樹脂置于樹脂體積2～3倍的0.5～2mol/L鹽酸溶液浸泡2～5小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積2～4倍的0.5～2mol/L氫氧化鈉溶液浸泡3～6小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量5～15％的硫酸鹽，預(yù)先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，以1～10mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗2～5次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。
發(fā)明中所說的硫酸鹽可以是硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)利用陰離子交換樹脂可與陰離子起交換作用的特點，將硫酸根負(fù)載到陰離子交換樹脂中，實施方法簡便，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
(2)由于離子交換樹脂是一種性能優(yōu)良的控緩釋載體，對所負(fù)載的硫具有控緩釋作用，從而大大提高了硫的吸收利用率。
(3)本發(fā)明所制得的硫源飼料添加劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實施例方式
本發(fā)明結(jié)合以下實例作進一步的說明。
實施例11)將市售的201×7(717#)強堿性I型陰離子交換樹脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于美國AmberliteIRA-400，西德LewatitM500，日本DiaionSA-10A)，置于樹脂體積2倍的0.5mol/L鹽酸溶液浸泡2小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積2倍的0.5mol/L氫氧化鈉溶液浸泡3小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量5％的硫酸鹽，預(yù)先配置成0.1mol/L的水溶液，以1mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗2次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為5％。
實施例21)將市售的D301大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于美國AmberlysteIRA-94；Amberlite IRA-93/94DOWS MWA-1/66)，置于樹脂體積3倍的2mol/L鹽酸溶液浸泡5小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積4倍的2mol/L氫氧化鈉溶液浸泡6小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；
2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量15％的硫酸鹽，預(yù)先配置成1.0mol/L的水溶液，以10mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗5次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為15％。
實施例31)將市售的D311大孔丙烯酸系弱堿陰離子交換樹脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于美國AmberliteIRA-68；德國AP-49)，置于樹脂體積2.5倍的1mol/L鹽酸溶液浸泡3小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積3倍的1mol/L氫氧化鈉溶液浸泡5小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量10％的硫酸鹽，預(yù)先配置成0.5mol/L的水溶液，以5mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗4次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為10％。
實施例41)將市售的D201大孔堿性I型陰離子交換樹脂(本產(chǎn)品相當(dāng)美國AmberliteIRA-900，西德Lewatit MP-500，日本Diaion308)，置于樹脂體積2倍的0.5mol/L鹽酸溶液浸泡2小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積4倍的2mol/L氫氧化鈉溶液浸泡6小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量7％的硫酸鹽，預(yù)先配置成0.1mol/L的水溶液，以5mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗5次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為7％。
權(quán)利要求
1.一種硫源飼料添加劑，其特征在于，它一種含可交換硫酸根的陰離子交換樹脂，按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為5～15％。
2.一種如權(quán)利要求1所述的硫源飼料添加劑的制備方法，其特征在于方法的步驟如下1)將陰離子交換樹脂置于樹脂體積2～3倍的0.5～2mol/L鹽酸溶液浸泡2～5小時，放盡酸液后用水漂洗至中性，然后用樹脂體積2～4倍的0.5～2mol/L氫氧化鈉溶液浸泡3～6小時，放盡堿液后用水漂洗至中性；2)將步驟1)的樹脂裝入交換柱中，將含硫量為陰離子交換樹脂重量5～15％的硫酸鹽，預(yù)先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，以1～10mL/min的流速通過交換柱，交換完畢后水洗2～5次；3)將步驟2)所得的負(fù)載碘的陰離子交換樹脂在低于70℃下烘干，得到硫源飼料添加劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硫源飼料添加劑的制備方法，其特征是所說的硫酸鹽為硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸氫鈉或硫酸氫鉀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫源飼料添加劑及制備方法。它是一種含可交換硫酸根的陰離子交換樹脂，按重量百分比計，硫在陰離子交換樹脂中的含量為5～15％。其制備方法是利用陰離子交換樹脂可與陰離子起交換作用的特點，將硫酸根負(fù)載到陰離子交換樹脂中。由于離子交換樹脂是一種性能優(yōu)良的控緩釋載體，對所負(fù)載的硫具有控緩釋作用，從而大大提高了硫的吸收利用率。本發(fā)明所制得的硫源飼料添加劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
文檔編號A23K1/16GK1911070SQ20061005316
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月28日
發(fā)明者徐勇, 胡彩虹, 夏枚生, 趙文艷, 熊莉, 張紅梅 申請人:浙江大學(xué)