蛋氨酸铜的制备

背景及概述^[1]

蛋氨酸也叫甲硫氨酸，是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中惟一含硫的氨基酸，是重要的医药营养品、食品添加剂和饲料添加剂等。蛋氨酸无法在动物体内合成，所以需从食物中摄取。蛋氨酸可参与体内的甲基转移，因此肾上腺素、胆碱、肌酸的合成以及肝内脂肪与磷脂的代谢均离不开蛋氨酸。缺乏时则会引起发育不良，造成肝脏、肾脏的机能受到破坏。矿物微量元素是一类重要的营养添加剂。

过去的50年间，微量元素营养经历了无机盐类添加剂、简单有机化合物添加剂和氨基酸微量元素鳌合物（AATMC）三个发展阶段。AATMC作为第三代微量元素添加剂，克服了前代微量元素添加剂的混合不均匀、易氧化、易吸潮结块、动物吸收率低的缺点。同时，AATMC既能补充所需的氨基酸，又能补充微量元素。

与传统的无机微量元素和简单金属有机盐相比，AATMC具有稳定的化学性能及较高的生物利用率；AATMC与抗生素、维生素等无配伍禁忌，易保存，具有抗干扰、抗病及抗应激作用；AATMC具有氨基酸的特殊味道，刺激食欲，适口性好，提高消化吸收。因此，AATMC是一种安全、高效、环保的新型绿色添加剂。蛋氨酸铜一般是以蛋氨酸和硫酸铜为原料，按照2∶1物质的量比在pH值为6～8的溶液中合成的。通过测定样品中蛋氨酸及铜的含量，就可以确定合成产物中蛋氨酸铜的组成或饲料中蛋氨酸铜的含量。蛋氨酸铜中铜含量的测定主要有EDTA络合滴定法，蛋氨酸含量的测定主要有凯氏定氮法和间接碘量法。在测定过程中，必须控制合适的实验条件，才能得到准确可靠的分析结果。

应用^[2]

蛋氨酸铜是蛋氨酸和铜离子形成的螯合物，是一种重要的富铜饲料添加剂，它较无机铜盐具有稳定性好、安全性高、副作用小、吸收性能好、利用率高等优点，常作为水产动物、家禽、兽类等补铜的优质铜源使用。动物体内存在多种含铜酶，通过喂食添加适量无机铜或有机铜的饲料，就能通过这些酶来促进营养物质的消化利用。

如在饲料中添加适量蛋氨酸铜，能显著促进断奶仔猪、雏鸡、水貂和豹等的生长，并能提高机体免疫力;能显著提高西门塔尔牛对有机质、粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物的消化，明显提其抗氧化能力，还能提高军曹鱼的存活率。但当喂食过量太多的蛋氨酸铜时，又会引起某些动物组织细胞的损伤甚至性，使动物产品中因蓄积过多的铜而影响食品安全，同时，还会导致高铜排泄而污染环境。

制备^[2-3]

方法1：将蛋氨酸与可溶性铜盐按一定的摩尔比混匀后，置于恒温槽中，在一定温度下进行螯合反应。反应一段时间后停止加热，将制备出的悬浊液抽滤，并用一定量煮沸的蒸馏水洗涤数次，至滤饼中无蛋氨酸为止（加水合茚三酮试液检验，当存在蛋氨酸时，溶液呈蓝紫色）。收集滤液，此滤液直接利用或浓缩后回收利用，获得的滤饼为潮湿的蛋氨酸铜金属螯合物。将制备出的蛋氨酸铜置于烘箱中，在103℃下烘至恒重。

实验表明，有机铜源具有比无机铜源更高的产品收率，工艺条件是：蛋氨酸和乙酸铜的摩尔比为3∶1，反应温度为80℃，反应时间为2.0h，蛋氨酸的初始浓度为0.40mol/L。最后，通过红外光谱、紫外—可见吸收光谱、X射线粉末衍射及热重分析等手段对所合成的螯合物的结构及性质进行分析。该制备工艺简单，产率较高，成本很低，无污染，具有非常好的工艺应用前景。

方法2：一种蛋氨酸铜的制备方法，包括以下步骤：

(1)成盐反应步骤：向一个带有加热装置、电搅拌、温度计的100升反应釜中依次投入蛋氨酸100摩尔、水1500摩尔、甲酸2摩尔，在搅拌下同时加热70-80℃反应，分批加入碱式碳酸铜55摩尔，反应过程中不断有二氧化碳气体逸出，直至没有二氧化碳气体逸出，停止加热，成盐反应完成。

(2)烘干步骤：将离心分离得到的颗粒状产品，置于上、下透气的不锈钢干燥筛中，放入干燥箱中烘干；24小时后，得到的产品过筛，得到蛋氨酸铜成品，该蛋氨酸铜产品含铜量大于15％。

主要参考资料

[1]测定蛋氨酸铜应注意的几个问题

[2]氨基酸微量元素螯合物―蛋氨酸铜的制备工艺研究

[3]CN201010265369.7一种蛋氨酸铜的制备方法