專利名稱：一種微量元素鉻飼料添加劑及制備與使用方法
技術領域：
本發明涉及一種微量元素鉻飼料添加劑及制備與使用方法。
背景技術：
痕量元素鉻是在1797年由法國化學家(Louis Vanquelin)首次發現的一種過渡金屬元素。1957年Mertz與Schwarz首次提出葡萄糖耐受因子(glucose tolerance factor，GTF)假說，1959年證實鉻是大鼠生長和維持GTF的必需元素。最早在動物中應用的是無機鉻，常見的是CrCl3。但是無機鉻的吸收率較低，Seedy(1993)報道有機鉻吸收率約為10％-25％，而無機三價鉻僅為1％-3％。現在研究較多的是有機鉻，常見的有甲基吡啶鉻、煙酸鉻、酵母鉻等。
離子交換樹脂(Ion exchange resin，IER)是一類帶有功能基的網狀結構的高分子化合物，其結構由三部分組成不溶性的三維空間網狀骨架，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。根據樹脂所帶的可交換的離子性質，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。
根據樹脂物理結構的不同，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構的離子交換樹脂，吸水后樹脂相內產生微孔，反離子可擴散進由吸水而產生的微孔內進行離子交換。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結構不同而定的，由三位阿拉伯數字組成第一位數字代表產品的分類，第二位數字代表骨架結構的差異，第三位數字為順序號，用以區別基團、交聯劑等。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“×”聯接阿拉伯數字表示。其中，分類代號有0，1，2，3，4，5，6，相應代表強酸型、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、環氧系等。
離子交換樹脂長期以來應用于分析化學醫藥的分離和純化純水制備及近期用于環境保護血液凈化等領域。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良特性，目前其在控釋、透皮給藥、定位給藥、速溶、離子導入透皮、鼻腔、局部給藥和掩蓋藥物苦味等方而的應用都有很深入的研究，有些產品已經上市。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(Ion-Exchange ResinControlled Drag Delivery System，IERCDDS)，與其他給藥系統相比，IERCDDS的主要特點是藥物的釋放不依賴于胃腸道內的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，故藥物在體內可以恒定速率釋放。
發明內容
本發明的目的是提供一種微量元素鉻飼料添加劑及制備與使用方法。
微量元素鉻飼料添加劑是采用三價鉻鹽與陽離子交換樹脂經離子吸附、交換反應制備而成的一種含活性鉻的陽離子交換樹脂，按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.05～0.5％。
微量元素鉻飼料添加劑的制備方法，包括以下步驟1)將陽離子交換樹脂置于樹脂體積1～2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；2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.05～0.5％的鉻鹽，預先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為4.0～5.5，室溫反應4～7小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用堿性溶液調節，使反應液pH值為6.0～7.0；水洗2～5次，過濾或離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。
發明中使用的鉻酸鹽可以為氯化鉻、硝酸鉻、醋酸鉻或硫酸鉻。堿性溶液為濃度為0.5～5moL/L的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的水溶液。
微量元素鉻飼料添加劑的使用方法以鉻計按占飼料總重量的0.1～1.0mg/kg的添加劑量拌入水產動物、牛、羊、畜禽飼料中。
本發明的優點是(1)利用陽離子交換樹脂可與陽離子起吸附、交換作用的特點，將鉻負載到陽離子交換樹脂中，實施方法簡便，適宜工業化生產，成本較低。
(2)由于離子交換樹脂是一種性能優良的控緩釋載體，對所負載的鉻具有控緩釋作用，從而大大提高了鉻的吸收利用率。
(3)本發明的微量元素鉻飼料添加劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
(4)本發明所制得的微量元素鉻飼料添加劑具有增強動物免疫力，促進生長和提高飼料利用率，提高胴體瘦肉率、蛋禽產蛋率等功效，適用范圍廣泛。
具體實施例方式
陽離子交換樹脂包括強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂為帶有酸性功能基，包括強酸性(磺酸基，-SO3H)和弱酸性(羧酸基-COOH，磷酸基-PO3H2)功能基，能與陽離子進行交換的聚合物。根據樹脂物理結構的不同，陽離子交換樹脂可以為凝膠型或大孔型樹脂。陽離子交換樹脂骨架為苯乙烯系或者丙烯酸系。
實施例11)將市售的001×7強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂(本產品相當于美國AmberrliteIR-120Dowex-50，西德Lewatit-100，日本DiaonSK-1)，置于與樹脂等體積的0.5mol/L鹽酸溶液浸泡5小時，放盡酸液后用水漂洗至中性；2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.05％的氯化鉻，預先配置成0.1mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為4.0，室溫反應4小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用濃度為0.5moL/L的氫氧化鈉水溶液調節，使反應液pH值為6.0；水洗2次，過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.05％。
實施例21)將市售的001×12/14/16強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂(本產品相當于美國Amberlite IR-132，IR-130，IR-124)，置于樹脂體積2倍的2mol/L鹽酸溶液浸泡2小時，放盡酸液后用水漂洗至中性；2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.5％的硝酸鉻，預先配置成1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為5.5，室溫反應7小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用濃度為5moL/L的氫氧化鉀水溶液調節，使反應液pH值為7.0；水洗5次，離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.5％。
實施例31)將市售的D001大孔強酸性苯乙烯系陽離子變換樹脂(本產品相當于美國Amberlite200，西德Lewaitet-SP 120)，置于樹脂體積1.5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；
2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.1％的醋酸鉻，預先配置成0.5mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為5.0，室溫反應6小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用濃度為1moL/L的碳酸鈉水溶液調節，使反應液pH值為6.5；水洗3次，過濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.1％。
實施例41)將市售的D113大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂(本產品相當于德國LewatitCNP-80，美國AmberliteIRC-84)，置于樹脂體積2倍的0.5mol/L鹽酸溶液浸泡5小時，放盡酸液后用水漂洗至中性；2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.3％的硫酸鉻，預先配置成0.2mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為5.0，室溫反應7小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用5moL/L的碳酸氫鈉水溶液調節，使反應液pH值為7.0；水洗5次，離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.3％。
權利要求
1.一種微量元素鉻飼料添加劑，其特征在于，它是采用三價鉻鹽與陽離子交換樹脂經離子吸附、交換反應制備而成的一種含活性鉻的陽離子交換樹脂，按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.05～0.5％。
2.根據權利要求1所述的一種微量元素鉻飼料添加劑，其特征在于所述的鉻鹽為氯化鉻、硝酸鉻、醋酸鉻或硫酸鉻。
3.一種如權利要求1所述的微量元素鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于方法的步驟如下1)將陽離子交換樹脂置于樹脂體積1～2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；2)將含鉻量為陽離子交換樹脂重量0.05～0.5％的鉻鹽，預先配置成0.1～1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹脂中，檢測并調節反應液的pH值為4.0～5.5，室溫反應4～7小時；3)檢測步驟2)反應液的pH值，用堿性溶液調節，使反應液pH值為6.0～7.0；水洗2～5次，過濾或離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到微量元素鉻飼料添加劑。
4.根據權利要求3所述的一種微量元素鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的鉻鹽為氯化鉻、硝酸鉻、醋酸鉻或硫酸鉻。
5.根據權利要求3所述的一種微量元素鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的堿性溶液為濃度為0.5～5moL/L的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的水溶液。
6.一種如權利要求1所述一種微量元素鉻飼料添加劑的使用方法，其特征在于以鉻計按占飼料總重量的0.1～1.0mg/kg的添加劑量拌入水產動物、牛、羊、畜禽飼料中。
全文摘要
本發明公開了一種微量元素鉻飼料添加劑及制備與使用方法。它是一種含活性鉻的陽離子交換樹脂，按重量百分比計，鉻在陽離子交換樹脂中的含量為0.05～0.5％。其制備方法是利用陽離子交換樹脂可與陽離子起吸附、交換作用的特點，將三價鉻離子負載到陽離子交換樹脂中。由于離子交換樹脂是一種性能優良的控緩釋載體，對所負載的鉻具有控緩釋作用，從而大大提高了鉻的吸收利用率。微量元素鉻飼料添加劑按占飼料總重量的0.1～1.0mg/kg(以鉻計)的劑量添加入水產動物、牛、羊、畜禽飼料中，具有增強動物免疫力，促進生長和提高飼料利用率，提高胴體瘦肉率、蛋禽產蛋率等功效。
文檔編號A23K1/16GK1911072SQ20061005317
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月28日 優先權日2006年8月28日
發明者夏枚生, 靳明建, 胡彩虹, 張紅梅, 熊莉, 朱興一 申請人:浙江大學