甘氨酸铜的合成与食品应用

2025/11/4 10:31:52 作者:流风

甘氨酸铜是一种二价铜络合物,常温常压下为蓝色固体粉末,它在145 °C下容易发生分解反应,它在水中有一定的溶解性但是难溶于醚类有机溶剂。甘氨酸铜作为氨基酸类铜盐具有与无机铜盐或者其他有机铜盐完全不同的吸收机制﹕该铜离子会以共价键和离子键的方式与氨基酸的配位体键合,从而被保护在络合物的核心,并以整体的形式穿过黏膜细胞膜、黏膜细胞和基底细胞膜进入血液被身体所吸收,该转运方式的铜离子生物吸收率更好,安全性更高,更加适用于作为食品补铜剂以及矿物元素饲料添加剂。此外,甘氨酸铜还可用于医药、电镀以及部分生物化学实验研究用催化剂等。

甘氨酸铜的性状图

图1 甘氨酸铜的性状图

制备方法

甘氨酸铜的合成方法

图2 甘氨酸铜的合成方法

方法一

甘氨酸铜是一种铜的氨基酸盐,它可由0.01 mol/L的CuSO4和0.02 mol/L的甘氨酸在弱碱性条件下于室温反应,加入乙醇沉淀后用热水重结晶,加入乙醇沉淀,真空干燥制得。氧化铜和甘氨酸的反应也能得到产物甘氨酸铜。[1]

方法二

有研究报道了一种甘氨酸铜的制备方法,包括以下步骤:①氧化铜溶解:将氧化铜溶于氨水中,形成铜氨络合物。②合成反应:将甘氨酸与铜氨络合物按一定比例投入到反应釜中反应,加热反应一段时间,得到反应液。③产物提纯:将反应液降温并离心,得到甘氨酸铜固体1和滤液,再将滤液减压蒸馏得到甘氨酸铜固体2和液体馏分,将甘氨酸铜固体1和甘氨酸铜固体2干燥后得到产品。④氨回收:用吸收剂吸收反应过程中产生的氨气并作为回收液,将回收液回用至步骤①代替氨水溶解氧化铜。该报道的合成方法提供了一种既能避免杂质离子的干扰,又能提高反应速率的甘氨酸铜的制备方法。[2]

食品应用

甘氨酸铜是由铜与甘氨酸形成的具有环状结构的螯合物,是一种新型营养性添加剂,甘氨酸铜不以游离的Cu2+存在,不会引起胃肠道刺激。甘氨酸铜适口性好,没有金属味,添加到食品中不影响产品质量。甘氨酸铜在消化道中大大降低了元素间(如Ca、Mg、Cu、Fe、Zn、Mn等二价离子)的拮抗作用。生物利用度高。

饲料应用

铜是动物生命活动的微量元素之一,在提高饲料转化率,改善繁殖性能,增强动物抗病能力,改善畜产品品质等方面发挥着重要的作用。甘氨酸铜是一种优质的有机铜源,其化学结构稳定,适口性良好,生物利用率高,同时对环境污染也比无机铜低。因此,该物质凭借其优越性将逐步在饲料行业中发挥比无机铜更大的作用。甘氨酸铜是一种新型饲料添加剂,稳定性好,加入饲料中不会破坏各种不同类型的维生素,也不会催化饲料中油脂的氧化反应,可替代硫酸铜作为动物体内必须微量元素铜的补充剂。较低剂量的该物质即可发挥与高剂量硫酸铜相同的促生长效果,甘氨酸铜缓解微量元素之间吸收时的竞争拮抗,不但大大提高铜离子的吸收利用率,还提高其它微量元素的吸收。甘氨酸铜可促进猪生长、提高消化率、增加采食量。该物质具有促进生长激素的分泌和抑菌作用。甘氨酸铜作为第3代微量元素添加剂,以其稳定的化学结构,良好的适口性,高效的生物利用率,提高动物免疫力,降低环境污染等特点已在猪生产中得到广泛应用。[3]

热稳定性

甘氨酸铜在123℃失去结晶水,213℃时炭化,228℃时分解并放出气体。

参考文献

[1] Ferooze Ahmad Rafiqi, Doping polyaniline with copper bisglycinate[Cu(gly)2]—Synthesis, characterization and thermal study. Synthetic Metals. 2013, 171: 32–38.

[2] 徐志伟等. 一种甘氨酸铜的制备方法, 中国发明专利, 专利号:CN201610802216.9[P].

[3] 鲍宏云等.甘氨酸铜在猪生产中的应用研究[J].饲料广角, 2012, 5 :2.

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