正丙醇分離蛋氨酸鉻中無機鉻的研究

■姚亞軍 袁燕平 黃逸強 楊 林

(1.長沙興嘉生物工程股份有限公司，湖南長沙 410324；2.國家飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，湖北武漢 430079)

鉻對于動物生長意義重大，它能影響動物的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等的代謝，提高動物的繁殖性能和免疫力等。在營養(yǎng)學(xué)研究中，鉻分為無機鉻和有機鉻兩大類。無機鉻有氯化鉻、硝酸鉻等，蛋氨酸鉻作為一種有機鉻，其吸收率利用率、生物學(xué)效價高，因而作為一種常用添加劑廣泛用于飼料生產(chǎn)中。

評價蛋氨酸鉻品質(zhì)的最重要指標(biāo)就是蛋氨酸與鉻螯合的程度，即螯合率，當(dāng)產(chǎn)品中游離的無機金屬鉻離子較少時，則螯合程度高，反之，則低，所以檢測其中無機鉻的含量即能反映螯合率，也就反映了產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣。

目前關(guān)于蛋氨酸鉻螯合程度的評估方法鮮有報道，最近，興嘉生物工程聯(lián)合武漢飼料檢測中心合作開發(fā)出一種檢驗蛋氨酸鉻螯合程度的新方法，即用正丙醇浸提蛋氨酸鉻中的游離鉻，消解有機溶劑之后測得鉻含量，從而有效評估蛋氨酸鉻的品質(zhì)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

正丙醇（AR，天津永大），蛋氨酸鉻（實驗室自制），三氯化鉻（AR，天津打大茂），硝酸（優(yōu)級純，株洲星空），振蕩器（HY-5調(diào)速多用振蕩器，金壇大地），離心機（TG16-WS臺式高速離心機，湖南湘儀），AAS（AA-6300C，SHIMADZU）。

1.2 實驗方法

稱取樣品，準(zhǔn)確至0.000 1 g，將樣品放置于50 ml離心管中，加入15 ml溶劑，振蕩器上振蕩10 min，離心分離，沉淀再加入有機溶劑15 ml重復(fù)上述操作2次，合并上清液，用有機溶劑定容至50 ml，備用。

酌情準(zhǔn)確吸取一定體積上述溶液于錐形瓶中，在電爐上加熱煮干，冷卻后加入硝酸10 ml，再繼續(xù)加熱，直到溶液蒸干，取下后冷卻，加入10 ml（1+3）鹽酸，加熱使其充分溶解，轉(zhuǎn)移至容量瓶，用水定容，可酌情稀釋，用原子吸收測定含量，計算溶解度、浸提率、回收率等。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑篩選

鉻在不同有機溶劑中溶解度是不一樣的，為了能分離蛋氨酸鉻中的無機鉻，需篩選出一種適宜的溶劑，使得無機鉻在其中的溶解度很高，而蛋氨酸鉻在其中的溶解度卻極低甚至為零。本實驗對比了甲醇、乙醇、丙醇、丁醇對于蛋氨酸鉻和三氯化鉻的溶解能力，結(jié)果見表1。

表1 溶劑初步篩選結(jié)果

從表1中數(shù)據(jù)可見，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇比較，蛋氨酸鉻和三氯化鉻在丙醇中的溶解度，相較于其在甲醇和丁醇中的溶解度差別大，而在乙醇中，不管是蛋氨酸鉻還是三氯化鉻，從現(xiàn)象和AAS數(shù)據(jù)上都能較明顯看出，乙醇和鉻發(fā)生了反應(yīng)，故不適合用于分離有機鉻中的無機鉻。盡管丙醇還是會溶解少量蛋氨酸鉻，但是相對于能溶解的無機鉻的量，已經(jīng)算很低了，所以此處篩選出丙醇用于分離蛋氨酸鉻中的無機鉻。

2.2 回收率

為了考察蛋氨酸鉻中的無機鉻是否可以全部被正丙醇分離出來，嘗試了在蛋氨酸鉻中添加三氯化鉻和硝酸鉻，再用正丙醇浸提其中的無機鉻，結(jié)果見表2和表3。

表2 三氯化鉻添加到蛋氨酸鉻中的回收率

表3 硝酸鉻添加到蛋氨酸鉻中的回收率

從表2和表3可看出，往蛋氨酸鉻里添加3個水平的無機鉻，無論是三氯化鉻還是硝酸鉻，回收率都能達到100%，說明蛋氨酸鉻中存在無機鉻，能用正丙醇提取出其中的無機鉻。而回收率普遍超過100%，原因主要是蛋氨酸鉻在正丙醇中有微小的溶解。總體上來說，如果蛋氨酸鉻存在無機鉻，則正丙醇是可以將其分離出來的。

2.3 正丙醇浸提蛋氨酸成品中無機鉻

很多時候蛋氨酸鉻成品都是原粉被稀釋之后以助劑或多礦產(chǎn)品的形式存在，那么對這一類低含量助劑或多礦中蛋氨酸鉻的品質(zhì)考察則尤為重要，本實驗嘗試了通過正丙醇浸提鉻來評估被稀釋之后的蛋氨酸鉻的品質(zhì)，結(jié)果見表4～表5。

表4 正丙醇浸提低含量鉻助劑結(jié)果

表5 正丙醇浸提低含量鉻多礦結(jié)果

由表4可以看出，稀釋到0.2%的蛋氨酸鉻助劑或多礦，用正丙醇浸提時，鉻的浸提率（被溶解出來的鉻占總鉻含量的比例）很低，不足2%和4%，說明此蛋氨酸鉻助劑和多礦中的鉻不易被正丙醇溶解出來，也就是蛋氨酸鉻螯合率較高，品質(zhì)較好。

由表5可以看出，當(dāng)用正丙醇浸提更低含量的多礦時，浸提率跟稱樣量有很大關(guān)系，也就是說跟樣品中的總鉻含量有很大關(guān)系。當(dāng)總鉻超過1 000 μg時，浸提率很低，當(dāng)總鉻超過100 μg時，浸提率有點高，當(dāng)總鉻低于100 μg時，浸提率相對很高。

結(jié)合之前正丙醇分離蛋氨酸鉻原粉中無機鉻的實驗數(shù)據(jù)，可以推斷出這樣一個結(jié)論：正丙醇中溶解的鉻=有機鉻（螯合鉻）+無機鉻（游離鉻）。也就是說，當(dāng)用正丙醇浸提蛋氨酸鉻原粉或者稀釋的蛋氨酸成品時，50 ml正丙醇中溶解的有機鉻的量相對穩(wěn)定，而變化的是溶解的無機鉻的量，無機鉻（游離鉻）隨有機鉻含量的降低而降低，這就解釋了為什么原粉的浸提率較低，而低含量多礦當(dāng)稱樣量小時，浸提率較高。當(dāng)提高稱樣量，浸提率會下降，這一情況說明用此方法評估檢測低含量多礦中的蛋氨酸鉻，需控制好合適稱樣量。

2.4 低含量無機鉻助劑

為了和蛋氨酸鉻的有機鉻成品相對比，需要考察無機鉻配制的低含量助劑能否被正丙醇浸提出其中全部的鉻，正丙醇對無機鉻助劑中的鉻的浸提結(jié)果見表6。

由表6可知，用三氯化鉻或硝酸鉻、蛋氨酸、麥飯石配制成低含量的無機鉻助劑，用正丙醇溶解無機鉻，浸提率都在95%以上，變異系數(shù)也較低，說明低含量無機鉻助劑中的鉻基本用正丙醇基本可以浸提完全，也就是進一步佐證了一個結(jié)論：低含量蛋氨酸鉻成品也能用正丙醇浸提方法評估其中蛋氨酸螯合程度。

表6 正丙醇浸提無機鉻助劑結(jié)果

3 結(jié)論

采用正丙醇能有效地將蛋氨酸鉻產(chǎn)品中的無機鉻進行分離（如果是低含量的蛋氨酸鉻成品，則需要加大稱樣量，這樣正丙醇對鉻的浸提率才能較好地反映無機鉻在樣品中所占的比例情況）。能很好檢測蛋氨酸鉻產(chǎn)品的螯合情況，采用正丙醇分離提取方法是有效評估蛋氨酸鉻產(chǎn)品品質(zhì)的有效方法。