本發(fā)明屬于動物用營養(yǎng)添加劑領域，具體涉及一種不含金屬離子的手性化合物甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑的制備方法及其用途。

背景技術：

1、手性r-3-羥基丁酸(bhb)在動物體內特別是在能量代謝和應激反應中扮演關鍵角色，在饑餓狀態(tài)下，r-3-羥基丁酸的濃度會顯著上升，幫助動物體適應能量供應不足的情況。這種適應性反應使得動物大腦能夠在缺乏葡萄糖時利用r-3-羥基丁酸作為主要能源，從而保護神經元的功能。除了這種主要供應能量的作用之外，r-3-羥基丁酸還具有抗氧化作用、抗炎作用等。

2、甜菜堿是高效的甲基供體，間接參與了動物蛋白質和脂肪代謝，口糧中適當添加甜菜堿，能夠提高蛋白質利用率，提高脂肪代謝強度。有研究報道，動物口糧中添加甜菜堿，能顯著降低動物肝臟中脂肪含量，例如能夠大幅度降低雞內脂肪，增加蛋白質含量，也能大幅度降低豬背膘厚度等。甜菜堿還能夠提高飼料營養(yǎng)價值，促進生長發(fā)育，也有抗氧化作用，能夠調節(jié)滲透壓，保護維生素的穩(wěn)定性等特定點。

3、我們此前已開發(fā)出3-羥基丁酸與甜菜堿的復合金屬鹽，包括鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽(參見專利文獻cn202310975344.3)。但是，如果長期飼喂含鈣的添加劑，過量的鈣會導致高鈣血癥，影響動物的神經和肌肉功能，可能引起肌肉痙攣和抽搐；高鈣水平可能導致腎臟和軟組織中的鈣沉積，造成腎臟損傷和關節(jié)問題。長期飼喂含鎂的添加劑，過量的鎂可能導致高鎂血癥，影響神經和肌肉的興奮性，出現(xiàn)肌肉無力、嗜睡等癥狀；高鎂水平會干擾鈣和磷的吸收，導致骨密度降低，增加骨質疏松的風險。長期飼喂含鈉的添加劑，鈉的過量攝入會導致高血壓和心臟病，影響動物的心血管健康；過量鈉還可能導致水腫和腎臟負擔加重，影響動物的生長和生產性能；鈉的過量攝入會對動物的免疫系統(tǒng)產生負面影響，降低其抵抗力；長期飼喂含鉀的添加劑，鉀的過量攝入會導致高鉀血癥，表現(xiàn)為肢體麻木、肌肉酸痛、心律失常、惡心、嘔吐等癥狀。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決攝入過量3-羥基丁酸甜菜堿金屬鹽產生的上述健康問題，我們進一步優(yōu)化了該產品組成，采用生理活性顯著的手性化合r-3-羥基丁酸替代外消旋體3-羥基丁酸，與甜菜堿成復合鹽，再與常用的藥物填充劑輔料白炭黑制備成預混劑顆粒，避免了金屬離子的引入。不含金屬離子的手性r-3-羥基丁酸甜菜堿預混劑的最大優(yōu)點是，在動物體內生酮，消耗多余的脂肪，同時也能刺激動物的味覺，促進動物攝食，提高餌料的適口性和利用率。再者，這種顆粒制劑，不含金屬離子，既可以防止動物攝取過多的金屬鹽，又保留了r-3-羥基丁酸的生理活性與甜菜堿的生理活性，能使兩種化合物的功效形成配合。經實驗驗證，得到了高品質的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑。具體而言，本發(fā)明包括以下技術方案。

2、本發(fā)明的第一個方面提供了一種不含金屬離子的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽，其具有如下分子結構：

3、

4、優(yōu)選地，上述甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽中，巴豆酸含量不高于0.2wt％，優(yōu)選不高于0.1wt％、優(yōu)選不高于0.05wt％、更優(yōu)選不高于0.02wt％。

5、進一步地，當上述甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽是使用包含金屬元素的原料制備時，仍基本不含金屬離子，即，金屬離子含量不高于0.1wt％，優(yōu)選不高于0.05wt％、優(yōu)選不高于0.02wt％、更優(yōu)選不高于0.01wt％。

6、本發(fā)明的第二個方面提供了一種制備如上所述甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽的方法，選自下組方式：

7、a.使r-3-羥基丁酸與甜菜堿直接成鹽，得到甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽：

8、

9、b.使r-3-羥基丁酸鈣或者r-3-羥基丁酸鎂與硫酸反應，去除硫酸鈣或硫酸鎂后，再與甜菜堿結合成鹽，得到甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽；或者

10、c.使r-3-羥基丁酸酯和甜菜堿在水溶液中發(fā)生水解-中和反應，生成甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽。

11、在一種實施方式中，上述方式c中所述r-3-羥基丁酸酯是r-3-羥基丁酸乙酯或甲酯，優(yōu)選乙酯。

12、本發(fā)明的第三個方面提供了一種甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑，其包含如上所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽和藥學可接受的填充劑白炭黑。

13、優(yōu)選地，上述甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑中，甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽的含量為10-60wt％，例如20-50wt％。

14、本發(fā)明的第四個方面提供了一種制備如上所述甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑或稱預混劑的方法，包括下述步驟：使r-3-羥基丁酸呈r-3-羥基丁酸根離子狀態(tài)，然后通過靜電引力與甜菜堿形成等摩爾比即摩爾比1:1左右的復合鹽，再加入白炭黑，混合均勻，造粒、或者烘干并粉碎，得到顆粒劑或稱預混劑。

15、應理解，本文中在表述數(shù)值特征時，術語“大約”或者“左右”是指所表示的本數(shù)可以有±10％、±9％、±8％、±7％、±6％或±5％的誤差范圍或浮動范圍。

16、本發(fā)明的第五個方面提供了如上所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽和所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑/預混劑作為飼料添加劑和/或動物藥物組分的用途。

17、上述飼料添加劑可用于減輕或者預防脂肪肝或者保護腎臟，所述藥物可用于治療脂肪肝或者保護腎臟。

18、本發(fā)明新開發(fā)的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽不含金屬離子，從根本上克服了3-羥基丁酸甜菜堿金屬鹽的過量攝入所造成的生命健康傷害，有效促進了r-3-羥基丁酸和甜菜堿兩者作為保健飼料添加劑和藥物的推廣使用，市場前景廣闊。

技術特征：

1.一種不含金屬離子的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽，具有如下分子結構：

2.如權利要求1所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽，其特征在于，巴豆酸含量不高于0.2wt％，優(yōu)選不高于0.1wt％、優(yōu)選不高于0.05wt％、更優(yōu)選不高于0.02wt％。

3.如權利要求1所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽，其特征在于，當使用包含金屬元素的原料制備時，基本不含金屬離子。

4.一種制備如權利要求1-3中任一項所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽的方法，其特征在于，選自下組方式：

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，方式c中所述r-3-羥基丁酸酯是r-3-羥基丁酸乙酯或甲酯，優(yōu)選乙酯。

6.一種甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑，其特征在于，包含如權利要求1-3中任一項所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽和藥學可接受的填充劑白炭黑。

7.如權利要求1所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑，其特征在于，其中甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽的含量為10-60wt％。

8.一種制備如權利要求6或7所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑或稱預混劑的方法，其特征在于，包括下述步驟：使r-3-羥基丁酸呈r-3-羥基丁酸根離子狀態(tài)，然后通過靜電引力與甜菜堿形成等摩爾比復合鹽，再加入白炭黑，混合均勻，造粒、或者烘干并粉碎，得到顆粒劑或稱預混劑。

9.如權利要求1-3中任一項所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽和如權利要求6或7所述的甜菜堿r-3-羥基丁酸鹽顆粒劑作為飼料添加劑和/或動物藥物組分的用途。

10.如權利要求9所述的用途，其特征在于，所述飼料添加劑用于減輕或者預防脂肪肝或者保護腎臟，所述藥物用于治療脂肪肝或者保護腎臟。

技術總結
本發(fā)明公開了一種不含金屬離子的甜菜堿R?3?羥基丁酸鹽及其制備方法。包含該甜菜堿R?3?羥基丁酸鹽的顆粒劑可用作飼料添加劑和/或動物藥物組分。

技術研發(fā)人員：劉劍宏,陳舒明
受保護的技術使用者：上?？钓位び邢薰?br/>技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8