氯化胆碱基础知识

雷氏盐重量法的研究
测定条件确定 1 粉剂产品氯化胆碱的提取 提取剂和不同温度下的提取效率 2 可能干扰物(有机胺)的排除 a. 加碱煮沸效果 b. 加碱量 c. 煮沸时间 3 雷氏盐沉淀 a. pH b.沉淀剂用量:见图1 c.雷氏盐沉淀的热稳定性

粉剂产品氯化胆碱的提取
• 提取剂：氯化胆碱属离子型化合物→ 水 • 提取温度
根据欧盟动物添加剂标准修订版91/924/EEC，胆碱被 列为维生素类化合物（B4），在动物体内，以多种形 式起着极其重要的作用：构成卵磷脂和鞘磷脂（构成 体内磷脂的70～80%） 、乙酰胆碱的主要成分-- 在建 立和维持细胞膜结构，促进脂肪代谢、预防脂肪肝， 以及大脑和神经组织脉冲传导中起着重要作用，同时 作为重要的甲基供体，可促进蛋氨酸转化、机体代谢 和动物生长，对于幼小动物尤为重要。天然饲料组分 含有一定量的胆碱，但不能满足动物迅速生长的需要。

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表2 雷氏盐重量法的线性检验
氯化胆碱加量 三甲胺加量 测得氯化胆碱含量 ％ ％ ％ 0 50 0 10 40 9.93 20 30 21.12 30 20 30.14 40 10 41.77 50 0 51.29 y= -0.077+1.0314x r = 0.9996
表3 回收率、精密度测定结果-1
猪：
氯化胆碱在饲料工业中的应用
氯化胆碱已成为最直接、最经济的补充 胆碱的方式，目前已用于各种饲养动物， 而且其用量比任何维生素都大，每年世 界生产20万吨，90%用做饲料添加剂； 随着动物生产的集约化，需求增长大大 大于其他维生素。

饲料级氯化胆碱质量标准
饲料级氯化胆碱的种类 氯化胆碱水剂: 70% 75%
表4
剂型 （载体）
回收率、精密度测定结果
添加量 % 测定值 % 相对偏差 % 回收率 %
————————————————————— —
水剂 75 74.62 0.51 99.5 75 74.78 0.28 99.7 75 74.32 0.91 99.1 70 69.79 0.30 99.7 70 69.44 0.80 99.2 70 69.72 0.40 99.6 --------------------------------------------------------------------------平均值% 0.53 99.5 CV% 1.0
___________________________________________________
表6 实验室间比对试验
氯化胆碱在不同载体市售产品中的添加回收率室间比对 ——————————————————————— 粉剂 氯化胆碱 测定值 回收率 CV% 载体 总量 1 2 1 2 1 2 % % % % ---------------------------------- --------------------------------------稻壳粉 61.80 61.18 61.76 99.0 99.9 1.3 0.7 麦 麸 60.68 61.04 61.22 100 101 0.46 0.71 无水 硅酸 59.34 59.63 59.96 100 101 0.41 0.65 _________________________________________________
3 雷氏盐沉淀
•
•
条件 pH: 我们分别用上述水溶液和以玉米芯为载体的、 含有对应量氯化胆碱和三甲胺的样品提取液加碱 3mL、煮沸5min，然后分别将溶液pH调至3~4、 5~6、6~7和8~9，证明溶液调至pH8~9易产生絮 状沉淀，雷氏盐沉淀后结果偏高，而调至3~4结 果又有偏低的倾向，故认为将pH调至6左右较合 适。 沉淀剂用量：我们以操作条件下可能出现的最大 氯化胆碱量（0.06g）为前提,分别加入不同体积 的2%(m/v)的雷氏盐溶液观察沉淀量结果见图1。
缺乏氯化胆碱对动物生长的影响

家禽：生长滞缓 蛋质量、大小变差 孵化率下降 禽骨畸形 肝肾脂肪堆积、变性 行为异常 营养不良 生长滞缓 神经、行为异常 脂肪肝 繁殖力下降 营养不良

牛：生长滞缓 行为异常 食欲下降 小牛呼吸障碍


鱼：生长滞缓
其他动物（猫、狗和其他皮 毛动物）： 生长滞缓 行为异常 皮毛色质变差
表1 不同温度的提取效果 ————————————————————— 提取方式 温度（℃） 提取效率% 振荡 室温 98.5 加热振荡 50 99.2 加热振荡 70~80 100 ___________________________________________ 考虑粉剂载体中均含有一定量的淀粉，其在80℃糊化， 影响以后的过滤和测定，故温度定为70±3℃。
表5 回收率、精密度测定结果-3
氯化胆碱在不同载体市售产品中的添加回收率 ————————————————————————— — 粉剂 氯化胆碱 测定次数 测定值 回收率 CV 载体 总量% n % % % ---------------------------------------------------------------------------稻壳粉 60 4 59.58 99.3 0.62 麦 麸 50 5 50.02 100 1.2 无 水 硅 酸 50 5 50.44 100.9 0.74
表7 雷氏盐重量法和高氯酸非水滴定法的比较
新方法的宗旨、目标和必需解决的 关键技术
宗旨、目标 - 研制一种能消除当前常见掺假物的影响准确测定氯化胆碱含量， 同时又适用于基层简易实验室的常规方法； - 研制一种更为科学严谨的可以防范可能出现的其他掺假行为的仲 裁方法。 方法选择及需解决的关键技术 - 常规法：拟选雷氏盐法，雷氏盐反应被认为是氯化胆碱的特异反 应，干扰少，美国饲料工业协会（NFIA）即用此法测定植物载 体粉剂和预混料中的氯化胆碱，但并非全无干扰，有些有机胺 （如三甲胺等）有类似的反应，必须在沉淀前予以消除，同时要 寻找适当途径克服比色法的缺点。 - 仲裁法：拟选色谱法，根据氯化胆碱的结构特点，选择适宜的色 谱类型（柱）、色谱条件和检测方式。
饲料添加剂氯化胆碱中 氯化胆碱的测定方法
饲料添加剂氯化胆碱中 氯化胆碱的测定
氯化胆碱的作用及其在饲料工业中的应用 掺假向含量测定方法提出挑战 新方法的宗旨、目标、方法的选择和必需解 决的关键技术 研究与测定条件、实验参数的确定 方法的性能检验 结论

氯化胆碱的重要作用

氯化胆碱(choline chloride)，化学名称：2-羟乙基-三甲胺盐酸 盐 CH3 [HOCH2CH2 N CH3]Cl CH3
其他方法及应对措施

四苯硼钠法— 欧洲应用较多 四苯硼钠法基于有机胺的特性，但易受多种一价阳离 子，特别是K+、NH4+等的干扰，如以此法做标准，易 步现行标准的后尘。 GB/T 17481-1998 预混料中氯化胆碱的测定 雷氏盐法是反应基于有机胺的特性，常见干扰离子少， 但比色法很灵敏, 测定大含量样品时变异大、精度差。 数法并用检测 非水滴定法+银量法+定氮法（K氏定氮+直接碱蒸馏）， 各方法的结果不同说明产品可能掺假，然后用四氯化 碳浮选法识别可能的掺杂物，这样做十分烦琐，有的 方法存在原理上的问题，无法得到准确的结果和结论。
2-2 可能干扰物的排除条件
b. 加碱量：从含有0.3000g氯化胆碱和约0.20三甲 胺的100mL水溶液中，吸取10.00mL于150mL高 脚烧杯中，分别加40% NaOH溶液2、3、4、 5mL，边煮沸，边用pH试纸测定，直至无NH3 溢出, 然后以雷氏盐法测定氯化胆碱的回收率, 证明2~5mL回收率无差异。 c. 煮沸时间：用同样的方法测定加碱5mL，煮沸3、 5、7min 的效果，证明去胺效果与测得的氯化 胆碱回收率也无差异。 为留有一定的保险系数我们将条件定为： 加40%NaOH溶液3mL，煮沸5min。
图1 沉淀剂的用量
3 雷氏盐沉淀
沉淀的热稳定性：
我们考察了装有反应沉淀物坩埚滤器在 105℃、不同烘干时间的质量变化，发现 烘干2h后即可从沉淀量计算得到化学计量 的氯化胆碱含量。而且烘干16h和2h后， 沉淀的质量差异均在0.0005g以内, 说明在 该温度下, 氯化胆碱的雷氏盐沉淀物有很 好的热稳定性, 为雷氏盐重量法测定氯化 胆碱建立了重要理论支持。
剂型 添加量 测定值 相对偏差 回收率
(载体） % % % % —————————————————————————— 50 50.26 0.16 100.5 粉剂 50 50.23 0.19 100.5 （玉 50 51. 09 0.67 102.2 米 50 50.29 0.13 100.6 芯） 50 50.23 0.19 100.5 ————————————————————————— 平均值 % 50.42 变异系数CV% 0.74 ============================================== 30 29.85 (n=5) cv%=2.02 99.5 10 9.93(n=7) cv%=6.2 99.3 =============================================== 同上
方法确定的操作程序

称取经105℃干燥至衡重的试样1g（精确0.0002 g）置于100mL容量瓶中+水约70mL→70℃水浴 中加热15min→震荡10min→用水定容→过滤→ 吸取10.00mL至150mL高脚烧杯中+40%的NaOH 溶液3mL,摇匀,盖一倒置的漏斗→电炉上加热,并 煮沸5min→冷却、加酸调节溶液pH5~6→移入 冰水浴冷却至5℃以下+2%雷氏盐甲醇溶液 15mL→不时搅拌,反应30min→静置陈化1h→将 沉淀定量转移到已在105℃烘至衡重并称量过的 G4砂芯漏斗中→减压抽滤→用水洗涤烧杯和沉 淀3~4次→105℃烘干2h，称重。

氯化胆碱粉剂: 水剂+赋形剂(玉米芯粉、 脱脂米糠、麸皮、稻壳粉和无水硅酸等) 50% 60%


质量标准：HG 2941-1999
掺假行为向原国标检测方法 提出挑战

HG 2941-1999质量要求 水剂：7项(含量、PH、乙二醇、总游离氨、灰份、重金属） 粉剂：3项（含量、水分、细度） 含量测定方法 高氯酸非水滴定法 银量法 基于氯化胆碱中的CL-，并非基于氯化胆碱的特异结构 和理化性质，许多廉价无机氯化物和有机盐酸盐如NaCl、 NH4Cl、三甲胺氯化物等均可参与和干扰测定。目前掺 假现象泛滥的一个重要原因就是利用了现行标准的这一 先天缺陷，同时由于粉剂氯化胆碱质量标准的规定项目 过少，更是成了掺假行为的重灾区。
结果的计算
m2-m1 氯化胆碱（%）= ———×10×0. 33045 m0 式中: m0: 试样质量, g m1: 空砂芯漏斗质量,g m2: 沉淀+砂芯漏斗的质量, g 10: 稀释倍数 0.33045: 换算系数 ( 139.63/422.55)
方法的性能检验
方法的准确度与精密度 线性检验结果见表２； 添加回收率结果与变异系数见表３； 与现行国标比较，方法的优越性 与HG标准的比较--掺假样品的鉴别见表7 与GB/T 雷氏盐比色法比较—好的精密度见表8 方法的适用性 不同剂型、不同赋形剂与不同添加量氯化胆碱的添加回 收率及测定的变异系数，见表4、5 实验室间比对,见表6 不同烘干温度测定结果比较，烘干变黑仍可准确测定， 见表9
2-1可能干扰物的排除
a. 加碱煮沸的效果 • 雷氏盐与一般的一价阳离子不反应，但可能与 有机胺，特别是三甲胺反应生成类似的红色沉 淀。 • 我们翻阅了有关资料发现氯化胆碱作为四级胺 它与伯、仲、叔胺的重要区别在于加碱煮沸后， 不能变为氨气溢出。 • 我们在实验室找了三甲胺、三乙胺、乙醇胺、 盐酸羟胺、苯胺等一些可能与雷氏盐生成沉淀 的有机胺，作了实际验证，即加碱煮沸一定时 间后，用离子色谱和雷氏盐试剂检测，证明再 无有机胺存在。