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Title:
ORGANOMETALLIC COMPLEX, POWDER INTENDED FOR ANIMAL FEED AND PREPARATION METHODS THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/164416
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an organometallic complex of the amino acid/metal type. The complex is a crystalline pluri-metal complex that can be obtained in the form of a homogeneous powder that can be used to optimise animal feed. More specifically, the invention relates to an organometallic complex that is characterised in that it is formed by at least one amino acid or amino acid derivative with at least two different metals. The invention also relates to a powder comprising the organometallic complex of the invention, as well as to methods for preparing such a powder.

Inventors:
RAULET, Christelle (4 Résidence de la Colline, Saint julien en genevois, F-74160, FR)
OGUEY, Clémentine (Champs des Vignes 14, Ependes, CH-1434, CH)
BRAVO, David (Rue de la Maison Rouge 23, Yverdon-les Bains, CH-1400, CH)
Application Number:
EP2013/059173
Publication Date:
November 07, 2013
Filing Date:
May 02, 2013
Export Citation:
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Assignee:
PANCOSMA SA (6 Voie-des-Traz, Le Grand-Saconnex, Le Grand-Saconnex, CH-1218, CH)
International Classes:
A23K1/16; A23K1/175; C07C229/08
Domestic Patent References:
2003-09-04
1983-05-11
2003-06-19
Foreign References:
US5185144A1993-02-09
US20040137108A12004-07-15
FR2833187A12003-06-13
FR2833187A12003-06-13
FR2843752A12004-02-27
Other References:
GINGASU D ET AL: "Copper ferrite obtained by two ''soft chemistry'' routes", JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS, ELSEVIER SEQUOIA, LAUSANNE, CH, vol. 425, no. 1-2, 30 November 2006 (2006-11-30), pages 357 - 361, XP028000256, ISSN: 0925-8388, [retrieved on 20061130], DOI: 10.1016/J.JALLCOM.2006.01.026
MCARDLE N T ET AL: "Ultrastructural studies of the effects produced by some amino acid metal systems on escherichia coli B", INORGANICA CHIMICA ACTA, ELSEVIER BV, NL, vol. 92, no. 2, 1984, pages 113 - 121, XP026595770, ISSN: 0020-1693, [retrieved on 19840601], DOI: 10.1016/S0020-1693(00)80007-9
S. BUNEL ET AL: "Origin of chirarity in charge transfer bands of Cu(II) acidates", JOURNAL OF INORGANIC AND NUCLEAR CHEMISTRY, vol. 43, 1981, Pergamon Press, GB, pages 971 - 975, XP002691983, ISSN: 0022-1902
Attorney, Agent or Firm:
AIVAZIAN, Denis et al. (Moinas & Savoye SA, 42 rue Plantamour, Geneve, CH-1201, CH)
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Claims:
Revendications

1 . - Complexe organométallique, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé avec au moins deux métaux différents.

2. - Complexe organométallique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins deux éléments du groupe acide aminé ou dérivé d'acide aminé et d'au moins deux métaux différents, le ratio molaire acide aminé et/ou dérivé d'acide aminé par métal étant de 1 pour 1 .

3. - Complexe selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque métal du complexe organométallique est lié à deux éléments du groupe acide aminé et/ou dérivé d'acide aminé et en ce que chaque élément du groupe acide aminé et/ou dérivé d'acide aminé est lié à deux métaux.

4. - Complexe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dérivé d'acide aminé qui est un hydroxy analogue d'acide aminé, comme un hydroxy analogue de méthionine.

5. - Complexe selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'acide aminé est la glycine. 6.- Complexe selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une glycine liée à deux métaux différents par les deux oxygènes de son groupe carbonyle.

7.- Complexe selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les métaux sont choisis dans le groupe constitué par le zinc, le cuivre, le fer, le manganèse, le cobalt, le calcium, le molybdène, le chrome et le magnésium.

8.- Complexe selon la revendication précédente, dans lequel les métaux peuvent être initialement liés à un ligand présent ou non dans le complexe final.

9. - Complexe selon la revendication précédente, dans lequel le ligand est un sulfate.

10. - Complexe selon l'une des revendications précédentes, constitué de glycine avec du sulfate de zinc, du sulfate de cuivre, du sulfate de fer et du sulfate de manganèse. 1 1 .- Poudre comportant des particules comprenant chacune au moins un complexe organométallique, selon l'une des revendications précédentes.

12.- Poudre selon la revendication précédente, dans laquelle les proportions respectives des métaux sont choisies de façon à favoriser l'optimisation des apports journaliers prévus pour un animal.

13.- Procédé de préparation d'une poudre selon la revendication 1 1 ou 12, comportant les étapes suivantes :

a) on prépare une première solution aqueuse d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé et d'au moins un premier métal;

b) on prépare une deuxième solution aqueuse d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé et d'au moins un deuxième métal ;

c) on répète éventuellement l'étape a) ou b) avec d'autres métaux afin de préparer d'autres solutions aqueuses ;

d) on mélange ensemble toutes les solutions aqueuses préparées ;

e) on réalise un flux gazeux ; f) on pulvérise le mélange obtenu à l'étape d) dans le flux gazeux ; et g) on récupère la poudre obtenue.

14. - Procédé de préparation d'une poudre selon la revendication 1 1 ou 12, comportant les étapes suivantes :

h) on prépare une solution aqueuse dans laquelle on mélange dans un même récipient au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé, au moins un premier métal et au moins un deuxième métal et éventuellement d'autres métaux;

i) on sèche le mélange obtenu à l'étape h) ; et

j) on récupère la poudre obtenue.

15. - Procédé de préparation d'une poudre selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de préparation d'une solution aqueuse a), b), h) comprenant un ratio molaire acide aminé et/ou dérivé d'acide aminé par métal de 1 pour 1 .

16. - Utilisation d'une poudre selon l'une des revendications 1 1 ou 12 dans l'alimentation animale.

Description:
COMPLEXE ORGANOMÉTALLIQUE, POUDRE DESTINÉE À L'ALIMENTATION ANIMALE ET PROCÉDÉS DE PRÉPARATION

L'invention concerne un complexe organométallique du type acide aminé/métal. Ce complexe est pluri-métallique, il peut être cristallin et peut être obtenu sous la forme d'une poudre homogène permettant d'optimiser l'alimentation animale. L'invention se rapporte également à des procédés de préparation d'une telle poudre. Arrière-plan de l'invention

Actuellement, pour supplémenter l'alimentation des animaux en métaux tels que le fer, le cuivre, le zinc ou le manganèse, on y ajoute certains composés. Ces composés peuvent être fournis sous une forme organique ou complexée, plus biodisponible que les formes inorganiques. Ils sont employés sous forme de poudre ou liquide et mélangés à dose réduite à la nourriture des animaux pour rééquilibrer ou adapter les rations ou les compléments alimentaires en oligo-éléments.

De tels composés font l'objet de la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 833 187. Ils se présentent sous forme de complexe d'un acide aminé avec un sulfate de métal. L'un des objectifs visés à la page 4, lignes 3 à 6 de ce document est d'obtenir des grains sous forme de cristaux. Selon une application mentionnée page 4, lignes 14 à 16 de ce document, le composé est constitué d'eau et d'un complexe 1 :1 d'acides aminés et de l'un des métaux ou d'un sulfate de l'un des métaux suivants : Cu, Co, Ca, Mg, Mo, Fe, Zn, Cr et Mn. Les exemples décrivent la préparation de composés à base de Zn, Cu, Fe ou Mn. La revendication 1 1 laisse entendre que certains composés à base de Zn sont du type polymère organométallique.

La demande internationale publiée sous le numéro WO 03/049850 décrit la préparation de glycinates de Mg, Co, Fe, Mn, Cu ou Zn. Chacun des composés décrits dans ces documents apporte un seul métal. Ceci signifie qu'à chaque métal correspond un composé différent et implique qu'il faut procéder à plusieurs ajouts individuels et donc à autant de dosages séparés pour obtenir une ration alimentaire supplémentée et équilibrée en plusieurs métaux. Par conséquent, l'homogénéité des composés dans la ration n'est pas nécessairement totalement optimale. De plus, cela suppose qu'il faut disposer de stocks de chacun des composés et d'une logistique en conséquence. Exposé sommaire de l'invention

Le but de l'invention est, notamment, de simplifier et d'optimiser l'homogénéité de la supplémentation en oligo-éléments des rations alimentaires animales et de réduire la logistique correspondante.

Selon l'invention, ce but est atteint en remplaçant l'utilisation de plusieurs composés apportant chacun un métal par l'emploi d'un seul composé fournissant à lui seul tous les métaux souhaités, et ce, dans les proportions souhaitées. Ceci est obtenu grâce à un complexe organométallique du type acide aminé/métal, qui a ceci de particulier qu'il est constitué d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé avec au moins deux métaux différents.

Ainsi, seuls un dosage et un ajout sont désormais nécessaires pour préparer la ration alimentaire animale. De plus, il n'y plus qu'un seul composé à stocker.

Par ailleurs, ce procédé permet d'optimiser les ratios d'oligo- éléments à supplémenter au sein d'une même particule, et donc non seulement d'homogénéiser au mieux les minéraux et leurs ratios mais pourrait aussi permettre de réduire au mieux les éventuels antagonismes entre minéraux.

Selon un autre aspect, l'invention concerne une poudre contenant des particules comprenant chacune au moins un complexe organométallique selon l'invention. Selon encore un autre aspect, l'invention a trait à un premier procédé de préparation de la poudre précitée, dans lequel :

a) on prépare une première solution aqueuse d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé et d'au moins un premier métal;

b) on prépare une deuxième solution aqueuse d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé et d'au moins un deuxième métal;

c) on répète éventuellement l'étape a) ou b) avec d'autres métaux afin de préparer d'autres solutions aqueuses ;

d) on mélange ensemble toutes les solutions aqueuses préparées ;

e) on réalise un flux gazeux ;

f) on pulvérise le mélange obtenu à l'étape d) dans le flux gazeux ; et g) on récupère la poudre obtenue.

Bien entendu, on peut employer à l'étape b) et/ou à l'étape c) le même acide aminé ou dérivé d'acide aminé qu'à étape a).

Selon une variante, la poudre selon l'invention est préparée selon le deuxième procédé suivant :

h) on prépare une solution aqueuse dans laquelle on mélange dans un même récipient au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé, au moins un premier métal et au moins un deuxième métal et éventuellement d'autres métaux;

i) on sèche le mélange obtenu à l'étape h) ; et

j) on récupère la poudre obtenue.

La poudre obtenue par l'un ou l'autre des procédés selon l'invention a l'avantage d'être homogène et cristalline.

De plus, elle n'est pas constituée de particules comprenant un premier métal, de particules comprenant un deuxième métal, et éventuellement de particules comprenant un troisième métal, un quatrième, etc., mais de particules dont chacune comporte à elle seule les premier et deuxième métaux et éventuellement le troisième métal, le quatrième, etc. Dans les étapes d) et h) des deux procédés précédents, on choisit de préférence un ratio molaire de 1 entre le(s) acide(s) aminé(s) (et/ou dérivé(s) d'acide aminé) et le métal. Pour cela, ce ratio peut être imposé aux étapes a) et b) et h) par la quantité des produits intégrés dans le mélange pour former la ou les solutions aqueuses.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé suivant qui est donné en référence à la figure annexée qui représente schématiquement :

- figure 1 : un diagramme représentant la répartition granulométrique des particules obtenues à l'aide du process décrit dans l'exemple 1 .

Exposé détaillé de l'invention

Complexe selon l'invention

Le complexe selon l'invention est constitué d'au moins un acide aminé ou dérivé d'acide aminé avec au moins deux métaux différents.

Comme acides aminés, on peut citer la méthionine, la lysine et la glycine. C'est cette dernière que l'on choisit de préférence.

Par dérivé d'acide aminé, nous entendons particulièrement un hydroxy analogue d'acide aminé, comme par exemple un hydroxy analogue de méthionine.

Les métaux sont généralement le Cu, Co, Ca, Mg, Mo, Fe, Zn, Cr ou Mn. De préférence, les deux métaux ou plus contenus dans le composé sont choisis dans le groupe constitué par Zn, Cu, Fe et Mn.

Ces métaux peuvent être initialement liés à un ligand présent ou non dans le complexe. Il s'agit généralement d'un sulfate, qui peut être lié à un métal présent sous plusieurs degrés d'oxydation possibles (Cu I ou II, Fe II ou III, ...)

Les composés qui se sont révélés particulièrement intéressants sont ceux à base de glycine, de sulfate de zinc, de sulfate de cuivre, de sulfate de fer, de sulfate de manganèse. Selon l'invention, les rapports entre les différentes teneurs massiques des métaux peuvent être très variés.

A titre d'exemple, on peut mentionner un composé ayant les rapports massiques suivants :

- masse de Cu/masse de Fe : 0,1 1 1 1

- masse de Zn/masse de Fe : 0,8888

- masse de Mn/masse de Fe : 0,5555

Un des avantages procurés par l'invention est qu'il est possible de définir, lors de la préparation du complexe, des proportions particulières des métaux que l'on souhaite qu'il contienne. Ces proportions particulières peuvent être celles requises pour couvrir les apports journaliers nécessaires d'un animal donné, ou bien ils peuvent être fixés suivant un cahier des charges fourni par un utilisateur ou pour une utilisation spéciale.

De plus, le ratio molaire entre le(s) acide(s) aminé(s) et/ou dérivé(s) d'acide aminé et le métal est avantageusement de 1 pour 1 . En effet, dans le complexe selon l'invention, un métal est ainsi lié à deux acides aminés (et/ou dérivés d'acide aminé) et un élément du groupe acide aminé et dérivé d'acide aminé est lié à deux métaux.

Le résultat est donc une molécule se présentant sous la forme d'une chaîne alternant un métal et un acide aminé ou un dérivé d'acide aminé. Cette molécule intègre les différents métaux choisis, dans leur proportion prédéfinie initialement.

Le fait de choisir un ratio molaire de un pour un entre le métal et l'acide aminé (et/ou son dérivé) présente les avantages suivants :

- cela permet d'éviter d'obtenir un surplus de métaux ou d'acides aminés dans le complexe final, qui seraient libres et pourraient entraîner une mauvaise répartition du métal dans le produit ;

- cela permet d'obtenir 100% d'éléments actifs au travers de la formation d'un seul composé ; - cela permet d'obtenir un avantage économique à la formulation, la préparation et le sprayage, et facilite son transport.

Procédés de préparation de la poudre selon l'invention

a) Premier procédé de préparation

La poudre selon l'invention peut être préparée selon le premier procédé qui permet son obtention à partir de bases multiples.

Ce procédé a l'avantage de pouvoir être mis en œuvre à température ambiante.

La préparation des solutions aqueuses mentionnées aux étapes a), b) et éventuellement c) s'effectue de façon connue de l'homme du métier, par exemple, suivant les enseignements de la demande internationale précitée n ° WO 03/049850 ou de la demande de brevet européen n ° EP 2 843 752. Dans ces solutions aqueuses, on respecte avantageusement le ratio molaire d'un métal pour un élément du groupe acide aminé et/ou dérivé d'acide aminé.

Le flux gazeux est avantageusement un flux d'air.

La pulvérisation est réalisée de façon connue de l'homme du métier. b) Deuxième procédé de préparation

Ce procédé permet de partir d'une base unique.

Le mélange de l'étape h) peut avantageusement être réalisé à température ambiante.

Le séchage peut être réalisé dans une étuve et à l'air libre.

Quel que soit le procédé utilisé, les proportions respectives des métaux sont avantageusement choisies de façon à complémenter la ration alimentaire de sorte que celle-ci couvre les besoins de l'animal.

De plus, quel que soit le procédé de préparation utilisé, le produit obtenu se présente sous la forme d'une poudre homogène constituée de particules résultant d'une complexation d'au moins un acide aminé avec tous les métaux ou leurs dérivés utilisés.

Dans le cas particulier où on utilise de la glycine, les métaux sont liés organiquement à la glycine. Précisément, la glycine est finalement liée aux métaux par les deux oxygènes de son groupe carbonyle. Deux métaux différents peuvent ainsi être liés à la même glycine. Ceci est potentiellement intéressant car l'absorption de chaque métal par l'animal pourrait s'en trouver améliorée. De plus, ce polymère cristallise sous la forme d'un cristal de polymère. Ceci a l'avantage de permettre d'identifier sa structure et éventuellement d'améliorer sa stabilité.

Utilisations

La poudre selon l'invention est destinée à l'alimentation animale, notamment des ruminants, des monogastriques et des espèces aquacoles.

Elle peut être utilisée à raison de 1 à 1000 g par tonne de nourriture animale, soit dans le but de réaliser un apport journalier de métaux, par exemple, pour favoriser la croissance de l'animal, soit plus ponctuellement, en vue de pallier une carence en métaux constatée chez l'animal ou dans le cadre d'un régime spécifique.

Exemples

Exemple 1

Dans cet exemple, on prépare une poudre selon le premier procédé, c'est-à-dire le procédé à bases multiples.

On prépare, séparément, des solutions aqueuses de glycinate de Mn, Zn et Cu.

Les 3 solutions aqueuses de glycinate sont ensuite réunies dans un seul récipient et mélangées.

Le contenu du récipient est ensuite prélevé pour être pulvérisé dans un flux d'air. Le réglage de l'appareillage est effectué de manière à obtenir une poudre composée de particules dont la formulation après analyse est la suivante :

La répartition granulométrique des particules est représentée sur le diagramme de la figure 1 . Ses valeurs caractéristiques sont les suivantes :

- 10% des particules ont une taille inférieure à 164,42 μιη ;

- la taille médiane des particules est de 247,85 μιτι ; et

- 90% des particules ont une taille inférieure à 388,29 μιτι.

Des analyses par diffraction des rayons X de la poudre montrent que le produit contient différentes structures cristallines.

Exemple 2

Dans cet exemple, on a préparé une poudre selon le deuxième procédé, c'est-à-dire celui à base unique.

On prépare une solution aqueuse dans laquelle on mélange dans un récipient du sulfate de Mn, du sulfate de Fe, du sulfate de Zn et du sulfate de Cu, de la glycine.

La formulation de base est la suivante :

Composé mesuré Teneur en % massique

Sulfate de Fe, 7 H 2 0 24,32 Sulfate de Zn, H 2 0 15,09

Sulfate de Mn, H 2 0 14,68

Sulfate de Cu, 5 H 2 0 20,96

Glycine 24,95

Total 100

Le contenu du récipient est séché à l'étuve.

On obtient ainsi des cristaux de 0,5 à 3 mm bien visibles à l'œil nu (du type cristaux de sel). Les structures cristallines sont proches de celles des particules de l'exemple 1 .