CN101558826A

CN101558826A - 甘氨酸纳米硒及其制备方法

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Publication number: CN101558826A
Application number: CNA2009100986147A
Authority: CN
Inventors: 洪作鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2009-10-21

Abstract

一种甘氨酸纳米硒及其制备方法，它由硒和甘氨酸构成颗粒状的纳米硒，其中硒含有0.9重量份，甘氨酸含有85－95重量份，纳米硒的粒径为20～80nm，平均粒径为60nm；其制备方法是：在常温常压下，将2－3重量份的亚硒酸钠溶解于15－25重量份的水中，制成亚硒酸钠溶液，在该溶液中加入0.5－1.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂(PVP)，形成乳液，再在乳液中加入3－6重量份的维生素C，在常温下反应20－40分钟，反应液用80－120重量份甘氨酸吸附；最后再烘干，粉碎，过筛，包装；本发明解决了液态红色纳米硒不利于包装、运输的问题，采用甘氨酸作为纳米硒的吸附剂和稳定剂，使纳米硒由液态形成固态的甘氨酸纳米硒；它制成纳米添加剂后，极易被消化吸收，不仅能保证畜禽的快速生长，还可大大降低使用量从而降低饲养技术，提高经济效益。

Description

甘氨酸纳米硒及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种应用于动物饲料，为动物提供硒营养素的甘氨酸纳米硒及其制备方法，属于一种营养性饲料添加剂。

背景技术

纳米硒的研究背景是：近20年来有机硒化学发展极为迅速，新的有机硒试剂在有机合成化学中起着重要作用，并广泛用于天然产物的合成；同时有机硒抗肿瘤药物的发现大大丰富了有机硒化学研究和应用内容。但是有机硒的毒性也较强，且制备较为繁琐费时。随着现代科学技术发展，多学科交叉应用，硒制剂进入了一个新的阶段——纳米红色元素硒阶段。长期以来，人们视红色元素硒为无毒亦无活性的硒代谢终末形态，很少考虑其生物活性。随着人们对硒生物转化的认识加深，认为红色元素硒的存在形态是多样的，一般单质硒往往颗粒粗大，性质不稳定，不具有生物活性。纳米红色硒具有纳米粒子的小尺寸效应，表面效应等特性，会使其表现出特殊的生物特性。大量的研究证明，纳米红色元素硒和无机硒、有机硒一样，具有很高的生物学活性，但它又具有不同于两者的特性，显示出低毒高效特征：在急性毒性方面，无机硒为15mg/kg，有机硒为30～40mg/kg，纳米硒则为113mg/kg；在亚慢毒性方面，饲料中无机硒或者有机硒的含量在4～5ppm时即可导致大鼠体重下降和肝硬化，而纳米硒含量在6ppm时也不发生上述现象，是已知硒制品中安全性最高的；在生物功效方面，纳米硒体外清除羟基自由基的效率为无机硒的5倍，为有机硒的2.5倍。另外，纳米硒在保健作用也显示出异常灵敏的特点，纳米硒在很低剂量下即显示出抑制肿瘤和免疫调节等保健作用，而相应低剂量的无机硒并无作用。总之，纳米硒具有高安全性及高生物活性的特点，是一种很好的免疫调节剂和抗氧化剂，具有防病抗病、延缓衰老等效用。

目前纳米硒的制备技术主要有以下几种方法：

(一)、物理方法

Akio Umehara等用升华含硒物质和对无定形硒的退火处理得到了三方相单晶硒，温度在三方相单晶硒的形成过程中起到了关键作用。张皓月等采用水淬法制备出块状非晶态硒，通过非晶晶化法获得了六方晶型结构的、晶粒尺寸为}rJ nm的块状纳米晶硒。

物理方法主要利用粉碎法和蒸发冷凝法。粉碎法操作简单，但产物纯度不高，且粒度不易控制。而蒸发冷凝法对技术条件的要求较高。

(二)、化学方法

化学方法具有设备简单、反应条件温和和易于控制等优点而成为纳米材料制备的重要手段。Abdelouas等人利用维生素C做还原剂得到单斜相的硒纳米粒子聚集而成的链状物；Bryon Gates等通过回流亚硒酸和脐的混合物使二者发生氧化还原反应，从而得到含有非晶硒和少量三方晶体硒的产物，然后将其用冰水淬冷并在黑暗中放置1020天使非晶硒完全转化为单晶硒纳米线。张旭等以聚丙烯酸及其盐组成的缓冲体系作为反应体系，利用硒代硫酸钠的歧化反应在较短的时间内也得到了单晶的硒纳米线。此外，还有报导用反相微乳液法制备无定形硒，高分子保护制备单分散无定形硒，用蛋白质作模板合成空心纳米硒球，维生素C还原亚硒酸制备硒纳米线，用金作成核引发剂制备纳米硒溶胶等。

化学方法具有设备简单，可供选择的反应物多种多样，反应条件易于控制等优点，以反应过程中物料的状态可以分为固相法、液相法和气相法三大类，其中以液相法较为常见。

液相法是依据化学手段，在不需要复杂仪器的条件下，通过简单的溶液过程就使原料形成纳米结构，并可对纳米材料性能进行“剪裁”的制备方法。由于具有操作简单，原料易得，污染小等优点，在纳米材料制备中显示了巨大的优越性和广发的应用前景。

(三)、物理化学综合法

Byron Gates等用N2H；还原亚硒酸制备出无定形的纳米硒，然后在无水乙醇中超声使转化成三方相晶核，并定向生长成纳米线。Yin幻ie Zhu等用Y射线照射SeO：的不同pH水溶液，在不同温度下干燥，分别得到无定形的球形硒和六方形的晶形硒。

(四)、生物转化法

一定条件下，生物体对硒的代谢可产生红色纳米级胶体元素硒，传统认为，生物体内元素硒的合成是生物体解除硒毒性的有效机制。因此利用生物体富集和转化硒是获取活性硒形式的合理途径[so]。人们已应用多种植物或微生物作为硒的生物有机化载体进行含硒活性物质的研究和开发。已报道的有富硒的酵母、大蒜、菇类、麦芽、茶、螺旋藻等。

结合目前纳米材料的发展现状，短期内最有可能大规模实现纳米化的添加剂就是微量元素添加剂。可是长期以来，人们在微量元素添加剂的添加形式上，将研究工作的重点一直放在添加剂化学形式的变化方面，只注重化学结构和生物活性的构效关系，而忽视了物理形态的重要作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种低毒或无毒、生物利用率高、主要用于动物饲料的甘氨酸纳米硒及其制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它由单质硒和甘氨酸构成颗粒状的纳米硒，其中硒含有0.9-1.1重量份，甘氨酸含有85-95重量份，纳米硒的粒径为20～80nm。

所述的硒含有1重量份，甘氨酸含有90重量份，纳米硒的平均粒径为60nm。

一种如上所述甘氨酸纳米硒的制备方法，该方法是在常温常压下，在亚硒酸钠水溶液中加入表面活性剂-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，再用维生素C还原亚硒酸钠生成球形红色纳米硒乳液，然后用甘氨酸吸附并干燥制成颗粒或粉状纳米硒。

本发明在常温常压下，将2-3重量份的亚硒酸钠溶解于15-25重量份的水中，制成亚硒酸钠溶液，在该溶液中加入0.5-1.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂(PVP)，形成乳液，再在乳液中加入3-6重量份的维生素C，在常温下反应20-40分钟，反应液用80-120重量份甘氨酸吸附；最后再烘干，粉碎，过筛，包装。

本发明最佳的制备方法是：将2.5重量份的亚硒酸钠溶解于20重量份的水中，制成亚硒酸钠溶液，在该溶液中加入1重量份的聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂(PVP)，形成乳液，再在乳液中加入5重量份的维生素C，在常温下反应30分钟，反应液用100重量份甘氨酸吸附。

本发明解决了液态红色纳米硒不利于于包装、运输的问题，采用甘氨酸作为纳米硒的吸附剂和稳定剂，使纳米硒由液态形成固态的甘氨酸纳米硒。

制成纳米添加剂后，极易被消化吸收，不仅能保证畜禽的快速生长，还可大大降低使用量从而降低饲养技术，提高经济效益。纳米技术的出现使人们的研究范围扩展到物理性状，化学结构和生物活性三者之问的关系上，很有可能使纳米微量元素添加齐成为第四代添加剂。

附图说明

图1是本发明的制备工艺流程框图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作详细的介绍：本发明由硒和甘氨酸构成颗粒状的纳米硒，其中硒含有0.9-1.1重量份，甘氨酸含有85-95重量份，纳米硒的粒径为20～80nm。所述的硒含有1重量份，甘氨酸含有90重量份，纳米硒的平均粒径为60nm。

图1所示，本发明所述的制备方法是：在常温常压下，在亚硒酸钠水溶液中加入表面活性剂-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，再用维生素C还原亚硒酸钠生成球形红色纳米硒乳液，纳米硒乳液用甘氨酸吸附并干燥制成颗粒或粉状纳米硒。

实施例1，

常温常压下，将2.5g亚硒酸钠溶解于20g水中，加入1g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，待完全溶解后，加入5g维生素C，常温下反应30分钟，反应液用100g甘氨酸吸附，最后再烘干，粉碎，过筛，包装。

实施例2，

常温常压下，将2g亚硒酸钠溶解于25g水中，加入1.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，待完全溶解后，加入3g维生素C，常温下反应40分钟，反应液用120g甘氨酸吸附，最后再烘干，粉碎，过筛，包装。

实施例3，

常温常压下，将3g亚硒酸钠溶解于15g水中，加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，待完全溶解后，加入6g维生素C，常温下反应20分钟，反应液用80g甘氨酸吸附，最后再烘干，粉碎，过筛，包装。

Claims

1、一种甘氨酸纳米硒，其特征在于它由硒和甘氨酸构成颗粒状的纳米硒，其中硒含有0.9-1.1重量份，甘氨酸含有85-95重量份，纳米硒的粒径为20～80nm。

2、根据权利要求1所述的甘氨酸纳米硒，其特征在于所述的硒含有1重量份，甘氨酸含有90重量份，纳米硒的平均粒径为60nm。

3、一种权利要求1或2所述甘氨酸纳米硒的制备方法，该方法是在常温常压下，在亚硒酸钠溶液中加入表面活性剂-聚乙烯吡咯烷酮PVP，再用维生素C还原亚硒酸钠生成球形红色纳米硒，纳米硒在甘氨酸保护作用下保持稳定并干燥制成颗粒状纳米硒。

4、根据权利要求3所述的甘氨酸纳米硒的制备方法，其特征在于：在常温常压下，将2-3重量份的亚硒酸钠溶解于15-25重量份的水中，制成亚硒酸钠溶液，在该溶液中加入0.5-1.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂(PVP)，形成乳液，再在乳液中加入3-6重量份的维生素C，在常温下反应20-40分钟，反应液用80-120重量份甘氨酸吸附；最后再烘干，粉碎，过筛，包装。

5、根据权利要求4所述的甘氨酸纳米硒的制备方法，其特征在于：将2.5重量份的亚硒酸钠溶解于20重量份的水中，制成亚硒酸钠溶液，在该溶液中加入1重量份的聚乙烯吡咯烷酮表面活性剂(PVP)，形成乳液，再在乳液中加入5重量份的维生素C，在常温下反应30分钟，反应液用100重量份甘氨酸吸附。