CN112402524A - 一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明属于缓释技术领域，主要涉及一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，包括：由果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物组成的碳水化合物A；以及由氯化钠、氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌、维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖组成的化合物B。本发明的碳水化合物及电解质补充的组合物可以根据人体运动强度情况，在为人体补充合理的碳水化合物的同时通过缓释调节维生素及电解质，以促进高强度运动人体体内的电解质稳态，迅速提升机体机能，特别适合目前部队高强度训练官兵等群体。

Description

一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物
技术领域
本发明属于缓释技术领域，具体涉及一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物。
背景技术
为全面提高新时代备战打仗能力，扎实深入开展超大强度体力负荷的实战化训练已成为常态。尤其是在高温、高湿的热环境条件下，开展的特种作战、超大强度训练、演练，都会因为大量出汗导致机体水盐丢失严重，从而诱发出现一系列身体代谢和功能的紊乱，电解质紊乱导致恶心、痉挛、口齿不清、定向障碍和一般知觉混乱，严重干扰和降低作业能力，同时也是导致训练伤发生的重要原因。例如，汗液中含有大量的钠，钾、钙、镁、氯化物、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐等电解质，高强度作业中会出现电解质紊乱的情况，每丢失1L含有50mmol/L钠的汗液等于丢失近3g的氯化钠，2h就会丢失15g氯化钠，远远超过了氯化钠每日正常摄入量。因此，维持正常的钠、镁、钾、氯化物等电解质含量对于作业效能提升和肌肉收缩，葡萄糖吸收代谢、水平衡、神经功能的保护均发挥关键作用。
高强度运动会会显著诱导肠道葡萄糖吸收功能障碍，通过常规的能量物质及电解质的直接补充因吸收效率的问题很难达到补给的作用，因此需要配合促进葡萄糖吸收的调节物质以达到最佳的吸收效率。特别电解质的补充人体需要在合理时间内进行吸收和转换，同时训练环境及运动强度的不同对电解质的综合需求不同，过多、过少或在不合理的时间内补充都不利于体内酸碱平衡电解质稳态维持，不同电解质补充方式也不同，比如钾补充太快太多可能会对机体给身体带来心律失常等负面不适的作用影响。因此，高强度运动特别是野外训练、作战、演练等特殊环境下的高强度运动军事训练，对电解质补充提出更精确、细化的要求。
发明内容
本发明的目的是：旨在提供一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，用于解决高强度运动后的电解质合理补充问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，包括：由果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物组成的碳水化合物A；以及由氯化钠、氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌、维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖组成的化合物B。
进一步，所述碳水化合物A由重量份为1-6份的果糖、1-6份的蔗糖、30-48份的低聚麦芽糖、1-5份的谷氨酰胺、0.1-1份的藤茶提取物、0.1-1份的蓝莓提取物、0.1-1份的葡萄提取物组成。
进一步，所述化合物B由1.2-4.6份的氯化钠、0.29-0.48份的氯化钾、0-0.049份的硫酸镁、0-0.1份的碳酸钙、0-0.021份的葡萄糖酸锌、0-0.1份的维生素C、0-0.003份的维生素B1、0-0.003份的维生素B2、0-0.003份的低聚木糖。
进一步，将碳水化合物A制备成速溶泡腾片泡腾片或粉剂，化合物B制备成响应型缓释微囊。
进一步，所述碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂的制备方法，包括如下具体步骤：
S1、配方辅料分别过200μm泰勒筛，待用；
S2、准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与食用二氧化钛、D-甘露醇混合；
S3、准确称量香精、甜味剂及1/3重量的润滑剂，过150μm手工筛进行混合；
S4、酸剂、碱剂分别与其质量5-15％的D-甘露醇过150μm手工筛包裹混合；
S5、将上述步骤S2、S3、S4获得的混合物与填充剂及剩余2/3重量的润滑剂置于500L三维混合机内进行总混；
S6、将步骤S5中得到的混合物置于压片机中压制成片剂，即得到碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂。
进一步，所述S2步骤的具体实现如下：
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与0.01-0.015份的食用二氧化钛，在45-55℃条件下充分混合，5-10h；
400-600nm紫外线照射条件下，在以上混合物中加入0.1-0.3份的D-甘露醇混合10-15h。
进一步，所述响应型缓释微囊从外到内包括第一缓释层、第二增强缓释层、囊芯，所述囊芯包埋在第二增强缓释层中，所述第二增强缓释层包埋在第一缓释层。
进一步，所述第一缓释层的制备方法，包括如下步骤：
按照质量比为1:1，取N-异丙基丙烯酰胺与阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，向混合溶液中加入适量引发剂AIBN和交联剂MBA，超声充分溶解，向配好的混合溶液中通入氮气30-50min后密封；
将配好的溶液至于50-60℃的水浴锅中恒温水浴2-4h后得到无色透明的凝胶，反应完成后将凝胶取出切成薄片，然后将其置于蒸馏水中浸泡2-4d，每隔4h换1次水，除去未反应的单体；
将维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖质量总和是凝胶质量的10-15倍。
进一步，所述第二增强缓释层的制备方法，包括如下步骤：
按照质量比为1:1:1，取N-异丙基丙烯酰胺、阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯与七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，其中THF与DMF的体积比为1:1-1:2；
采用以上共聚反应溶液获得缓释增强型凝胶，将氯化钠包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中包埋的氯化钠质量是凝胶质量的10-15倍。
进一步，所述囊芯的制备方法，包括如下步骤：
将氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌与季胺基甲基丙烯酸酯共聚物B型粘合剂配制成处方量的乙醇溶液，添加增塑剂，经两次湿法制粒，添加处方量抗粘剂获得囊芯；
其中氯化钾的质量占比囊芯总质量的10-15％。
采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
1、本发明组合物为独立的碳水化合物A与化合物B组成，其中碳水化合物A可为高强度运动后人体补充能量，同时藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物均可以显著改善高强度运动诱导的肠道损伤和改善能源物质吸收功能障碍，提升电解质吸收效率；
2、本发明化合物B为多维度缓释结构，将电解质不同成分进行分级释放，更符合高强度运动后电解质合理补充；
3、本发明化合物B为pH及温度响应型缓释微囊，电解质的释放会根据运动后pH及温度的变化进行调节释放，使得电解质的补充与高强度运动后真实需求更加匹配；
4、本发明的组合物非常适合高强度运动群体的使用，运动之前可服用化合物B响应型缓释微囊，根据运动后体内pH及温度变化进行释放调节补充电解质，若未有变化电解质基本无释放并且对人体无副作用，碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂可速溶对运动后人体提供能量补充及吸收功能改善，使用简便快捷。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明。
一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，包括：由果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物组成的碳水化合物A；以及由氯化钠、氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌、维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖组成的化合物B。
碳水化合物A由重量份为1-6份的果糖、1-6份的蔗糖、30-48份的低聚麦芽糖、1-5份的谷氨酰胺、0.1-1份的藤茶提取物、0.1-1份的蓝莓提取物、0.1-1份的葡萄提取物组成。化合物B由1.2-4.6份的氯化钠、0.29-0.48份的氯化钾、0-0.049份的硫酸镁、0-0.1份的碳酸钙、0-0.021份的葡萄糖酸锌、0-0.1份的维生素C、0-0.003份的维生素B1、0-0.003份的维生素B2、0-0.003份的低聚木糖。
将碳水化合物A制备成速溶泡腾片泡腾片或粉剂，化合物B制备成响应型缓释微囊。上述碳水化合物A速溶泡腾片泡腾片或粉剂与化合物B响应型缓释微囊可制成一体化的药剂，使用时同时服用。也可独立设置并进行不同颜色着色标记，方便识别服用。其中B响应型缓释微囊可在运动前服用，根据运动后体内pH及温度变化进行释放调节补充电解质，若未有变化电解质基本无释放并且对人体无副作用，对于野外运动、训练人群非常实用、方便。
实施例1：碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂的制备
配方辅料分别过200μm泰勒筛，待用；
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与食用二氧化钛、D-甘露醇混合；准确称量香精、甜味剂及1/3重量的润滑剂，过150μm手工筛进行混合；酸剂、碱剂分别与其质量5-15％的D-甘露醇过150μm手工筛包裹混合；将获得的混合物与填充剂及剩余2/3重量的润滑剂置于500L三维混合机内进行总混；将混合物置于压片机中压制成片剂，即得到碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂。
其中，果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物质量总和占比碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂质量的75-86％。
实施例2：碳水化合物A泡腾片泡腾片或粉剂疏水性改性处理
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与0.01-0.015份的食用二氧化钛，在45℃条件下充分混合，5-10h；400nm紫外线照射条件下，在以上混合物中加入0.1-0.3份的D-甘露醇混合10-15h。
其中，二氧化钛在一定温度下会获得有序的纳米结构形成分子模板，有利于泡腾片泡腾片或粉剂的速溶；同时二氧化钛在紫外线处理下空穴氧与D-甘露醇自由羧基基团发生疏水转换，获得疏水性泡腾片泡腾片或粉剂，使得泡腾片泡腾片或粉剂具有更强的防潮、防湿能力。
实施例3：
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与0.01-0.015份的食用二氧化钛，在50℃条件下充分混合，5-10h；500nm紫外线照射条件下，在以上混合物中加入0.1-0.3份的D-甘露醇混合10-15h。
实施例4：
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与0.01-0.015份的食用二氧化钛，在55℃条件下充分混合，5-10h；600nm紫外线照射条件下，在以上混合物中加入0.1-0.3份的D-甘露醇混合10-15h。
实施例5：第一缓释层的制备
取N-异丙基丙烯酰胺与阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，向混合溶液中加入适量引发剂AIBN和交联剂MBA，超声充分溶解，向配好的混合溶液中通入氮气30-50min后密封；将配好的溶液至于50-60℃的水浴锅中恒温水浴2-4h后得到无色透明的凝胶，反应完成后将凝胶取出切成薄片，然后将其置于蒸馏水中浸泡2-4d，每隔4h换1次水，除去未反应的单体；将维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖质量总和是凝胶质量的10-15倍。
实施例6：第二增强缓释层的制备
取N-异丙基丙烯酰胺、阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯与七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，其中THF与DMF的体积比为1:1-1:2；采用以上共聚反应溶液获得缓释增强型凝胶，将氯化钠包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中包埋的氯化钠质量是凝胶质量的10-15倍。
其中，七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷的加入限制了水凝胶的吸水能力及限制水凝胶分子链段的运动，使得水凝胶分子链段的运动受阻，链活动能力受限，使杂化水凝胶的收缩能力变差，对pH及温度变化的响应能力受到限制，水凝胶的溶胀比下降，从而提升水凝胶的缓释能力。
实施例7：囊芯的制备
将氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌与季胺基甲基丙烯酸酯共聚物B型粘合剂配制成处方量的乙醇溶液，添加增塑剂，经两次湿法制粒，添加处方量抗粘剂获得囊芯；其中氯化钾的质量占比囊芯总质量的10-15％。
实施例8：化合物B响应型缓释微囊结构
响应型缓释微囊从外到内包括第一缓释层、第二增强缓释层、囊芯，囊芯包埋在第二增强缓释层中，所述第二增强缓释层包埋在第一缓释层，其中pH及温度的缓释能力如下：
第一缓释层<第二增强缓释层<囊芯；
将维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖设置于第一缓释层中，在pH及温度的响应下维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖可实现较快的释放，为高强度运动后提供能量维生素补充，同时低聚木糖可改善体内的吸收功能，为后续电解质的吸收提供有利条件。
将氯化钠设置于第二增强缓释层中，第二增强缓释层可在pH及温度的响应下实现均匀释放，更有利于身体对电解质钠的吸收。
将氯化钾设置于囊芯中，其中囊芯不含有水溶性凝胶其缓释的时间更长，并且根据体内pH实时变化进行匹配释放，该设置有利于缓慢补充钾离子，从而减少副作用。减少高强度运动后服药次数、减少血中钾离子的浓度波动，防止了高血钾症等副作用的发生，方便野外高强度运动使用及身体的顺应性。
本发明对高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，包括：由果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物组成的碳水化合物A；以及由氯化钠、氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌、维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖组成的化合物B。
2.根据权利要求1所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述碳水化合物A由重量份为1-6份的果糖、1-6份的蔗糖、30-48份的低聚麦芽糖、1-5份的谷氨酰胺、0.1-1份的藤茶提取物、0.1-1份的蓝莓提取物、0.1-1份的葡萄提取物组成。
3.根据权利要求2所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述化合物B由1.2-4.6份的氯化钠、0.29-0.48份的氯化钾、0-0.049份的硫酸镁、0-0.1份的碳酸钙、0-0.021份的葡萄糖酸锌、0-0.1份的维生素C、0-0.003份的维生素B1、0-0.003份的维生素B2、0-0.1份低聚木糖。
4.根据权利要求3所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，将碳水化合物A制备成速溶泡腾片或粉剂，化合物B制备成响应型缓释微囊。
5.根据权利要求1所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述碳水化合物A泡腾片或粉剂的制备方法，包括如下具体步骤：
S1、配方辅料分别过200μm泰勒筛，待用；
S2、准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与食用二氧化钛、D-甘露醇混合；
S3、准确称量香精、甜味剂及1/3重量的润滑剂，过150μm手工筛进行混合；
S4、酸剂、碱剂分别与其质量5-15％的D-甘露醇过150μm手工筛包裹混合；
S5、将上述步骤S2、S3、S4获得的混合物与填充剂及剩余2/3重量的润滑剂置于500L三维混合机内进行总混；
S6、将步骤S5中得到的混合物置于压片机中压制成片剂，即得到碳水化合物A泡腾片或粉剂。
6.根据权利要求5所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述S2步骤的具体实现如下：
准确称量果糖、蔗糖、低聚麦芽糖、谷氨酰胺、藤茶提取物、蓝莓提取物、葡萄提取物与0.01-0.015份的食用二氧化钛，在45-55℃条件下充分混合，5-10h；
400-600nm紫外线照射条件下，在以上混合物中加入0.1-0.3份的D-甘露醇混合10-15h。
7.根据权利要求4所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述响应型缓释微囊从外到内包括第一缓释层、第二增强缓释层、囊芯，所述囊芯包埋在第二增强缓释层中，所述第二增强缓释层包埋在第一缓释层。
8.根据权利要求7所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述第一缓释层的制备方法，包括如下步骤：
按照质量比为1:1，取N-异丙基丙烯酰胺与阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，向混合溶液中加入适量引发剂AIBN和交联剂MBA，超声充分溶解，向配好的混合溶液中通入氮气30-50min后密封；
将配好的溶液至于50-60℃的水浴锅中恒温水浴2-4h后得到无色透明的凝胶，反应完成后将凝胶取出切成薄片，然后将其置于蒸馏水中浸泡2-4d，每隔4h换1次水，除去未反应的单体；
将维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中维生素C、维生素B1、维生素B2、低聚木糖质量总和是凝胶质量的10-15倍。
9.根据权利要求8所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述第二增强缓释层的制备方法，包括如下步骤：
按照质量比为1:1:1，取N-异丙基丙烯酰胺、阳离子单体N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯与七苯基甲基丙烯酰氧基笼型倍半硅氧烷分别溶于50ml的THF和DMF混合溶剂中，其中THF与DMF的体积比为1:1-1:2；
采用以上共聚反应溶液获得缓释增强型凝胶，将氯化钠包埋在纯化后的凝胶中并置于50-60℃的真空干燥箱中干燥至恒量，其中包埋的氯化钠质量是凝胶质量的10-15倍。
10.根据权利要求9所述的一种用于高强度运动碳水化合物及电解质补充的组合物，其特征在于，所述囊芯的制备方法，包括如下步骤：
将氯化钾、硫酸镁、碳酸钙、葡萄糖酸锌与季胺基甲基丙烯酸酯共聚物B型粘合剂配制成处方量的乙醇溶液，添加增塑剂，经两次湿法制粒，添加处方量抗粘剂获得囊芯；
其中氯化钾的质量占比囊芯总质量的10--15％。
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