CN1231227C

CN1231227C - 纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法

Info

Publication number: CN1231227C
Application number: CNB031512860A
Authority: CN
Inventors: 玉骑; 梁治平
Original assignee: Aomeini Bioengineering Co ltd
Current assignee: Aomeini Bioengineering Co ltd
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: CN1526412A

Abstract

纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，包括珍珠或贝壳的清洗、低温烘干和粗粉碎以及成品的包装灭菌过程，其特征还包括以下中间的工艺过程：超细粉碎，晶层分离处理，液相插层处理，纳米化处理，干燥成粉及其解聚处理，粉体表面钝化处理。经过上述工艺处理的珍珠粉或贝壳粉体，其颗粒最大尺寸均小于300nm，其中粉体量的30～50之间颗粒尺寸均小于或等于100nm，这种纳米级珍珠粉及纳米级贝壳类生物钙粉在医疗保健美容化妆品方面用途广泛，效果显著。

Description

纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法

技术领域

本发明涉及一种纳米级珍珠粉或纳米贝壳粉的物理加工制备方法。

背景技术

珍珠中含有丰富蛋白质和20多种氨基酸以及人体所需的生物钙和微量元素，是传统的名贵中药及营养保健品。珍珠贝壳、牡蛎贝壳、鲍类贝壳与珍珠有类似珍珠层的物质结构。由于珍珠层是坚硬的同心叠层结构，层间距仅为纳米级，传统的加工方法，无论怎样研磨都无法打开珍珠层间的坚固结构，其珍珠颗粒仍为多层结构，平均粒径在10μm以上。如果用高温或水解方法制备纳米级珍珠粉或纳米级贝壳生物钙粉，会分解珍珠的有效成份，如将珍珠反复在水中高温煮泡，会使珍珠中的营养成份分解破坏，经检测氨基酸只有3～6种。近年来，为提高珍珠粉的药用及营养保健效果作了许多开发研究。CN1351869A公开一种纳米级珍珠粉的制备方法，该方法以乳酸水溶液将珍珠溶解，用溶解珍珠液制造胶体，再干燥成粉体，这种化学方法虽然得到了纳米级粉体，其实是纳米级乳酸钙。其有效成份的溶解和破坏也是无法补救的，因为珍珠或贝壳珍珠层的钙成份是蛋白螯合钙结构，是天然的具有生物活性的钙，如果用酸水解或酶水解，其蛋白螯合结构必然被破坏，新的酸解化合物或酶解化合物已经失去其原有生活活性。因此化学法制取纳米级珍珠粉存在无法解决的缺陷。可以论证凡是用化学方法制备的珍珠超细粉体已经不是珍珠粉，是一种化学的钙粉。为了解决传统粉碎工艺无法对珍珠及贝壳超细粉碎，及用化学法制备超细粉体的缺陷，必须采用新的工艺完成对珍珠及贝壳的超细粉碎达纳米级，并能充分保留珍珠及贝壳珍珠层的生物钙的生物活性。

发明内容

本发明的目的是利用纳米技术物理方法，一种常温下物理纳米粉碎工艺，制造纳米级珍珠粉或贝壳类生物钙粉。

本发明采用以下技术方案实现上述目标。

纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，包括珍珠或贝壳清洗及灭菌消毒、低温烘干、粗粉碎、正压包装和灭菌工艺过程，其特征包括以下中间工艺过程：

超细粉碎：将经粗粉碎至100目的上述粉末置于搅拌球磨机中，加适量水形成搅拌研磨浆，并加入0.5～5％分散剂对珍珠粉进行剥离超细粉碎至5um左右。并采用蒸汽高压膨胀粉碎技术，进行晶层膨化分离；

晶层分离处理：采用高压膨胀粉碎设备，将珍珠浆料放入高压罐内，用蒸汽加压，然后珍珠浆料通过膨胀阀，进入膨胀腔内减压，反复多次，达到珍珠或贝壳微粒的层间分离效果；

液相插层处理：将经膨胀技术处理的珍珠浆料，调至料水比为1∶5浓度的浆料，添加0.5～1％的插层剂或0.5～1％的表面改性剂，使用超声细胞破碎设备进行反复循环超声破碎，使插层剂和表面改性剂进入被膨化的珍珠层间的结构内；

纳米化处理：将经液相插层处理的珍珠浆料用micros超细粉碎机或其它更高级研磨设备，采用双水冷降温系统，使浆料在反复循环研磨中保持常温，使珍珠粉料既达到纳米级又能保持它的生物活性；

干燥成粉及解聚处理：将经纳米化处理的珍珠粉浆料喷雾干燥成微粒粉体后，再用超音速气流磨进行反粉碎解聚；

粉体表面钝化处理：将经解聚处理的珍珠粉料注入一定比例高纯度氮气或二氧化碳进行超音气流钝化，使珍珠纳米粒子表面钝化，减少纳米粒子表面电荷，减少纳米粒子间的团聚；

经过上述工艺处理的珍珠粉或贝壳粉体，在一吨工业化产品的纳米珍珠粉中抽样，其颗粒最大尺寸均小于300nm，其中粉体重量比的30～50％之间的颗粒尺寸小于或等于100nm。电子显微镜透射检测粒径在20～100nm的占60％，100～200nm的占40％。

附图说明

图1为本发明所得样品电子显微镜透射图，表示用JEM-200CX透射电子显微镜放大100000倍时，纳米珍珠粉粒径为40～80nm。

具体实施方式

实施例一珍珠为原料制造纳米珍珠粉生物钙含片的方法：

1、珍珠清洗：将原料珍珠中夹杂的沙石颗粒及病珠挑出，然后用水清洗珍珠并注入O₃消毒灭菌处理；

2、低温烘干：将经过水洗的珍珠在80℃以下烘干，防止过高温度破坏珍珠层的生物活性；

3、珍珠粗粉碎：采用双辊槽面细碎机对已烘干的珍珠壳层进行粗碎粉至100目左右；

4、超细粉碎：将100目的珍珠粗粉放入搅拌球磨机内，加入适量水及加入粉体重量的0.5～5％的有机硅油为分散剂，依靠磨腔中机械搅拌棒带动研磨介质运动产生挤压力和剪切力对珍珠粉进行剥离超细粉碎达到颗粒5um左右；

5、晶层分离处理：将搅拌球磨浓度在20～30％之间的珍珠浆料进入高压膨胀设备的高压罐内，在高压罐内浆料被蒸汽加压，然后高压罐内的珍珠浆料通过膨胀阀突然进入膨胀腔内迅速减压至正常，在这种发泡粉碎力场作用下，珍珠微粒的层间出现膨化松散，经过三次以上的反复高压膨胀技术处理后，再进入下一工艺处理；

6、液相插层处理，将经液相球磨的珍珠浆料调至料水比为1∶5浓度，往珍珠粉浆料中加入0.5～5％％的插层剂，使用超声细胞破碎设备进行反复循环超声破碎，使插层剂渗入珍珠层间，为珍珠粉的纳米化创造化学能转化条件；

7、纳米化处理：将经过液相插层处理的珍珠浆料，用经改造后的日本micros超细粉碎机或用可研磨珍珠粉至200nm以下的设备，采用双水冷降温系统，使浆料在反复循环研磨中保持常温，珍珠粉既达到纳米级微粒又能保持珍珠粉的生物活性。本发明如果采用micros的MIC-20型容积为52升，磨腔有效体积为22.3升，每次投料可达50公斤浆料，纳米珍珠粉可达日产100KG以上的生产量；

8、干燥成粉及解聚处理：将经纳米化处理的珍珠粉浆料喷雾干燥成微粒粉体后，再用流化床对撞式气流磨进行反粉碎解聚或用其它研磨设备进行反粉碎解聚；

9、粉体表面钝化处理：将经解聚处理的珍珠粉料二次进入气流磨注入一定比例高纯度氮气在强力的超音氮气或二氧化碳气流冲击下进行气流超音钝化，减少纳米粒子表面电荷，减少纳米粒子团聚；

10、包装技术处理：纳米级粉体采用二氧化碳正压包装技术；

11、成品包装灭菌，按常规的GMP药厂要求进行包装灭菌。

经过上述工序制造的纳米珍珠生物钙样品经浙江省测试技术研究所分析测试珍珠粉蛋白质含量为2.0％，17种氨基酸总含量为1.67％，钙含量为39.19％。其中17种氨基酸列表如下：(重量％)

1、天门冬氨酸(ASP) 0.13 10、甲硫氨酸(MET) 0.03

2、苏氨酸(THR) 0.03 11、异亮氨酸(ILE) 0.06

3、丝氨酸(SER) 0.12 12、亮氨酸(LEU) 0.12

4、谷氨酸(GLU) 0.09 13、酪氨酸(TYR) 0.05

5、脯氨酸(PRO) 0.03 14、苯丙氨酸(PHE) 0.09

6、甘氨酸(GLY) 0.29 15、组氨酸(HIS) 0.02

7、丙氨酸(ALA) 0.37 16、赖氨酸(LYS) 0.10

8、胱氨酸(CYS) 0.02 17、精氨酸(ARG) 0.09

9、缬氨酸(VAL) 0.04

实施例二，以新鲜的贝壳为原料制造纳米珍珠贝壳粉含片工艺过程，新鲜贝壳包括珍珠贝壳，牡蛎贝壳、鲍类贝壳等先清洗干净贝壳外的泥沙杂物。

1、首先去除贝壳外层黑色皮质层，在常温下先用碱洗，将黑色皮质层去除，贝壳的白色钙质层完全颗露在外，用弱酸浸泡，再用水冲洗至中性，PH7左右，并注入O₃消毒灭菌处理；

2、低温烘干：将经过水洗的贝壳在80℃以下烘干，防止过高温度破坏贝壳的珍珠层的生物活性；

3、贝壳粗粉碎：采用双辊槽面细碎机对已烘干的贝壳进行粗碎粉至100目左右；

4、超细粉碎，将100目的贝壳粗粉放入搅拌球磨机内，加入适量水及加入0.5～5％的有机硅油为分散剂，依靠磨腔中机械搅拌棒带动研磨介质运动产生挤压力和剪切力对贝壳粉进行剥离超细粉碎达到颗粒5um左右；

5、晶层分离技术处理：将搅拌球磨浓度在20～30％之间的贝壳粉浆料进入高压膨胀设备的高压罐内，在高压罐内浆料被蒸汽加压，然后高压罐内的贝壳粉浆料通过膨胀阀突然进入膨胀腔内迅速减压至正常，在这种发泡粉碎力场作用下，贝壳粉微粒的层间出现膨化松散，经过三次以上的反复高压膨胀技术处理后，再进入下一工艺处理；

6、液相插层技术处理，将经液相球磨的贝壳粉浆料调至料水比为1∶5浓度，往贝壳粉浆料中加入0.5～5％％的插层剂，使用超声细胞破碎设备进行反复循环超声破碎，使插层剂渗入贝壳层间，为贝壳粉的纳米化创造化学能转化条件；

7、纳米化处理：将经过液相插层处理的贝壳粉浆料，用经改造后的日本micros超细粉碎机或用可研磨贝壳粉至200nm以下的设备，采用双水冷降温系统，使浆料在反复循环研磨中保持常温，贝壳粉既达到纳米级微粒又能保持贝壳粉的生物活性。本发明如果采用micros的MIC-20型容积为52升，磨腔有效体积为22.3升，每次投料可达50公斤浆料，纳米贝壳粉可达日产100KG以上的生产量；

8、干燥成粉及其反粉碎解聚处理：将经纳米化处理的贝壳粉浆料喷雾干燥成微粒粉体后，再用流化床对撞式气流磨进行反粉碎解聚；

9、粉体表面钝化处理：将经解聚处理的贝壳粉料二次进入气流磨注入一定比例高纯度氮气在强力的超音氮气或二氧化碳气流冲击下进行气流超音钝化，减少纳米粒子表面电荷，减少纳米粒子团聚。

10、包装技术处理：纳米级粉体采用二氧化碳正压包装技术。

11、成品包装灭菌，按常规的GMP药厂要求进行包装灭菌。

经过上述工序制造的纳米贝壳粉样品经测试结果，贝壳超细粉体颗粒最大尺寸均小于300nm，其中粉体重量比的30～50％之间的颗粒尺寸小于或等于100nm。其含蛋白质1％～2％重量，15种氨基酸总量1％～1.5％重量，钙离子含量30％～40％重量。

Claims

1、纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，它包括珍珠或贝壳的清洗、低温烘干、粗粉碎、成品正压包装和灭菌工艺过程，其特征还包括以下中间工艺流程；

超细粉碎：将经粗粉碎至100目的上述粉末置于搅拌球磨机中，加适量水形成搅拌研磨浆，并加入0.5％～5％分散剂对珍珠粉或贝壳粉进行剥离超细粉碎至5um左右；

液相插层处理：将经液相研磨的珍珠或贝壳浆料调至料水比为一定比例浓度的浆料，添加0.5％～5％以上的插层剂或0.5％～5％以上的表面改性剂，使用超声细胞破碎设备进行反复循环超声破碎，使插层剂或表面改性剂进入珍珠或贝壳层间的结构内；

纳米化处理：将经液相插层处理的珍珠或贝壳浆料用micros超细粉碎机采用双水冷降温系统，使浆料在反复循环研磨中保持常温，使珍珠或贝壳粉料既达到纳米级又能保持它的生物活性；或使用其它更高级的研磨设备进行纳米化处理；

干燥成粉及解聚处理：将经纳米化处理的珍珠或贝壳粉浆料喷雾干燥成微粒粉体后，再用气流磨或其它研磨设备进行反粉碎研磨解聚；

粉体表面钝化处理：将经解聚处理的珍珠或贝壳粉注入惰性气体进行钝化处理，减少纳米粒子表面电荷，减少纳米粒子间的团聚；

所述的珍珠或贝壳超细粉体，颗粒最大尺寸均小于300nm，其中粉体重量比的30～50％之间的颗粒尺寸小于或等于100nm。

2、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是晶层分离采用蒸汽高压膨胀粉碎工艺，完成珍珠或贝壳的晶层分离。

3、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是原材料采用臭氧处理消毒灭菌。

4、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是分散剂为有机硅油，其添加量为粉体重量的0.5％～5％。

5、根据权利要求1所述的纳米珍珠粉及纳米贝壳类的制备方法，其特征是插层处理工艺是采用超声波粉碎技术。

6、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是纳米粉体粒子表面钝化处理，采用氮气或二氧化碳超音气流技术处理。

7、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是纳米粉体包装采用二氧化碳正压技术处理。

8、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是所述的珍珠或贝壳超细粉体，其含蛋白质1～2％重量，17种氨基酸含量1～1.5％重量，钙离子含量30～40％重量。

9、根据权利要求1所述的纳米级珍珠粉或贝壳粉的制造方法，其特征是纳米珍珠粉体原料是珍珠，纳米贝壳类生物钙粉体原料是珍珠贝壳、牡蛎贝壳、鲍类贝壳。