CN1321646C - 以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备方法。这种口服补锌剂是一种含活性锌的水滑石。按重量百分比计，锌在水滑石中的含量为含量为9～11%。其制备方法是，将铝盐、镁盐和锌酸盐溶液在强烈搅拌的同时快速混和，并在水热条件下恒温晶化；也可以将铝碳酸镁加热到450～550℃得到双金属氧化物，利用阴离子插层反应，将锌酸根植入其晶格中，最后经干燥研磨或喷雾干燥制成固态粉末，并压制成片剂。基于本发明所制得的口服补锌剂，能通过缓释作用为人或动物提供必需的微量元素锌，减轻了直接服用无机锌盐、锌酸盐带来的各种副作用，增加了锌的吸收率。所补充的锌元素能够预防和治疗因锌缺乏引起的各种疾病。

Description

以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备方法。

背景技术

锌是一种人体必需的微量元素，也是细胞内最丰富的微量元素。成人需10～15mg/d，儿童约需10mg/d。锌分布在人体各个组织器官内，视网膜、脉络膜、前列腺等器官含量最多，胰腺、肝、肾、肌肉也含有较多的锌。据中国医学科学院对18个省市学龄前儿童头发中含锌量测定，大约60％儿童含锌量低于正常值。人体中锌主要从食物中来，我国人群的膳食构成基本以谷物类为主，而谷物类的锌含量普遍较低。因此，锌摄入量不足是较普遍的现象，在儿童中尤为突出。

锌参与体内许多酶的合成。人体内有近200种酶的活性与锌有关，如DNA聚合酶，RNA合成酶，与营养物质代谢有关的许多脱氢酶；与红细胞运送氧和二氧化碳功能有关的碳酸酐酶；与骨骼生长发育有关的碱性磷酸酶，等。

造成人体缺锌的因素主要有：一是摄入量不足，谷物和果蔬类食物锌含量低，这是我国人口普遍缺锌的主要原因；二是需求量的增加，如孕妇和哺乳妇对锌的需求量增加，婴幼儿和少年由于生长发育的要求对锌需求量增加，这些人群更容易缺锌；三是体内锌丢失增加，长时间饥饿、烧伤、创伤和大手术病人由于组织破坏分解，可引起尿锌排泄增加；此外，肾病、慢性失血、糖尿病、寄生虫感染及慢性酒精中毒者都会使体内锌丢失。

缺锌对机体的负面影响是多方面的。一是对生长发育和组织再生的影响，锌广泛参与核酸和蛋白质的代谢，缺锌后人体中锌依赖酶的活性降低，妨碍细胞的正常复制和分化，研究证实发育期儿童缺锌的早期表现是生长迟缓或停滞，缺锌可妨碍正常的软骨生成和钙化过程，影响儿童生长发育。缺锌者胶元蛋白合成不足，伤口愈合不好，易发生感染。二是对性器官和性功能的影响。锌缺乏可引起男性第二性征及女性生殖器发育迟缓，青年男女均有性腺机能减退现象，性功能低下。三是锌和激素之间的相互作用，锌不但参与胰岛素合成，并有稳定胰岛素结构的作用，缺锌可使胰岛素降解加剧，引起血中胰岛素水平下降及对葡萄糖利用串减少，葡萄糖耐量下降，且多数随尿病患者伴有锌吸收不良。缺锌还导致体内胸腺素的产量和活性及T细胞的功能降低，机体免疫能力减退。四是缺锌可引起血液内视黄醇结合蛋白的浓度降低，影响组织对维生素A的利用，使人的视力和暗适应能力下降。

最早使用的补锌药物是硫酸锌，但是由于对胃肠粘膜有刺激性而引起恶心、呕吐等副作用，目前已较少使用。因此，近年来人们尝试使用有机锌制剂，包括醋酸锌、枸橼酸锌、乳清酸一精氨酸锌、甘草酸锌、葡萄糖酸锌、L-天门冬氨酸螯合锌、L-赖氨酸螯合锌、甘氨酸锌、L-苏糖酸锌、果糖二磷酸锌、乙酰谷酰胺锌，等。有机锌的制备复杂，价格不菲，且绝大多数效果尚不能肯定。

发明内容

本发明的目的是提供一种以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备方法。

本发明的补锌剂是一种含锌酸根离子的水滑石，按重量百分比计，锌在水滑石中的含量为9～11％。

所说的水滑石是一种层状化合物，由Mg、Al的氢氧化物组成基本结构层，层间充填了锌酸根阴离子和水分子，其代表性化学结构如下：

[Mg_4-xAl_x(OH)_7+x]₂ZnO₂·4H₂O

X＝1～2。

一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法包括以下步骤：

1)将铝盐溶于水中配制成浓度为0.5～5M的溶液，向溶液中加入克分子数1～3倍于铝盐的镁盐，搅拌直至全溶，制得溶液A；

2)将克分子数等于铝盐和镁盐克分子数总量四分之一的Na₂ZnO₂溶于水中，配成浓度为0.5～5M的溶液，再向溶液中加入克分子数为铝盐克分子数三倍和镁盐克分子数两倍的NaOH，搅拌直至全溶，制得溶液B；

3)将上述A、B两种溶液加热至80～90℃，搅拌混合，得到悬浮液；

4)将悬浮液放入水浴锅中，在80～90℃温度下晶化12～24小时；

5)将步骤4)所得产物过滤、抽滤或离心脱水、用80～90℃的热水洗2～3次。放入烘箱中，在60～80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05～0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

所说的铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝及其水合物，所说的镁盐为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁及其水合物。

另一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法包括以下步骤：

1)将铝碳酸镁在450～550℃温度下加热，制得铝镁双金属氧化物；

2)将铝镁双金属氧化物研磨至小于200目，加水搅拌均匀，制成浓度为5～25％的悬浮浆液；

3)将重量等于铝碳酸镁20～22％的锌酸钠配置成5～15％的溶液，并加入重量相当于锌酸钠5～20％的NaOH，搅拌使其完全溶解；

4)将悬浮浆液以及锌酸钠和NaOH的混和溶液加热至80～90℃，搅拌混合，将混合物放入水浴锅中，在80～90℃温度下晶化12～24小时；

5)将步骤4)所得产物过滤、抽滤或离心脱水、用80～90℃的热水洗2～3次。放入烘箱中，在60～80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05～0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

所说的市售铝碳酸镁是一种层状化合物，由Mg、Al的氢氧化物组成基本结构层，层间充填了碳酸根阴离子和水分子，其代表性化学结构如下：

[Mg_4-xAl_x(OH)_7+x]₂CO₃·4H₂O

X＝1～2。

本发明的以水滑石为载体的口服补锌剂的使用方法，是用于人类口服，儿童每天0.05～0.1克，成人每天0.1～0.15克，孕妇与老年人每天0.15～0.20克，分2～3次于饭前半小时服用。

本发明的优点是：

1)所用原料均为常见混合物，成本低廉，生产工艺流程简单，设备投资省；

2)水滑石的缓释效应及其与胃酸反应产物提高了锌酸盐的使用安全性，减轻了直接服用锌酸盐、锌盐纯品带来的腹泻、肠胃不适等副作用；

3)载体水滑石与胃肠道粘膜的亲和性高，大大提高了锌的吸收率，同时也降低了环境残留量；

4)使用方便，适用范围广泛。

具体实施方式

水滑石又称为双金属氢氧化物，是一种由两种不同价态的金属氧化物组成的人工合成物，简称LDH(Layered Double hydroxides)。它具有类似于水镁石(Mg(OH)₂)的层状结构，其前身为水滑石类化合物，亦被称为阴离子粘土。水滑石的化学结构通式为：

[Mg_4-xAl_x(OH)_7+x]₂ZnO₂·4H₂O

其中X＝1～2。以上结构式可以看作是水镁石中的Mg²⁺离子被Al³⁺部分替代的产物，为平衡结构层的正电荷，在结构层之间又充填了锌酸根阴离子，此外还有水分子。以水滑石作为锌元素的载体，是因为它是一种碱性化合物，口服后能与胃酸反应，缓慢释放出锌离子，并形成胶态物质，对胃粘膜起保护作用。水滑石的缓释作用降低了锌离子的瞬间浓度，而胶态物质的形成有效缓解了对胃的刺激，从而降低了锌离子可能引起的副作用。

本发明采用共沉淀法制得锌酸根型水滑石，主要原料是镁盐、铝盐、锌酸钠和烧碱。其中，镁盐和铝盐可采用硫酸盐、硝酸盐和盐酸盐及其水合物。镁盐与铝盐的克分子比例一般应控制在1∶1至3∶1范围。在配制溶液A时，镁盐与铝盐的溶解顺序并不重要。溶液B由锌酸钠与烧碱配制而成，其中锌酸钠克分子数等于铝盐和镁盐克分子数总量的四分之一，烧碱的克分子数是为铝盐克分子数三倍和镁盐克分子数两倍之和，二者的溶解顺序并不重要。注意，加入烧碱是为了使溶液中的Mg²⁺和Al³⁺形成氢氧化物沉淀，实际操作时烧碱的用量应过量5～10％，以保证溶液中锌酸根的稳定。

将溶液A和溶液B混和前分别加热，是为了消除溶解CO₂对溶液中锌酸根离子的竞争性吸附，基于同样的原因，晶化过程应在接近于沸点的温度下进行，水洗也应使用近于沸点的热水。

市售铝碳酸镁是铝镁碳酸根型水滑石的别名，在医药行业它的商品名称又叫“威地美”，具有中和胃酸、胆酸，保护胃粘膜的功效。以铝碳酸镁为原料合成能使工艺流程简化，基本方法是通过加热使铝碳酸镁分解成铝镁双金属氧化物：

[Mg₃Al(OH)₈]₂CO₃·4H₂O→Mg₆Al₂O₉+12H₂O+CO₂

铝镁双金属氧化物与溶液中的锌酸根离子和水分子反应，生成锌酸根型水滑石：

Mg₆Al₂O₉+13H₂O+ZnO₂ ^2-→[Mg₃Al(OH)₈]₂ZnO₂·4H₂O+2(OH)^-

加入到锌酸钠溶液中的烧碱未参与反应，目的是保持锌酸根离子的稳定。

将锌元素搭载到水滑石上的反应属于化学吸附反应。其原理是，水滑石在水溶液中具有获取阴离子与水分子的强烈倾向，以恢复重建水滑石的结构。在混和前将两种反应物分别加热，是为了消除溶解CO₂对溶液中锌酸根离子的竞争性吸附，基于同样的原因，晶化过程应在接近于沸点的温度下进行，水洗也应使用近于沸点的热水。

供口服的锌酸根型水滑石需压制成每片重量为0.05～0.1克的片剂，主要是为服用方便及掌握剂量。片剂中的锌含量为片剂自身重量的9～11％，平均10％。这种口服补锌剂的使用方法是，儿童每天0.05～0.1克，成人每天0.1～0.15克，孕妇与老年人每天0.15～0.20克，分2～3次于饭前半小时服用。

下面结合实施例进一步说明本发明。

实施例1：共沉淀法制备水滑石，步骤如下：

1)将0.225mol Mg(NO₃)₂和0.075mol Al(NO₃)₂溶于300mL水中配成溶液A；

2)将0.075mol Na₂ZnO₂和0.74mol NaOH溶于300mL水中配成溶液B；

3)将上述A、B两种溶液加热至90℃，在强烈搅拌的同时将两溶液快速混合，得到白色悬浮液；

4)将悬浮液放入水浴锅中，在90℃温度下晶化12小时；

5)将步骤4)所得产物离心脱水，用接近沸点的热水清洗2～3次。放入烘箱中，在60℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05克的片剂，即为口服补锌剂。

实施例2：共沉淀法制备水滑石，步骤如下：

1)将0.2mol Mg(NO₃)₂和0.2mol Al(NO₃)₂溶于250mL水中配成溶液A；

2)将0.1mol Na₂ZnO₂和1.1mol NaOH溶于250mL水中配成溶液B；

3)将上述A、B两种溶液加热至80℃，在强烈搅拌的同时将两溶液快速混合，得到白色悬浮液；

4)将悬浮液放入水浴锅中，在80℃温度下晶化24小时；

5)将步骤4)所得产物离心脱水，用接近沸点的热水清洗3次。放入烘箱中，在80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

实施例3：采用市售铝碳酸镁为原料按以下步骤制备而成：

1)称取100克铝碳酸镁在550℃温度下加热，制得铝镁双金属氧化物；

2)将铝镁双金属氧化物研磨至小于200目，加500毫升水搅拌均匀，制成悬浮浆液；

3)称取22克锌酸钠，溶入200毫升水中，再加入1.5克NaOH，搅拌使其完全溶解；

4)将悬浮浆液以及锌酸钠和NaOH的混和溶液加热至90℃，在强烈搅拌的同时将二者快速混合，将混合物放入水浴锅中，在90℃温度下晶化12小时；

5)将步骤4)所得产物离心脱水、用接近沸点的热水洗3次。放入烘箱中，在80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

实施例4：采用市售铝碳酸镁为原料按以下步骤制备而成：

1)称取100克铝碳酸镁在450℃温度下加热，制得铝镁双金属氧化物；

2)将铝镁双金属氧化物研磨至小于200目，加300毫升水搅拌均匀，制成悬浮浆液；

3)称取20克锌酸钠，溶入200毫升水中，再加入3克NaOH，搅拌使其完全溶解；

4)将悬浮浆液以及锌酸钠和NaOH的混和溶液加热至80℃，在强烈搅拌的同时将二者快速混合，将混合物放入水浴锅中，在80℃温度下晶化24小时；

5)将步骤4)所得产物离心脱水、用接近沸点的热水洗2次。放入烘箱中，在60℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05克的片剂，即为口服补锌剂。

本发明提供了一种以水滑石为载体的口服补锌剂及其制备与使用方法。该发明涉及的原料来源广泛，制备方法与工艺流程简单，生产成本较低，易于推广实施。基于本发明所制得的口服补锌剂，能通过缓释作用为人或动物提供必需的微量元素锌，减轻了直接服用无机锌盐、锌酸盐带来的各种副作用，增加了锌的吸收率。所补充的锌元素能够预防和治疗因锌缺乏引起的各种疾病。

Claims (6)

1.一种以水滑石为载体的口服补锌剂，其特征是，它是一种含锌酸根离子的水滑石，按重量百分比计，锌在水滑石中的含量为9～11％。

2.根据权利要求1所述的一种以水滑石为载体的口服补锌剂，其特征在于所说的水滑石是一种层状化合物，由Mg、Al的氢氧化物组成基本结构层，层间充填了锌酸根阴离子和水分子，其代表性化学结构如下：

[Mg_4-XAl_X(OH)_7+X]₂ZnO₂·4H₂O

X＝1～2。

3.一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

1)将铝盐溶于水中配制成浓度为0.5～5M的溶液，向溶液中加入克分子数1～3倍于铝盐的镁盐，搅拌直至全溶，制得溶液A；

2)将克分子数等于铝盐和镁盐克分子数总量四分之一的Na₂ZnO₂溶于水中，配成浓度为0.5～5M的溶液，再向溶液中加入克分子数为铝盐克分子数三倍和镁盐克分子数两倍的NaOH，搅拌直至全溶，制得溶液B；

3)将上述A、B两种溶液加热至80～90℃，搅拌混合，得到悬浮液；

4)将悬浮液放入水浴锅中，在80～90℃温度下晶化12～24小时；

5)将步骤4)所得产物过滤、抽滤或离心脱水、用80～90℃的热水洗2～3次。放入烘箱中，在60～80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05～0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

4.根据权利要求3所述的一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法，其特征是所说的铝盐为氯化铝、硝酸铝、硫酸铝及其水合物，所说的镁盐为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁及其水合物。

5.一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

1)将铝碳酸镁在450～550℃温度下加热，制得铝镁双金属氧化物；

2)将铝镁双金属氧化物研磨至小于200目，加水搅拌均匀，制成浓度为5～25％的悬浮浆液；

3)将重量等于铝碳酸镁20～22％的锌酸钠配置成5～15％的溶液，并加入重量相当于锌酸钠5～20％的NaOH，搅拌使其完全溶解；

4)将悬浮浆液以及锌酸钠和NaOH的混和溶液加热至80～90℃，搅拌混合，将混合物放入水浴锅中，在80～90℃温度下晶化12～24小时；

5)将步骤4)所得产物过滤、抽滤或离心脱水、用80～90℃的热水洗2～3次。放入烘箱中，在60～80℃下烘干，研磨至小于200目；

6)将步骤5)所得粉体压制成每片重量为0.05～0.1克的片剂，即为口服补锌剂。

6.根据权利要求5所述的一种以水滑石为载体的口服补锌剂的制备方法，其特征在于所说的市售铝碳酸镁是一种层状化合物，由Mg、Al的氢氧化物组成基本结构层，层间充填了碳酸根阴离子和水分子，其代表性化学结构如下：

[Mg_4-XAl_X(OH)_7+X]₂CO₃·4H₂O

X＝1～2。