CN1947723A - 液相多、聚糖纳米硒及其制备与保存 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液相多、聚糖纳米硒及其制备与保存，液相多、聚糖纳米硒是由多、聚糖、活性组分、还原剂和Se(IV)(即Na2SeO3或SeO2)溶液经一系列相互作用而生成的含纳米态元素活性硒溶液，制备方法简单易行，适宜工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及多、聚糖纳米硒，特别是液相多、聚糖纳米硒及其制备与保存。
背景技术
单质硒的制备方法很多，如真空蒸馏法，粗硒氧气-氨还原法，氧化燃烧法，硒化氢热分解法，生成硒的有机中间产物等方法。但这些方法中的制备条件如温度、压力要求较高，所使用的参加反应的原料多为精炼铜的阴极泥，硫酸厂的残泥，炼铜烟尘废物，易对环境造成影响且有一定的毒性，制备的单质硒一般应用于玻璃、陶瓷、染料、冶金等行业。制取的单质硒分为无定形的红色粉状单质硒或灰黑色单质硒以及结晶形灰硒。
张劲松等人于1998年已申请了活性单质硒的制备方法的专利(申请号：97107038.5，公开号：CN：1184776A)，是将硒化合物或黑色单质硒加还原剂还原，加入蛋白质或多肽后生成蛋白质态或多肽态的单质硒，经过分离，干燥，得到活性红色单质硒固体。此发明中，制得了物理化学性质稳定，生物利用性好的红色单质硒；活性红色单质硒可在体外进入红细胞，引起红细胞溶血，其作用程度远小于Na2SeO3；活性红色单质硒可诱发肝匀浆脂质过氧化，其程度远不如Na2SeO3，活性红色单质可与谷胱甘肽有限反应，而亚硒酸钠与谷胱甘肽剧烈反应；活性红色单质硒毒性低于Na2SeO3。通过实验，活性红色单质硒能对抗CCl4诱发的急性肝损伤，显著抑制肿瘤体积，重量，抑制瘤转移，提高免疫指标，显著抑制D-半乳糖诱导的抗氧化损伤，显著提高果蝇的平均寿命、半数存活时间及最高平均寿命。
张胜义等人于2002年已申请了褪黑素纳米硒及其制备方法(申请号：02138404，公开号：CN1415309)、葡苷聚糖纳米硒及其制备方法(申请号：02138402.9，公开号：CN1415241A)和甲壳素纳米硒及其制备方法的专利(申请号：02138643，公开号：CN1415310)，其产品均是某种活性物质(如褪黑素、葡苷聚糖)和红色纳米硒组成的复合物。以上方法均要在液相中首先生成纳米硒，然后经过分离，干燥得到固体的纳米硒。
纳米硒的生物学功效已被认可，国家卫生部已批准纳米硒胶囊为保健食品(卫食健字1998第134号)。但液相纳米硒的制备及保存技术迄今尚无专利报道。
发明内容
液相纳米硒的制备及保存技术迄今尚无专利报道，液相多、聚糖纳米硒是由多、聚糖，还原剂和Se(IV)(即Na2SeO3或SeO2溶液经相互作用而生成的含纳米态元素活性硒溶液，可直接用于纳米硒保健口服液或硒注射剂，也可进一步处理制成多、聚糖纳米硒胶囊。
本发明的目的是制备液相多、聚糖纳米硒，并提供其相应的保存方法，扩充了单质硒制备的可行性方法和扩展了纳米硒保存的范围。
本发明的一方面涉及液相多、聚糖纳米硒，其是由多、聚糖和纳米硒组成的复合物。
本发明的另一个方面涉及液相多、聚糖纳米硒的制备方法，其是由亚硒酸盐溶液同多、聚糖溶液在还原剂存在下反应而生成。
亚硒酸盐为亚硒酸钠或酸式亚硒酸盐比如亚硒酸钠(Na2SeO3)，亚硒酸氢钠(Na2HSeO3)等，也可以是二氧化硒(SeO2)，还原剂首选为抗坏血酸，多、聚糖起到分散、稳定和保存作用，可以用蔗糖或其他糖类，比如壳聚糖、异枝麒麟菜多糖。
本发明的最后一个方面涉及纳米硒的保存方法，可将其制成本发明的液相多、聚糖纳米硒，并可将多、聚糖纳米硒在一定温度下保存(可直接保存于常温下即0-35℃，但考虑到多、聚糖在液相中的保存条件，优选温度为2-10℃的冰箱冷藏区)。
本发明的制备方法主要是向Se(IV)-还原剂体系中加入的多、聚糖，并要求加入的多、聚糖具有一定的特性，方法如下：
向Se(IV)-还原剂体系中加入的多、聚糖，该多、聚糖应同时具有以下特性：在液相中，多、聚糖的加入能均匀分散生成的纳米硒微粒并使其呈一定的排列顺序；多、聚糖对纳米硒特殊的聚集形态和排列起稳定和保护作用；多、聚糖对整个液相体系中的溶液起到保护作用。
研究表明，加入一定量的Se(IV)后，还原得到的纳米硒微粒的粒径与Se(IV)的量相关，即纳米硒微粒的大小可通过加入不同Se(IV)的量控制(见表1、图1)。获得的多、聚糖纳米硒溶液可直接应用于实验和实际生产中，较好的解决了纳米硒在液相中的贮存问题。且红色纳米硒被多、聚糖吸附包裹形成稳定的粒子，微观结构呈球状、树枝状或椭圆等(见图3、4、5)。多、聚糖纳米硒的结构、性质均没有变化且具有较高的生物活性。
本发明的制备方法简单易行，常温常压，操作、控制方便，从使用起始原料到所生成的产物均不涉及分离，为本发明的创新之处。张劲松等人的活性单质硒的制备方法中，加入蛋白质或多肽方能生成蛋白质态或多肽态制得单质硒后，需要把蛋白质和单质硒分离，干燥才得到活性红色单质硒固体。张胜义等人的制备方法中，虽然在液相中观察到纳米硒的特殊分散状态，但单质硒通过分离、干燥等过程后其分散状态也因此有可能改变。前人的方法只涉及了固体单质硒的制备方法，而未解决单质硒，尤其是液相中纳米硒态单质硒的保存方法，从而限制了单质硒的使用方式。前人的方法中，单质硒的含量干燥后较难定量控制，而Se(IV)的含量在液相中可以控制。由于本发明的制备方法的起始原料亚硒酸钠已经完全反应，反应后余下的抗坏血酸不影响产品的性质也无毒性，所得的产品经透射电镜测定为被多、聚糖包裹的纳米硒溶液，故不须分离，适宜工业化生产。
所制得的液相纳米硒复合物颜色由浅棕黄色到棕红色(Se(0)含量不同而变化)，用肉眼观察，为无沉淀、无悬浮体的均匀液体。
附图说明
图1为蔗糖纳米硒体系的激光散射图
图2为蔗糖-Se(0)透射电镜图
图3为壳聚糖-Se(0)透射电镜图
图4为异枝麒麟菜多糖-Se(0)透射电镜图
图5为异枝麒麟菜多糖-Se(0)激光散射图
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明加以举例说明，但并不对本发明的范围加以限制。
实施例1：
在常温、常压下，取25～50mL(可根据实际需要按比例调整加入的量)含Se为56.4μg/ml亚硒酸钠水溶液(即由固体亚硒酸钠配制成浓度为56.4μg/ml的水溶液)，搅拌下加入到1.0％(质量比)蔗糖(恒丰牌纯正白砂糖，广州市白云蚌湖恒丰食品厂)和8mg/mL抗坏血酸(分析纯，天津市化学试剂一厂，抗坏血酸的量可根据需要改变，但须满足摩尔比：抗坏血酸/亚硒酸钠≥2)水溶液中，搅拌5～6分钟至混合物红色不再改变，即得产品。
实施例2：
在常温、常压下，取25～50mL(可根据实际需要按比例调整加入的量)含Se为56.4μg/ml亚硒酸钠水溶液(即由固体亚硒酸钠配制成浓度为56.4μg/ml的水溶液)，搅拌下加入到0.20％(质量比)壳聚糖(上海伯奥生物科技有限公司，脱乙酰度≥90％，粘度＜100cps＝和8mg/mL抗坏血酸(分析纯，天津市化学试剂一厂，抗坏血酸的量可根据需要改变，但须满足摩尔比：抗坏血酸/亚硒酸钠≥2)水溶液中，搅拌5～6分钟至混合物红色不再改变，即得产品。
实施例3：
在常温、常压下，取25～50mL(可根据实际需要按比例调整加入的量)含Se为56.4μg/ml亚硒酸钠水溶液(即由固体亚硒酸钠配制成浓度为56.4μg/ml的水溶液)，搅拌下加入到0.021％(质量比)异枝麒麟菜多糖(2000年采自海南省琼海市麒麟菜养殖基地)和8mg/mL抗坏血酸(分析纯，天津市化学试剂一厂，抗坏血酸的量可根据需要改变，但须满足摩尔比：抗坏血酸/亚硒酸钠≥2)水溶液中，搅拌15～20分钟，2～10℃下反应7天，即得产品。
在实施例1、2、3中，最终样品的体积可根据不同需要配制成100～1000mL。多、聚糖，抗坏血酸，亚硒酸钠的加入顺序不宜改变。
由于加入的亚硒酸钠已经完全反应，反应中余下的抗坏血酸不影响产品的性质也无毒性，故产品无需分离(所得的产品经透射电镜测定，存在均匀分散的纳米态微粒硒，并观察了纳米硒微粒的结构，见图3、4、5)
所得的产品可直接保存于于2℃～10℃冰箱中，经过透射电镜和激光散射测定，纳米硒微粒并无聚集现象，其存在状态稳定，可至少存放3个月。
具体结果如下：
表1 Se(IV)加入量与Se(0)粒径的关系(蔗糖纳米硒)
| 无加入蔗糖 | 加入蔗糖 | ||
| Se(IV)浓度(μg/mL) | 平均粒径(nm) | Se(IV)浓度(μg/mL) | 平均粒径(nm) |
| 0.02800.2801.415.6414.10 | 26.041.0100243800～1000 | 0.2802.825.648.4611.28 | 22.729.939.851.962.9 |
*无加入蔗糖指体系中含Se(IV)、8.00mg/mL Vc加入蔗糖指体系中含Se(IV)、1％蔗糖、8.00mg/mL Vc
由表1的激光散射可见，在体系中未加入蔗糖时，随着Se(IV)浓度由0.028μg/ml增加到14.10μg/ml时，纳米硒的粒径明显增大，由26nm增大至1000nm。在体系中加入蔗糖后，随着Se(IV)浓度的增加，纳米硒的粒径也平缓增加，Se(IV)浓度由0.28μg/ml～11.28μg/ml增加时，纳米硒的粒径由22.7nm增大到62.9nm。说明了蔗糖的加入能较好地控制纳米硒粒径的大小，使其粒径在合适的范围之内。
图1的激光散射可见，0.282μg/ml Se(IV)蔗糖溶液中Se(0)聚集粒子的最多分布粒径在22.20～23.50nm之间(图1，A)，2.82μg/ml Se(IV)蔗糖溶液中Se(0)聚集粒子的最多分布粒径在26.97～33.07nm之间(图1，B)，5.64μg/ml Se(IV)蔗糖溶液中Se(0)聚集粒子的最多分布粒径在34.51～41.96nm之间(图1，C)，8.46μg/ml Se(IV)蔗糖溶液中Se(0)聚集粒子的最多分布粒径在45.74～58.73nm之间(图1，D)，11.28μg/ml Se(IV)蔗糖溶液中Se(0)聚集粒子的最多分布粒径在60.92～64.26nm之间(图1，E)。由数据可知，蔗糖的加入使纳米硒的粒径呈较均一的分布，粒径最大值与最小值相差小于5nm，纳米硒粒子均匀、稳定地分散到蔗糖溶液中。
由图2的透射电镜可见，所生成的纳米硒呈树枝状(图2A)或均匀球形(图2B)分布，蔗糖的存在对纳米硒有明显的均匀分散作用和稳定作用。
由图3的透射电镜可见，所生成的纳米硒呈均匀球形(图3A)或长条状(图3B)分布，其粒径在10～150nm之间，壳聚糖的存在对纳米硒的有明显的均匀分散作用和稳定作用。
由图4的透射电镜可见，所生成的纳米硒呈椭圆形(图4A)或均匀球形(图4B)分布，其外层被异枝麒麟菜多糖包裹，由图5可见，其粒径在75～250nm之间，异枝麒麟菜多糖的存在对纳米硒的有明显的均匀分散作用和稳定作用。
由上可知，在不同的Se(IV)浓度范围内，生成的纳米硒微粒将以不同粒径的聚集微粒存在；所生成的纳米硒微粒能以多、聚糖的结构为模板更紧密地聚集，使纳米硒均匀分散在水溶液中。
Claims (8)
1.一种液相多、聚糖纳米硒，其特征在于是由多、聚糖和纳米硒组成的复合物。
2.按照权利要求1的液相多、聚糖纳米硒，其特征在于所述液相多、聚糖纳米硒中纳米硒随加入多、聚糖的不同而呈特殊的分布。
3.按照权利要求1的液相多、聚糖纳米硒，其特征在于所述的多、聚糖为蔗糖、壳聚糖、异枝麒麟菜多糖。
4.一种制备如权利要求1所述的液相多、聚糖纳米硒的方法，其特征在于，所述液相多、聚糖纳米硒是由亚硒酸盐溶液同多、聚糖溶液在还原剂存在下反应而生成。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，所述的亚硒酸盐为亚硒酸钠或二氧化硒。
6.按照权利要求4的方法，其特征在于，所述的还原剂为抗坏血酸。
7.一种保存如权利要求1所述的液相多、聚糖纳米硒的方法，其特征在于，可将其在2-10℃下保存。
8.按照权利要求7的保存方法，其特征在于，可将液相多、聚糖纳米硒保存在水溶液中。
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