FR3012807A1

FR3012807A1 - ELEMENTARY SELENIUM NANOPARTICLES AND PROCESS FOR PREPARING SAME

Info

Publication number: FR3012807A1
Application number: FR1401231A
Authority: FR
Inventors: David Bravo; Lenz Markus
Original assignee: Pancosma SA
Current assignee: Pancosma SA
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-05-08
Also published as: FR3012746A1; FR3012747A1; FR3012806A1

Abstract

L'invention concerne des nanoparticules de sélénium élémentaire, en particulier, un produit contenant des nanoparticules de sélénium, essentiellement à base : - d'au moins un composé réducteur, à l'exception des macromolécules, - d'au moins une source de sélénium et - éventuellement d'au moins un modificateur de pH. L'invention a également trait à un procédé pour la préparation d'un tel produit.The invention relates to elemental selenium nanoparticles, in particular a product containing selenium nanoparticles, essentially based on: - at least one reducing compound, with the exception of macromolecules, - at least one selenium source and - optionally at least one pH modifier. The invention also relates to a process for the preparation of such a product.

Description

NANOPARTICULES DE SÉLÉNIUM ÉLÉMENTAIRE ET PROCÉDÉ DE PRÉPARATION L'invention concerne des nanoparticules de sélénium 5 élémentaire, en particulier, un produit contenant des nanoparticules de sélénium, ainsi qu'un procédé pour la préparation d'un tel produit et un procédé pour l'enrichissement en nanoparticules de sélénium élémentaire d'un produit comprenant déjà des nanoparticules de sélénium 10 élémentaire. Arrière-plan de l'invention Les demandes de brevet étasunien publiées sous les numéros US 2012/0202062 et US 2012/0207846 décrivent la 15 production de nanoparticules de sélénium élémentaire stable amorphe. Elles sont préparées par réaction d'une source de sélénium avec un agent réducteur ou oxydant dans un milieu liquide à une température comprise entre 0 et 1000C et en présence d'une macromolécule. 20 Il est écrit aux paragraphes [0047] de ces demandes précitées que le produit de la réaction, qui peut être effectuée en milieu liquide, est une poudre de nanoparticules qui peut être isolée par un simple retrait de l'eau du milieu réactionnel. Ceci peut être réalisé par 25 évaporation, filtration ou tout moyen évident pour l'homme de l'art. Exposé sommaire de l'invention Le but majeur de l'invention est de proposer des 30 améliorations tant des produits que des procédés décrits dans les demandes de brevet précités. Les inventeurs ont découvert avec surprise que le séchage des nanoparticules pouvait ne pas être qu'un simple retrait d'eau mais pouvait, dans certaines conditions, contribuer significativement à augmenter le rendement en nanoparticules. Etudiant ce phénomène imprévu, ils ont constaté qu'il pouvait se produire une réduction du sélénite de sodium résiduel au cours du séchage, ce qui conduit en fait à augmenter la quantité de nanoparticules de sélénium élémentaire produites. En effet, pour un homme du métier (chimiste ou technologue), la mise en oeuvre d'un séchage par atomisation ne peut pas contribuer à la réduction du sélénite de sodium en sélénium élémentaire. L'atomisation à chaud consiste en un retrait rapide de l'eau d'un échantillon liquide pour le transformer en poudre. Il n'y a normalement pas de réaction chimique car l'atomisation est une organisation physique des microparticules constituant la poudre. Il n'est donc en principe pas possible qu'un tel procédé contribue à la réduction du sélénite de sodium. Un tel résultat était par conséquent tout à fait imprévisible. L'invention met ainsi à profit cette découverte 20 inespérée, en proposant un produit contenant des nanoparticules de sélénium susceptible d'être obtenu à partir : - d'au moins un composé organique et - d'au moins une source de sélénium, 25 en mettant en oeuvre une étape de séchage par atomisation. En particulier, le produit selon l'invention peut être un produit contenant des nanoparticules de sélénium essentiellement à base : - d'au moins un composé réducteur, tel qu'un composé 30 aminé, - d'au moins une source de sélénium et - éventuellement d'au moins un modificateur de pH, dans lequel les nanoparticules ont une dimension supérieure à 300 nm et de préférence d'au plus 600 nm. Ce peut être aussi un produit contenant des nanoparticules de sélénium essentiellement à base : - d'au moins un composé réducteur, tel qu'un composé aminé, à l'exception des macromolécules, - d'au moins une source de sélénium et - éventuellement d'au moins un modificateur de pH. L'invention a également pour objet un procédé de 10 préparation d'un produit contenant des nanoparticules de sélénium qui a ceci de particulier qu'il comporte une étape de séchage par atomisation. Enfin, l'invention propose aussi un procédé d'enrichissement d'un produit contenant des nanoparticules 15 de sélénium, grâce à une étape de séchage par atomisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé suivant qui est donné en référence aux figures annexées, lesquelles représentent schématiquement : 20 - figures 1 à 2 : des nanoparticules de sélénium élémentaire dans un échantillon de poudre du produit obtenu à partir de protéine de soja ; et - figure 3 : des nanoparticules de sélénium élémentaire dans un échantillon de poudre du produit 25 obtenu à partir de glycine. Exposé détaillé de l'invention Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le produit contenant des nanoparticules de sélénium est 30 susceptible d'être obtenu à partir : - d'au moins un composé organique et - d'au moins une source de sélénium, en mettant en oeuvre une étape de séchage par atomisation. Le composé organique peut être de nature très variée. Il peut s'agir par exemple d'une source de fibres. En particulier, ce peut être un composé aminé.The invention relates to elemental selenium nanoparticles, in particular to a product containing selenium nanoparticles, as well as to a process for the preparation of such a product and to a process for enrichment. in elemental selenium nanoparticles of a product already comprising elemental selenium nanoparticles. BACKGROUND OF THE INVENTION US patent applications published as US 2012/0202062 and US 2012/0207846 disclose the production of amorphous stable elemental selenium nanoparticles. They are prepared by reacting a selenium source with a reducing or oxidizing agent in a liquid medium at a temperature between 0 and 1000C and in the presence of a macromolecule. It is written in paragraphs [0047] of these aforementioned claims that the product of the reaction, which can be carried out in a liquid medium, is a nanoparticle powder which can be isolated by simply removing the water from the reaction medium. This can be done by evaporation, filtration or any obvious means for those skilled in the art. SUMMARY OF THE INVENTION The major object of the invention is to provide improvements in both the products and processes described in the aforementioned patent applications. The inventors surprisingly discovered that the drying of the nanoparticles may not be a simple removal of water but could, under certain conditions, contribute significantly to increasing the yield of nanoparticles. Studying this unforeseen phenomenon, they found that a reduction in residual sodium selenite could occur during drying, which actually leads to an increase in the amount of elemental selenium nanoparticles produced. Indeed, for a skilled person (chemist or technologist), the implementation of a spray drying can not contribute to the reduction of sodium selenite elemental selenium. Hot atomization is a rapid removal of water from a liquid sample to powder. There is normally no chemical reaction because atomization is a physical organization of the microparticles constituting the powder. It is therefore not possible in principle that such a process contributes to the reduction of sodium selenite. Such a result was therefore quite unpredictable. The invention thus makes use of this unexpected discovery by proposing a product containing selenium nanoparticles that can be obtained from: at least one organic compound and at least one selenium source, implementing a spray drying step. In particular, the product according to the invention may be a product containing selenium nanoparticles essentially based on: at least one reducing compound, such as an amine compound, at least one selenium source and optionally at least one pH modifier, wherein the nanoparticles have a size greater than 300 nm and preferably not more than 600 nm. It can also be a product containing selenium nanoparticles essentially based on: at least one reducing compound, such as an amino compound, with the exception of macromolecules, at least one source of selenium and optionally at least one pH modifier. The invention also relates to a process for the preparation of a product containing selenium nanoparticles, which is unique in that it comprises a spray-drying step. Finally, the invention also proposes a process for enriching a product containing selenium nanoparticles by means of a spray drying step. Other features and advantages of the invention will now be described in detail in the following description which is given with reference to the appended figures, which schematically represent: FIGS. 1 to 2: nanoparticles of elementary selenium in a sample of powder of the product obtained from soy protein; and FIG. 3: Elemental selenium nanoparticles in a powder sample of the product obtained from glycine. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to a first embodiment of the invention, the product containing selenium nanoparticles is likely to be obtained from: at least one organic compound and at least one source selenium, using a spray drying step. The organic compound can be very varied in nature. It may be for example a fiber source. In particular, it can be an amino compound.

Selon un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, le produit contenant des nanoparticules de sélénium est essentiellement à base : - d'au moins un composé réducteur, tel qu'un composé aminé, - d'au moins une source de sélénium et - éventuellement d'au moins un modificateur de pH, dans lequel les nanoparticules ont une dimension supérieure à 300 nm et de préférence d'au plus 600 nm.According to a second preferred embodiment of the invention, the product containing selenium nanoparticles is essentially based on: at least one reducing compound, such as an amino compound, at least one source of selenium and - optionally at least one pH modifier, wherein the nanoparticles have a size greater than 300 nm and preferably at most 600 nm.

Selon un troisième mode de réalisation préféré de l'invention, le produit contenant des nanoparticules de sélénium est essentiellement à base : - d'au moins un composé réducteur, tel qu'un composé aminé, à l'exception des macromolécules, - d'au moins une source de sélénium et - éventuellement d'au moins un modificateur de pH. Dans ce mode de réalisation, le composé aminé est de préférence un composé à chaîne relativement courte, c'est-à- dire qu'il ne s'agit en principe pas d'une macromolécule. Toutefois, il peut s'agir d'une macromolécule dégradée, par exemple une protéine comme une protéine de soja, de plasma, de lait ou d'oeuf, ayant subi une digestion à l'aide d'une enzyme, telle qu'une protéase.According to a third preferred embodiment of the invention, the product containing selenium nanoparticles is essentially based on: at least one reducing compound, such as an amino compound, with the exception of macromolecules, at least one source of selenium and - optionally at least one pH modifier. In this embodiment, the amino compound is preferably a relatively short-chain compound, i.e., it is not in principle a macromolecule. However, it may be a degraded macromolecule, for example a protein such as a soy protein, plasma, milk or egg, having been digested with an enzyme, such as a protease.

Quel que soit le mode de réalisation, le composé aminé peut également être un acide aminé, en particulier la glycine.Whatever the embodiment, the amino compound may also be an amino acid, particularly glycine.

Comme source de sélénium, on peut citer toute source de sélénium appropriée, dès lors qu'elle réagit avec la matière organique durant la préparation. On utilise de préférence le sélénite de sodium (Na2SeO3) ou le sélénate de sodium (Na2Se04). Dans certaines conditions, notamment lorsque la source de sélénium est très acide, on peut se passer de modificateur de pH. Lorsqu'un modificateur de pH est nécessaire, ce peut 10 être tout produit pouvant augmenter ou diminuer le pH. Pour augmenter le pH, on peut donc utiliser une base de Bronsted, en particulier l'hydroxyde de sodium. Pour diminuer le pH, on peut mettre en oeuvre un acide de Bronsted tel que l'acide phosphorique. 15 On pourrait éventuellement utiliser une poly-base ou un polyacide, si les conditions préparatoires et de la finalité du produit s'y prêtent. Le produit selon le premier ou troisième mode de réalisation de l'invention contient généralement des 20 nanoparticules de sélénium ayant une taille pouvant aller de 1 à 1000 nm, en particulier de 100 à 600 nm. Procédé selon l'invention Le procédé selon l'invention de préparation d'un 25 produit contenant des nanoparticules de sélénium a la particularité de comporter une étape de séchage par atomisation. Les inventeurs ont en effet constaté que l'atomisation, et en particulier l'atomisation à haute température, peut 30 s'accompagner d'une décomposition thermique qui est une réaction oxydante au cours de laquelle le composé aminé se décompose et perd des électrons. Ce phénomène se déroulant dans un environnement clos et saturé (c'est-à-dire normalement dans une tour d'atomisation), il semblerait que les électrons libérés soient captés par le sélénite de sodium résiduel (car non réduit par la réaction en milieu liquide), ce qui provoquerait l'apparition de nanoparticules de sélénium élémentaire supplémentaires conduisant à une amélioration du rendement global. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à tout produit contenant déjà des nanoparticules de sélénium. Il peut donc servir à raffiner, c'est-à-dire, enrichir, n'importe quel produit contenant des nanoparticules de sélénium, en particulier le produit décrit dans les demandes de brevet étasuniennes précitées. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : a) on réalise une solution ou suspension du ou des composé(s) aminé(s), b) on ajoute, sous agitation, au moins un modificateur de pH, c) on ajoute, sous agitation, au moins une source de 20 sélénium, et d) on soumet l'ensemble à un séchage par atomisation. Bien entendu, les étapes a) à c) peuvent être dans un ordre différent. Le séchage par atomisation est généralement effectué à 25 une température supérieure à 100°C, de préférence d'au moins 120°C, plus préférentiellement d'au moins 160°C et en particulier d'au moins 180°C. Exemples 30 Préalable sur les méthodes d'analyse : sélénium total, espèces de sélénium, nanoparticules L'analyse se déroule en 3 étapes. Les échantillons de produit à analyser sont dissous dans de l'eau régale (« aqua regia »). Au cours d'une première étape, on détermine le contenu 5 en sélénium total des échantillons grâce à la spectrométrie ICP-MS (« Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry »). Au cours d'une deuxième étape révèle l'espèce du sélénium en couplant en ligne une chromatographie ionique avec l'ICP-MS ; la comparaison des temps de rétention avec 10 des standards connus donne l'espèce du sélénium dans l'échantillon et permet de calculer la fraction de chaque espèce en proportion du contenu total de sélénium. Enfin, au cours d'une troisième étape, on investigue la structure du sélénium grâce à la microscopie électronique à 15 balayage (SEM pour « Scanning Electron Microscopy en anglais ») et la microscopie NanoSight qui permet d'analyser et de visualiser des nanoparticules entre 10 et 1000 nm. En préalable à l'analyse, les échantillons sont centrifugés avec du poly-tungstate de sodium dont la densité est 3 20 g/cm3, ce qui permet de retirer les matrices indésirables. Pour l'analyse SEM, les images par "secondary electrons" visualisent la morphologie des particules contenant le sélénium et leur topographie de surface. Un détecteur d'électrons rétrodiffusés détermine la composition de ces 25 particules. Enfin, le microscope « NanoSight » utilise la lumière laser diffractée et le mouvement brownien des particules afin d'analyser leur taille et leur distribution. Description du procédé mis en oeuvre 30 Ce procédé se décompose en deux étapes successives : la préparation d'une phase liquide et son atomisation. 1) Utilisation de protéine de soja Toute la préparation se déroule sous agitation. Un mélangeur est rempli avec 1 428 1 d'eau. Les brasseurs du mélangeur sont mis en marche. Une masse de 420 kg de protéine de soja est ajoutée. Le produit est transféré dans des cuves de procédé. Ces opérations sont répétées deux fois par cuve. Les cuves du procédé sont mises à chauffer à 70°C. Une masse de 16,74 kg d'enzyme (protéase) est versée dans la cuve. Lorsque la température atteint 70°C, on laisse le mélange agir pendant 5 heures. La température est alors augmentée à 90°C. Lorsque la température atteint 85°C, 35 kg de soude caustique sont ajoutés et la solution est mélangée pendant 1 minute. Lorsque la température atteint 88°C, une masse de 22,73 kg de sélénite de sodium 45% est ajoutée à la solution, puis celle-ci est agitée pendant 1 minute. Ensuite, le mélange est maintenu au repos, sans agitation, pendant 10 minutes. Lorsque la température atteint 90°C, 17 kg de soude caustique sont ajoutés à la solution et celle-ci est agitée pendant 1 minute. On laisse ensuite le mélange agir pendant environ 15 minutes et jusqu'à l'apparition de la couleur orange foncé désirée. Dès que cette couleur est obtenue, le chauffage est arrêté. Le contenu de la cuve est rapidement transféré dans un réservoir de stockage pour atomisation. Une masse de 500 1 d'eau est ajoutée. Trois heures après, 150 1 d'eau sont ajoutés dans la cuve de stockage. 2) Utilisation de glycine La préparation suivante est une alternative de la 30 préparation précédente dans laquelle la glycine remplace la protéine de soja et le pH est diminué. Il pourrait aussi être augmenté par ajout de soude caustique, de même que dans la préparation précédente, le pH pourrait également être diminué. Une première cuve est remplie avec 325 1 d'eau. Sous agitation, une masse de 100 kg de glycine est versée dans le mélangeur. Le système d'agitation de la cuve du procédé est mis en marche. Le produit est transféré de la première cuve vers la cuve du procédé. Le chauffage de la cuve est mis en marche avec un objectif de température de 55°C. Une masse de 0,75 1 d'acide phosphorique est ajoutée. La température augmente progressivement à 55°C et le pH se stabilise progressivement. La température des cuves du procédé est augmentée à 88°C. La température augmente progressivement. Lorsqu'elle atteint 88°C, une masse de 2,28 kg de sélénite de sodium est versée. Le système de chauffage est coupé. Éventuellement, 1,84 kg de lécithine de soja sont ajoutés. La cuve est raccordée à la pompe de la tour d'atomisation. Le séchage par atomisation peut débuter. Atomisation La température choisie pour l'atomisation des phases liquides obtenues comme indiqué ci-dessus a été d'environ 220°C. Résultats Réduction du sélénite en nanoparticules de sélénium élémentaire durant la phase liquide et de la phase solide a) Produit obtenu à partir de protéine de soja Le mode opératoire décrit ci-dessus a été mis en oeuvre 30 et des échantillons de liquides correspondant aux différentes étapes ainsi qu'un échange de la poudre obtenue après séchage par atomisation ont été prélevés.As a source of selenium, any suitable source of selenium may be mentioned as long as it reacts with the organic material during preparation. Sodium selenite (Na2SeO3) or sodium selenate (Na2SeO4) is preferably used. Under certain conditions, especially when the source of selenium is very acidic, one can do without a pH modifier. When a pH modifier is required, it can be any product that can increase or decrease the pH. To increase the pH, it is therefore possible to use a Bronsted base, in particular sodium hydroxide. To reduce the pH, it is possible to use a Bronsted acid such as phosphoric acid. A poly-base or a polyacid could optionally be used if the preparatory conditions and the purpose of the product are suitable. The product according to the first or third embodiment of the invention generally contains selenium nanoparticles having a size ranging from 1 to 1000 nm, in particular from 100 to 600 nm. Process According to the Invention The process according to the invention for the preparation of a product containing selenium nanoparticles has the particularity of comprising a step of spray drying. The inventors have indeed found that atomization, and in particular high temperature atomization, may be accompanied by thermal decomposition which is an oxidative reaction during which the amino compound decomposes and loses electrons. As this phenomenon takes place in a closed and saturated environment (that is to say, normally in an atomization tower), it seems that the electrons released are captured by the residual sodium selenite (because it is not reduced by the reaction in the medium liquid), which would cause the appearance of additional elemental selenium nanoparticles leading to an improvement in overall yield. The process according to the invention can be applied to any product already containing selenium nanoparticles. It can therefore be used to refine, that is to say, enrich, any product containing selenium nanoparticles, in particular the product described in the above-mentioned US patent applications. According to one embodiment of the invention, the process according to the invention comprises the following steps: a) a solution or suspension of the compound (s) amine (s) is carried out, b) is added, with stirring, to minus one pH modifier; c) at least one selenium source is added with stirring; and d) the whole is subjected to spray drying. Of course, steps a) to c) may be in a different order. The spray drying is generally carried out at a temperature above 100 ° C, preferably at least 120 ° C, more preferably at least 160 ° C and in particular at least 180 ° C. Examples 30 Prerequisites for analysis methods: total selenium, selenium species, nanoparticles The analysis is carried out in 3 steps. The samples of product to be analyzed are dissolved in aqua regia. In a first step, the total selenium content of the samples is determined by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). In a second step reveals the selenium species by coupling online ion chromatography with ICP-MS; The comparison of retention times with known standards gives the selenium species in the sample and allows the fraction of each species to be calculated in proportion to the total selenium content. Finally, in a third step, the structure of selenium is investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and NanoSight microscopy, which allows analysis and visualization of nanoparticles between 10 and 1000 nm. Prior to the analysis, the samples are centrifuged with sodium poly-tungstate having a density of 3 g / cm 3, which makes it possible to remove the undesirable matrices. For the SEM analysis, the "secondary electrons" images visualize the morphology of the particles containing the selenium and their surface topography. A backscattered electron detector determines the composition of these particles. Finally, the "NanoSight" microscope uses diffracted laser light and Brownian particle motion to analyze their size and distribution. Description of the process used This process is broken down into two successive stages: the preparation of a liquid phase and its atomization. 1) Use of soy protein All the preparation is carried out with stirring. A mixer is filled with 1428 l of water. Mixer brewers are turned on. A mass of 420 kg of soy protein is added. The product is transferred to process tanks. These operations are repeated twice per tank. The process tanks are heated to 70 ° C. A mass of 16.74 kg of enzyme (protease) is poured into the tank. When the temperature reaches 70 ° C, the mixture is allowed to act for 5 hours. The temperature is then increased to 90 ° C. When the temperature reaches 85 ° C, 35 kg of caustic soda are added and the solution is mixed for 1 minute. When the temperature reaches 88 ° C., a mass of 22.73 kg of 45% sodium selenite is added to the solution, which is then stirred for 1 minute. Then, the mixture is kept at rest, without stirring, for 10 minutes. When the temperature reaches 90 ° C, 17 kg of caustic soda are added to the solution and it is stirred for 1 minute. The mixture is then left to act for about 15 minutes and until the desired dark orange color appears. As soon as this color is obtained, the heating is stopped. The contents of the tank are quickly transferred to a storage tank for atomization. A mass of 500 liters of water is added. Three hours later, 150 liters of water are added to the storage tank. 2) Use of glycine The following preparation is an alternative of the previous preparation in which glycine replaces soy protein and the pH is decreased. It could also be increased by adding caustic soda, as in the previous preparation, the pH could also be decreased. A first tank is filled with 325 l of water. Under stirring, a mass of 100 kg of glycine is poured into the mixer. The agitation system of the process vessel is turned on. The product is transferred from the first tank to the process tank. The tank heating is switched on with a temperature target of 55 ° C. A mass of 0.75 l of phosphoric acid is added. The temperature increases gradually to 55 ° C and the pH gradually stabilizes. The temperature of the process vessels is increased to 88 ° C. The temperature increases gradually. When it reaches 88 ° C, a mass of 2.28 kg of sodium selenite is poured. The heating system is off. Optionally, 1.84 kg of soy lecithin is added. The tank is connected to the pump of the atomization tower. Spray drying can begin. Atomization The temperature chosen for the atomization of the liquid phases obtained as indicated above was about 220 ° C. Results Selenite reduction in elemental selenium nanoparticles during the liquid phase and the solid phase a) Product obtained from soy protein The procedure described above was implemented and liquid samples corresponding to the various stages as well as an exchange of the powder obtained after spray drying were taken.

Afin de quantifier l'intensité de la couleur rouge de la poudre, une classification subjective a été retenue dans laquelle 0 représente un échantillon n'apparaissant pas rouge et 10 un échantillon totalement rouge. Les valeurs intermédiaires de 0 à 10 indiquent une intensité croissante de la couleur rouge. Le tableau 1 suivant indique la teneur en sélénium nano-élémentaire (en pourcentage du sélénium total) des échantillons de liquide avant atomisation ainsi que 10 l'intensité de la couleur rouge. TABLEAU 1 : avant atomisation Description de % sélénium Intensité l'échantillon nano-élémentaire du rouge (% sélénium total) Avant l'ajout de sélénite 0% 0 Après la lère addition de 0% 0 soude caustique Après l'ajout de sélénite 49% 5 de sodium Après la 2ème addition de 36% 4 soude caustique Après arrêt du système de 30% 4 chauffage Après arrêt du système de 33% 4 chauffage Après refroidissement 40% 5 Valeur moyenne après 38% ajout du sélénite de sodium On voit qu'une moyenne de 38% du sélénite a été réduite en sélénium élémentaire. 15 Le tableau 2 suivant indique la teneur en sélénium nano-élémentaire (en pourcentage du sélénium total) des échantillons de poudre après atomisation ainsi que l'intensité de la couleur rouge. 20 TABLEAU 2 : après atomisation Échantillon de poudre % sélénium nano-élémentaire Intensité du rouge (% sélénium total) 1 65,1 8 2 63,1 8 3 62,2 8 4 62,5 8 62,5 8 Moyenne (écart-type) 63,1 (1,12) L'analyse indique donc que plus de 60% du sélénium est réduit en sélénium élémentaire dans ces échantillons. Cela démontre que l'atomisation ne consiste pas seulement à 5 retirer l'eau de l'échantillon mais permet un raffinement du produit et son amélioration significative en contribuant à une réduction supplémentaire de sélénite de sodium. Cela permet de mieux tirer parti du procédé en utilisant du sélénite de sodium qui n'avait pas réagi lors de la phase 10 liquide. Ainsi, il apparaît clairement que le séchage par atomisation du liquide contenant les nanoparticules de sélénium élémentaire n'a pas pour seul effet d'éliminer l'eau. L'atomisation permet la réduction supplémentaire du 15 sélénite en sélénium élémentaire et donc l'amélioration notable et le raffinement du produit. Elle permet ainsi une augmentation de plus de 20% du sélénium élémentaire dans le produit, conduisant à une teneur de plus de 63%. Les figures 1 et 2 représentent des nanoparticules de 20 sélénium élémentaire dans un échantillon de poudre du produit obtenu à partir de protéine de soja. Sur la figure 1, l'échelle est de 1 }gym et sur les figures 2 et 3, l'échelle est de 200 nm. 25 b) Produit obtenu à partir de glycine La glycine a été retenue pour plusieurs raisons. D'une part, elle n'est pas décrite comme un acide aminé réducteur ; dès lors, sa mise en contact avec le sélénite de sodium lors de la préparation de la phase liquide du procédé ne devrait pas permettre l'apparition de sélénium élémentaire. D'autre part, la température de décomposition thermique de la glycine est relativement basse. Il semblerait que lors de l'atomisation, une partie de la glycine se décompose thermiquement, ce qui libère des électrons et contribue à la réduction du sélénite de sodium. La solution obtenue lors de la phase liquide du procédé est blanche transparente. Ceci suggère qu'aucune réaction de réduction ne s'est déroulée au cours de cette phase. Ceci est cohérent avec le fait que la glycine n'est pas un acide aminé réducteur. L'absence de sélénium élémentaire dans les échantillons liquides est confirmée par les analyses chimiques détaillées dans le tableau 3 suivant, qui indique la teneur en sélénium nano-élémentaire (en pourcentage du sélénium total) des échantillons de liquide avant atomisation. 30 TABLEAU 3 : avant atomisation Description de l'échantillon % sélénium nano- Intensité élémentaire du rouge (% sélénium total) Avant l'ajout de sélénite avant ajout d'acide 0% 0 Avant l'ajout de sélénite après ajout d'acide 0% 0 Après l'ajout de sélénite échantillon 1 15% 0 Après l'ajout de sélénite échantillon 2 14% 0 Après arrêt du système de chauffage 11% 0 Après arrêt du système de chauffage 13% 0 Après refroidissement 10% 0 Valeur moyenne après ajout du sélénite de sodium 13% Le liquide a ensuite été séché en suivant le protocole de fabrication décrit pour le produit à base de protéine de soja. Lorsque la poudre sort de la tour d'atomisation, elle est parfaitement rouge, ce qui suggère qu'une partie significative du sélénite de sodium a été réduite en sélénium élémentaire lors du séchage. Comme l'indique le tableau 4 suivant, les analyses chimiques confirment que plus de 60% du sélénium des 10 échantillons après séchage se présente sous la forme de sélénium nano-élémentaire. TABLEAU 4 : après atomisation Échantillon de poudre % sélénium nano élémentaire Intensité (% sélénium total) du rouge 1 66,9 8 2 66,4 8 3 58,0 8 4 63,3 8 5 62,9 8 Moyenne (écart-type) 63,5 (3,6) Cela démontre de façon évidente que le séchage d'un échantillon contenant du sélénite de sodium et de la matière organique n'est pas qu'une simple élimination de l'eau. Effet, même à partir d'un liquide totalement dépourvu de sélénium élémentaire, le séchage contribue à la réduction de près de 50% du sélénite de sodium. Les nanoparticules de sélénium élémentaire sont représentées sur la figure 3. Il est à noter que dans cet exemple le séchage permet à lui seul de réduire une proportion de sélénite voisine de celle décrite par les demandes de brevet précitées sur la seule base de la réaction en milieu liquide. Cela souligne à nouveau le raffinement permis par le séchage.In order to quantify the intensity of the red color of the powder, a subjective classification was retained in which 0 represents a non-red sample and a totally red sample. Intermediate values from 0 to 10 indicate an increasing intensity of the red color. The following Table 1 shows the nano-elemental selenium content (as a percentage of total selenium) of the pre-atomization liquid samples as well as the intensity of the red color. TABLE 1: before atomization Description of% selenium Intensity the nano-elemental sample of red (% total selenium) Before the addition of selenite 0% 0 After the 1st addition of 0% 0 caustic soda After the addition of selenite 49% 5 sodium After the 2nd addition of 36% 4 caustic soda After shutting down the 30% system 4 heating After stopping the system by 33% 4 heating After cooling 40% 5 Average value after 38% addition of sodium selenite It is seen that an average of 38% of selenite has been reduced to elemental selenium. The following Table 2 shows the nano-elemental selenium content (as a percentage of total selenium) of the powder samples after atomization as well as the intensity of the red color. TABLE 2: After Spraying Powder Sample% nano-elemental selenium Red Intensity (% selenium total) 1 65.1 8 2 63.1 8 3 62.2 8 4 62.5 8 62.5 8 Average (deviation) type) 63.1 (1.12) The analysis therefore indicates that more than 60% of the selenium is reduced to elemental selenium in these samples. This demonstrates that atomization is not only removal of water from the sample but allows for refinement of the product and its significant improvement by contributing to further reduction of sodium selenite. This makes it possible to take better advantage of the process by using sodium selenite which has not reacted during the liquid phase. Thus, it is clear that the spray drying of the liquid containing the elemental selenium nanoparticles does not have the sole effect of eliminating water. Atomization allows the further reduction of selenite to elemental selenium and thus substantial improvement and refinement of the product. It thus allows an increase of more than 20% of the elemental selenium in the product, leading to a content of more than 63%. Figures 1 and 2 show elemental selenium nanoparticles in a powder sample of the product obtained from soy protein. In FIG. 1, the scale is 1 μm and in FIGS. 2 and 3 the scale is 200 nm. B) Product obtained from glycine Glycine was selected for several reasons. On the one hand, it is not described as a reducing amino acid; therefore, its contact with sodium selenite during the preparation of the liquid phase of the process should not allow the appearance of elemental selenium. On the other hand, the thermal decomposition temperature of glycine is relatively low. It appears that during the atomization, part of the glycine decomposes thermally, which releases electrons and contributes to the reduction of sodium selenite. The solution obtained during the liquid phase of the process is transparent white. This suggests that no reduction reaction occurred during this phase. This is consistent with the fact that glycine is not a reducing amino acid. The absence of elemental selenium in the liquid samples is confirmed by the chemical analyzes detailed in the following Table 3, which indicates the nano-elemental selenium content (as a percentage of the total selenium) of the samples of liquid before atomization. TABLE 3: Before Spraying Sample Description% selenium nano- Elemental intensity of red (% total selenium) Before addition of selenite before addition of acid 0% 0 Before addition of selenite after addition of acid 0 % 0 After addition of sample selenite 1 15% 0 After addition of sample selenite 2 14% 0 After shutdown of the heating system 11% 0 After shutdown of the heating system 13% 0 After cooling 10% 0 Average value after addition of sodium selenite 13% The liquid was then dried following the manufacturing protocol described for the soy protein product. As the powder leaves the atomizer tower, it is perfectly red, suggesting that a significant portion of the sodium selenite has been reduced to elemental selenium during drying. As indicated in the following Table 4, the chemical analyzes confirm that more than 60% of the selenium of the samples after drying is in the form of nano-elemental selenium. TABLE 4: After atomization Powder sample% selenium nano elemental Intensity (total selenium) of red 1 66.9 8 2 66.4 8 3 58.0 8 4 63.3 8 5 62.9 8 Mean (standard deviation ) 63.5 (3.6) This clearly demonstrates that drying a sample containing sodium selenite and organic matter is not a simple removal of water. Indeed, even from a liquid completely free of elemental selenium, drying contributes to the reduction of almost 50% of sodium selenite. The nanoparticles of elemental selenium are shown in FIG. 3. It should be noted that in this example drying alone makes it possible to reduce a proportion of selenite close to that described by the abovementioned patent applications on the sole basis of the reaction in liquid medium. This again emphasizes the refinement allowed by drying.

Essais à d'autres températures d'atomisation La même étude a été reproduite avec un procédé de séchage par atomisation utilisant une température plus basse. Plusieurs essais ont été conduits avec des températures de séchage différentes : 120°C ou 160-180°C ou 190-200°C. De nouveau, le liquide avant atomisation était toujours blanc transparent confirmant que la glycine ne réduit pratiquement pas le sélénite de sodium du fait de son absence de capacité réductrice.Tests at other atomization temperatures The same study was repeated with a spray drying process using a lower temperature. Several tests were conducted with different drying temperatures: 120 ° C or 160-180 ° C or 190-200 ° C. Again, the liquid before atomization was still transparent white confirming that glycine does not substantially reduce sodium selenite due to its lack of reducing capacity.

Le tableau 5 suivant indique la teneur en sélénium nano-élémentaire (en pourcentage du sélénium total) des échantillons de liquide avant atomisation et l'intensité de la couleur rouge.30 TABLEAU 5 : avant atomisation Description de l'échantillon % sélénium nano- Intensité du rouge élémentaire (% sélénium total) Avant l'ajout de sélénite avant ajout de l'acide 0% 0 Avant l'ajout de sélénite après ajout de l'acide 0% 0 Après l'ajout de sélénite 5% 0 Après atomisation, la couleur de l'échantillon a évolué graduellement du blanc au rouge (190-200°C) en passant par le rose pâle (pour 120°C), ce qui suggère que le sélénite de sodium était progressivement réduit par l'augmentation de la température. Cela a été confirmé par l'analyse chimique qui montre que la proportion de sélénium élémentaire sous forme nano-particulaire progresse de 43% à 120°C, à 47% à 180°C et 48% à 200°C.The following table 5 shows the nano-elemental selenium content (as a percentage of total selenium) of the samples of liquid before atomization and the intensity of the red color. TABLE 5 Before atomization Description of the sample% selenium nano Intensity elemental red (% total selenium) Before adding selenite before adding acid 0% 0 Before adding selenite after adding 0% 0 acid After adding selenite 5% 0 After atomization, the color of the sample gradually evolved from white to red (190-200 ° C) to pale pink (at 120 ° C), suggesting that sodium selenite was progressively reduced by the increase in temperature. This has been confirmed by chemical analysis which shows that the proportion of elemental selenium in nano-particulate form increases by 43% at 120 ° C, at 47% at 180 ° C and 48% at 200 ° C.

Le tableau 6 suivant indique la teneur en sélénium nano élémentaire (en pourcentage du sélénium total) des échantillons de poudre après atomisation en fonction de la température d'atomisation ainsi que l'intensité de la couleur rouge.The following table 6 indicates the nano elemental selenium content (as a percentage of the total selenium) of the powder samples after atomization as a function of the atomization temperature as well as the intensity of the red color.

TABLEAU 6 : après atomisation Température % sélénium nano- Intensité d'atomisation élémentaire du rouge (% sélénium total) 120°C 43,5 3 180°C 47,2 5 200°C 48,0 5 Ces essais démontrent que, de manière surprenante, le séchage par atomisation contribue très significativement à la réduction du sélénite de sodium en sélénium élémentaire et permet le raffinement d'un produit contenant des nanoparticules de sélénium élémentaire.TABLE 6: After atomization Temperature% selenium nano- elemental atomization intensity of red (% total selenium) 120 ° C 43.5 3 180 ° C 47.2 5 200 ° C 48.0 5 These tests demonstrate that, so surprisingly, spray drying contributes very significantly to the reduction of sodium selenite to elemental selenium and allows the refinement of a product containing elemental selenium nanoparticles.

Claims

CLAIMS1.- A product containing selenium nanoparticles, essentially based on: - at least one reducing compound, with the exception of macromolecules, - at least one source of selenium and - optionally at least one pH modifier .

2. The product of claim 1, wherein the reducing compound is an amine compound.

3. The product according to claim 2, wherein the amino compound is the result of the digestion of at least one macromolecule by at least one enzyme.

4. The product of claim 3, wherein the macromolecule is a protein and the enzyme a protease. 20

5. Product according to one of claims 2 to 4, wherein the amino compound comprises at least one amino acid.

The product of claim 5, wherein the amino acid is glycine. 25

7. Product according to one of claims 1 to 6, wherein the pH modifier (s) is / are a base (s). 30

The product of claim 7, wherein the pH modifier comprises sodium hydroxide.

9. The product according to one of claims 1 to 6, wherein the pH modifier (s) is / are acid (s).

The product of claim 9, wherein the pH modifier comprises phosphoric acid.

11. Product according to one of claims 1 to 10, wherein the source of selenium comprises sodium selenite.

12. A process for preparing a product according to one of claims 1 to 11, comprising a spray drying step.

13. Preparation process according to claim 12, comprising the following steps: a) a solution or suspension of the reducing compound (s) is carried out, b) at least one modifier is added, with stirring, pH, c) is added, with stirring, at least one source of selenium, and d) the whole is subjected to spray drying. 25

The method of claim 13, wherein step a) comprises digesting a macromolecule with an enzyme.

15. A process according to one of claims 12 to 14, wherein the spray drying is carried out at a temperature above 100 ° C, preferably at least 120 ° C, more preferably still at least 160 ° C. ° C.