CN101040869A

CN101040869A - 液相氨基酸偶合的纳米单质硒及其制备和保存方法

Info

Publication number: CN101040869A
Application number: CN 200710027045
Authority: CN
Inventors: 郑文杰; 王自; 白燕; 张俊苓; 杨芳; 周艳晖
Original assignee: Jinan University
Current assignee: Jinan University
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2007-09-26

Abstract

本发明公开了一种液相氨基酸偶合的纳米单质硒的制备方法如下：在常温常压下，在氨基酸溶液中加入维生素C溶液，混合均匀后滴加二氧化硒或亚硒酸盐溶液，边滴加边混匀，待产物中所出现的红色不再改变，得到由氨基酸和纳米硒所组成的液相偶合物。上述方法制得的液相氨基酸偶合的纳米单质硒作为医药保健品可以发挥氨基酸和纳米硒的协同作用，纳米硒溶胶粒径小，分布范围窄。这种产品以液相保存，有利于多种剂型开发，如口服、喷雾、注射剂等。

Description

液相氨基酸偶合的纳米单质硒及其制备和保存方法

技术领域

本发明涉及氨基酸纳米硒，特别是液相氨基酸纳米硒偶合物，以及其制备与保存方法。

背景技术

硒是人体必需微量元素。硒具有抗氧化、调节免疫、拮抗有害重金属等重要生物功能。人体缺硒将诱发多种疾病，如AIDS、乙型肝炎、肝癌、克山病、大骨节病、心脑血管疾病等。目前世界上40多个国家和地区缺硒或低硒，中国约72％的地区，2/3的人口居住在低硒或缺硒地区。从东北到西南，东部沿海到青藏高原，是一条很宽的缺硒带。中国13个省、市的营养调查结果表明，成人每天的摄硒量仅为26μg，与中国营养学会推荐的日摄入量(60μg/d～200μg/d)相差甚远。因此，中国居民普遍缺硒的现状不容乐观。

早在上世纪30年代，人们就发现，在富硒环境中的某些微生物如光合细菌、微藻、真菌等可以把Se(IV)或Se(VI)还原为单质硒(Se⁰)，也可以把Se⁰转化为气态的甲基硒。这些事实表明，单质硒对于微生物而言是可利用的安全的硒形态。但对哺乳动物，Se⁰是否可利用和具有生物活性在很长的时间里并未得到重视。1985年，Nuttal提出了胶体状态的红色单质硒具有生物活性的假说，但一直缺乏研究证据。1998年，张劲松等人在蛋白质或多肽溶液体系中使用还原剂还原硒化合物得到蛋白质态或多肽态的纳米硒，再经过分离和干燥得到了纳米硒固体，并申请了发明专利(CN1184776A)。试验研究表明，纳米硒的生物利用性好，急毒性小，生物活性高。例如，纳米硒能对抗CCL₄诱发的急性肝损伤，显著抑制肿瘤体积，抑制肿瘤转移，提高免疫指标等。

氨基酸是组成蛋白质的基本单位，是人类和动物合成蛋白质所必备的资源。人体如果缺乏氨基酸，特别是缺乏不能为机体所合成的必需氨基酸，会影响蛋白质的合成，导致身体免疫力下降，甚至引发各种疾病。适当配比的混合氨基酸溶液是临床上应用广泛的营养补充品。而某些单一纯品的氨基酸同时还具良好的生物活性和药用价值。例如甘氨酸具有对内毒素的拮抗作用，组氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸和含硫氨基酸等对肝病如浸润性肝炎有一定的治疗作用，半胱氨酸对治疗心脏衰竭具有一定的疗效。

2002年，张胜义等申请了氨基酸纳米硒及其制备方法(CN1415308A)的专利，其产品是多种混合氨基酸与红色纳米硒组成的复合物固体，其制备方法是使用固相或液相合成的方法生成纳米硒，然后经过分离和干燥后得到固体状态的纳米硒。这个专利所涉及的产物是固体状态的多种氨基酸混合复合的纳米硒，其缺点在于产品仅能以固态保存从而有不利于剂型开发等多方面限制；其次是没有解决单一氨基酸偶合的问题，从而限制了其医药应用。而且这个专利所涉及的制备方法包括分离和干燥，在这个过程中纳米硒的分散状态可能会发生改变，影响产物的功效。

液相氨基酸偶合的纳米单质硒具有多方面的优势：可以发挥氨基酸与纳米硒的协同作用，提供一种具有营养和医疗作用的保健品；氨基酸是小分子化合物，液相氨基酸偶合的纳米单质硒的制备方法对其他的液相小分子偶合的纳米单质硒的制备是有参考意义。在此基础上还可以加入其他活性组分进行偶合和二次修饰，而进一步的深度开发。本方法提供了一种液态的纳米硒类产品，这种产品在剂型开发等方面具有很大的优势，大大地拓展了纳米硒类产品的形态与制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种液相氨基酸偶合的纳米单质硒，这种偶合物可以发挥氨基酸与纳米硒的协同作用，并具有剂型开发和深度加工等方面的优势。本发明同时还提供了这种液相氨基酸偶合的纳米单质硒的制备方法和保存方法。

为达上述目的，本发明的液相氨基酸偶合的纳米单质硒的制备方法如下：

在常温常压下，在氨基酸溶液中加入维生素C溶液，混合均匀，然后滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，边滴加边混匀，待产物中所出现的红色不再改变，得到由氨基酸和纳米硒所组成的液相偶合物。

作为优选方案，所述的氨基酸溶液的浓度为0.01mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C溶液的浓度为0.01mol·L^-1～0.5mol·L^-1，二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液的浓度为1×10^-6mol·L^-1～0.1mol·L^-1；氨基酸溶液与维生素C溶液及二氧化硒或亚硒酸盐溶液的体积用量比为1～50∶1∶0.1～50。制备所使用的维生素C、二氧化硒或亚硒酸盐溶液的浓度和体积用量包括但不局限于这个范围。

作为最佳方案，所述的氨基酸溶液的浓度为1.0mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C溶液的浓度为0.1mol·L^-1，二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液的浓度为1×10^-4mol·L^-1；氨基酸溶液与维生素C溶液和二氧化硒或亚硒酸盐溶液的体积用量比为5～15∶1∶0.5～8。

所述维生素C优选还原型维生素C，所述亚硒酸盐优选亚硒酸钠。

所述氨基酸可以是单一种氨基酸，也可以是一种以上氨基酸的混合物。作为典型实例，选择了分子量最小的甘氨酸，其他单一氨基酸或一种以上的混合氨基酸对纳米硒粒子的粒径调控效果更佳。

本发明的液相氨基酸偶合的纳米单质硒由上述的制备方法所制得的。

由上述制备方法所制得的液相氨基酸偶合的纳米单质硒，产物中氨基酸的浓度范围优选0.01mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C的浓度范围优选1μmol·L^-1～0.01mol·L^-1，纳米硒的浓度范围优选1μmol·L^-1～1mmol·L^-1。产物中氨基酸、维生素C和纳米单质硒的浓度包括但不局限于这个范围。

上述制备方法所制得的液相氨基酸偶合的纳米单质硒的保存方法是：在2～10℃下在水溶液中以溶胶形态保存。

本发明的创新之处在于使用一定浓度的氨基酸溶液作为表面修饰剂对纳米硒进行表面修饰，以达到调控纳米硒粒径和稳定纳米硒的作用。与现有技术相比，本发明所用的氨基酸可以是单一氨基酸，特别是分子量最小的甘氨酸，也可以是两种或多种氨基酸的不同配比的混合氨基酸，所制得的氨基酸纳米硒的偶合物可以在液相中以溶胶的形式保存，有利于多种剂型开发，如口服、喷雾、注射剂等，从而大大拓展了应用范围；产物不需进行分离和干燥等处理，避免了在处理过程中纳米硒的分散状态可能会发生的改变，有效地保障了产物的功效。本发明同时具有实验操作更为简单，生产成本更加低廉等多种优势，更加适合工业化生产和科研应用；此外，将氨基酸与纳米硒复合起来进行使用，可以发挥两者的协同作用，使其具有更强的保健功效。

附图说明：

图1和图2是TECNAI-10型透射电子显微镜(Philips)下的氨基酸纳米硒偶合物的形貌图。图1和图2分别对应于实施例1中硒浓度为64μmol·L-1和4μmol·L-1的氨基酸纳米硒偶合物的形貌。

具体实施方式

实施例1：

在常温常压下(15～35℃，1标准大气压)，取浓度为3mol·L^-1的甘氨酸溶液各15ml分别加入5个50ml的容量瓶中，然后取浓度为0.1mol·L^-1的维生素C溶液各1ml分别加入这5个容量瓶中，轻轻摇匀使之混合充分，然后分别滴加浓度为4×10^-4mol·L^-1的二氧化硒溶液0.5、1、2、4、8ml，边滴加边轻轻摇匀，待红色不再改变，二次蒸馏水定容至50ml，即得一系列硒浓度为4、8、16、32、64μmol·L^-1的目标产物。由BI9000AT型激光散射仪(AmericanBrookhaven)测定。产物中的纳米粒子的平均粒径在30～100nm范围，见附表1。产物可在2-10℃下在水溶液中以溶胶形态保存。

表1：实施例1的纳米硒粒子的粒径范围

硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)
硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)	48163264	82.754.136.543.699.1	60.6～112.749.6～71.531.4～56.936.9～80.086.4～112.4

实施例2：

在常温常压下(15～35℃，1标准大气压)，取浓度为3mol·L^-1的脯氨酸溶液各15ml分别加入5个50ml的容量瓶中，然后取浓度为0.1mol·L^-1的维生素C溶液各1ml分别加入这5个容量瓶中，轻轻摇匀使之混合充分，然后分别滴加浓度为4×10^-4mol·L^-1的二氧化硒溶液0.5、1、2、4、8ml，边滴加边轻轻摇匀，待红色不再改变，定容至50ml，即得一系列硒浓度为4、8、16、32、64μmol·L^-1的目标产物。由BI9000AT型激光散射仪(American Brookhaven)测定。产物中的纳米粒子的平均粒径在20～100nm范围，见附表2。产物可在2-10℃下在水溶液中以溶胶形态保存。

表2：实施例2的纳米硒粒子的粒径范围

硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)
硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)	48163264	96.159.537.642.620.7	79.6～103.859.5～59.537.6～37.638.8～49.620.7～20.7

实施例3：

在常温常压下(15～35℃，1标准大气压)，取浓度为3mol·L^-1的赖氨酸溶液和精氨酸溶液各7.5ml分别加入5个50ml的容量瓶中，然后取浓度为0.1mol·L^-1的维生素C溶液各1ml分别加入这5个容量瓶中，轻轻摇匀使之混合充分，然后分别滴加浓度为4×10^-4mol·L^-1的亚硒酸钠溶液0.5、1、2、4、8ml，边滴加边轻轻摇匀，待红色不再改变，定容至50ml，即得一系列硒浓度为4、8、16、32、64μmol·L^-1的目标产物。由BI9000AT型激光散射仪(AmericanBrookhaven)测定。产物中的纳米粒子的平均粒径在30～140nm范围，见附表3。产物可在2-10℃下在水溶液中以溶胶形态保存。

表3：实施例3的纳米硒粒子的粒径范围

硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)
硒浓度(μmol·L^-1)	平均粒径(nm)	粒径范围(nm)	48163264	85.139.561.436.756.2	58.8～138.436.0～49.651.4～90.433.1～48.456.2～56.2

实施例4：

在常温常压下(15～35℃，1标准大气压)，取浓度为1mol·L^-1的甘氨酸溶液各5ml分别加入5个50ml的容量瓶中，然后取浓度为0.1mol·L^-1的维生素C溶液各1ml分别加入这5个容量瓶中，轻轻摇匀使之混合充分，然后分别滴加浓度为4×10^-4mol·L^-1的二氧化硒溶液0.5、1、2、4、8ml，边滴加边轻轻摇匀，待红色不再改变，定容至50ml，即得一系列硒浓度为4、8、16、32、64μmol·L^-1的目标产物。

实施例5：

在常温常压下(15～35℃，1标准大气压)，取浓度为5mol·L^-1的脯氨酸溶液各15ml分别加入5个50ml的容量瓶中，然后取浓度为0.1mol·L^-1的维生素C溶液各lml分别加入这5个容量瓶中，轻轻摇匀使之混合充分，然后分别滴加浓度为4×10^-4mol·L^-1的二氧化硒溶液0.5、1、2、4、8ml，边滴加边轻轻摇匀，待红色不再改变，定容至50ml，即得一系列硒浓度为4、8、16、32、64μmol·L^-1的目标产物。

Claims

1、一种液相氨基酸偶合的纳米单质硒的制备方法，其特征在于：在常温常压下，在氨基酸溶液中加入维生素C溶液，混合均匀，然后滴加二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液，边滴加边混匀，待产物中所出现的红色不再改变，得到由氨基酸和纳米硒所组成的液相偶合物。

2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的氨基酸溶液的浓度为0.01mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C溶液的浓度为0.01mol·L^-1～0.5mol·L^-1，二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液的浓度为1×10^-6mol·L^-1～0.1mol·L^-1；氨基酸溶液与维生素C溶液及二氧化硒或亚硒酸盐溶液的体积用量比为1～50∶1∶0.1～50。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的氨基酸溶液的浓度为1mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C溶液的浓度为0.1mol·L^-1，二氧化硒溶液或亚硒酸盐溶液的浓度为1×10^-4mol·L^-1；氨基酸溶液与维生素C溶液和二氧化硒或亚硒酸盐溶液的体积用量比为5～15∶1∶0.5～8。

4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述维生素C为还原型维生素C，所述亚硒酸盐为亚硒酸钠。

5、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氨基酸是单一种氨基酸或是一种以上氨基酸的混合物。

6、根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述氨基酸是甘氨酸。

7、根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法所得的液相氨基酸偶合的纳米单质硒。

8、根据权利要求1所述的制备方法制得的液相氨基酸偶合的纳米单质硒，其特征在于：产物中氨基酸的浓度范围为0.01mol·L^-1～5.0mol·L^-1，维生素C的浓度范围为1μmol·L^-1～0.01mol·L^-1，纳米硒的浓度范围为1μmol·L^-1～1mmol·L^-1。

9、根据权利要求7所述的液相氨基酸偶合的纳米单质硒的保存方法，其特征在于：在2～10℃下在水溶液中以溶胶形态保存。