一种负载纳米硒的微丸及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种负载纳米硒的微丸及其制备方法，包括纳米硒和微丸芯，而且纳米硒分布于微丸芯表面，其中微丸芯和硒的比例按干重折算为1:0.000001～100,其制备方法包括如下步骤：(1)制备纳米硒；(2)将纳米单质硒与水溶性糖或其水溶液混合，得纳米硒的糖溶胶；(3)将含纳米硒的糖溶胶喷涂在处于流化状态的微丸芯表面，得到表面喷涂有纳米硒的微丸；(4)表面喷涂有纳米硒的微丸进行流化干燥，即得所述的负载纳米硒的微丸。本发明在微丸芯表面喷涂含纳米硒的可溶性糖溶胶，并进行流化干燥在微丸芯表面形成一层固化的糖层，既隔绝空气，防止纳米硒的氧化，又实现了纳米硒粒子之间的物理隔离，防止纳米硒粒子发生聚集，具有稳定纳米硒的作用。
【专利说明】
一种负载纳米砸的微丸及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于食品营养添加剂技术领域，具体涉及一种负载纳米砸的微丸及其制备方法。
【背景技术】
[0002]砸是人体必需的一种营养微量元素，具有广泛的生物学活性。砸元素在预防心血管疾病、抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗癌、免疫功能调节等方面具有重要作用;缺砸与几十种常见疾病存在密切联系。1973年，世界卫生组织宣布砸是人和动物生命活动中不可缺少的必需微量元素；1988年，中国营养学会将砸列为15种每日膳食必需营养素之一。合理的补充砸元素，保持体内砸的合理代谢，对维持人体正常生理功能至关重要。
[0003]我国是世界上缺砸最严重的国家之一，72%的地区存在缺砸现象，约有7亿中国民众的砸元素摄取量在国际标准以下；即使是相对富砸的东南沿海地区，食品中的砸含量也只有0.lmg/Kg，仅达到世界卫生组织规定的最低限。缺砸引发了诸如克山病和大骨节病等地方疾病及肿瘤、心血管疾病等恶疾，严重危害着我国人民的生命健康。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所针对我国缺砸国情，推荐膳食中砸元素的供给范围为50-250yg/日，建议使用合理的口服补砸剂以改善人体的砸存量。目前，市场上主流的补砸产品以口服为主，并严格限制服用量。国内外市场上常见的口服补砸剂主要分为无机砸和有机砸两大类。无机砸主要包括砸酸盐、亚砸酸盐(亚砸酸钠、亚砸酸锌等)、氧化砸、硫化砸、氯化砸以及砸化物(砸化氣、砸化纳、砸化钟等)等;有机砸主要包括砸多糖、含砸蛋白质、砸代氣基酸、富砸酵母、富砸食用菌以及人工合成的其他有机砸化合物。我国的补砸产品研发工作有所进展，国内已见多种补砸产品问世。截至2013年初，我国市场上主流产品的补砸剂原料主要是亚砸酸钠、砸化卡拉胶、含砸蛋白、富砸酵母等。这些补砸剂虽然具备一定的补砸效果，但普遍存在毒性较大、安全剂量与中毒剂量的安全范围狭小的缺陷，甚至还存在着工艺复杂、产品剂量不够稳定、成本较高等问题。目前，为了满足健康群体或亚健康群体的日益增长的营养需求，客观上急需研发可克服上述缺陷的新补砸产品及可靠的制备工艺。
[0004]研究表明，灰色或黑色的单质砸几乎无生物活性和毒性，而红色的纳米单质砸不但补砸效果良好，且安全性远胜于市场上的绝大部分补砸产品。纳米单质砸产品的出现，带来了新的曙光，翻开了单质砸作为补砸剂的全新篇章。目前，纳米砸的生物学功效已被认可。然而单一成分的红色单质砸容易聚集，形成灰色或黑色单质砸。
[0005]中国专利申请CNl184776A公开一种红色单质砸的制备方法，在蛋白质多肽体系(溶液)中还原砸化合物或灰黑色单质砸得到蛋白肽红色单质砸或多肽态红色单质砸，再经分离得到具有生物活性的红色单质砸。以这项技术为基础研发的红色纳米单质砸具有一定的分散稳定性，作为其市场转化成果的“砸旺”系列纳米砸胶囊已获国家保健食品批文(卫食健字1998第134号)。然而，采用蛋白质作为生产纳米单质砸的分散剂，不仅存在质量较难控制、制备成本较高、产品保存不易等一系列问题，而且所生产的纳米砸上不能直接食用，而是需要添加辅料后进行制粒，从而获得可以直接利用的食品或药品。
[0006]中国专利申请CN1415310A公开另一种红色单质砸的制备方法，提出以壳聚糖为分散剂、以维生素C为还原剂制备红色纳米砸，其产品和制备工艺具有原料来源广泛、安全无毒、成本低廉的技术优势。但是，该专利申请所述的制备工艺存在产品成分复杂、含量不易控制、制备工艺不够稳定、能源消耗较大、对生产设备要求较高等问题。因而，如何快速、便捷的实现纳米砸的载药化成为重要发展方向。
【发明内容】
[0007]为了克服现有技术的缺陷，本发明一方面提供一种结构新颖的负载纳米砸的微丸，所述负载纳米砸的微丸中砸粒子采用固定化物理隔离，避免砸粒子的聚集;所述负载纳米砸的微丸中纳米砸粒子在微丸芯表面稳定附着，同时隔绝空气，防止纳米砸的氧化;所述负载纳米砸的微丸可以作为粉料直接制备胶囊、片剂、粉剂等剂型。
[0008]本发明的另一方面提供一种负载纳米砸的微丸的制备方法。
[0009]本发明一方面提供一种负载纳米砸的微丸，包括纳米砸和微丸芯，所述纳米砸分布于微丸芯表面。
[0010]所述微丸芯和砸的比例按干重折算可为1:0.000001?100。
[0011]所述微丸芯可为蔗糖微丸芯、淀粉微丸芯、微晶纤维素微丸芯中的一种或组合。
[0012]本发明的另一方面提供一种负载纳米砸的微丸的制备方法，包括如下步骤:
[0013](I)制备纳米单质砸；
[0014](2)将纳米单质砸与水混合，或者将纳米单质砸与水溶性糖或其水溶液混合，得纳米砸的糖溶胶；
[0015](3)将含纳米砸的糖溶胶喷涂在处于流化状态的微丸芯表面，得到表面喷涂有纳米砸的微丸；
[0016](4)表面喷涂有纳米砸的微丸进行流化干燥，即得所述负载纳米砸的微丸。
[0017]在一个实施方案中，所述步骤(I)为:将具有+4价或+6价砸的含砸无机物或其水溶液与还原剂或其水溶液在高分子模板或其水溶液存在的条件下进行反应至颜色不再改变为止，得纳米单质砸；
[0018]优选的所述+4价或+6价砸的含砸无机物选自砸酸、亚砸酸、砸酸盐、亚砸酸盐、砸酸氢盐、亚砸酸氢盐、三氧化砸、二氧化砸、二硫化砸中的一种或其组合;所述高分子模板选自分子量为100?1000000的甲壳素、壳聚糖、水溶性壳聚糖、海藻酸及其盐、羧甲基纤维素及其盐、十二烷基硫酸钠、葡聚糖、水溶性淀粉中的一种或其组合;所述还原剂选自维生素C、维生素E、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、盐酸羟胺、碘化钾、硼氢化钠、硫化氢、亚硫酸钠、肼中的一种或其组合。
[0019]在另一个实施方案中，所述步骤(I)为:所述步骤(I)为:将具有-2价砸的含砸无机物或其水溶液与氧化剂或其水溶液在高分子模板或其水溶液存在的条件下进行反应至颜色不再改变为止，得纳米单质砸；
[0020]优选的所述具有-2价砸的含砸无机物可选自砸化氢、砸化金属、砸代硫酸盐中的一种或其组合;所述高分子模板选自分子量可为100?1000000的甲壳素、壳聚糖、水溶性壳聚糖、海藻酸及其盐、羧甲基纤维素及其盐、十二烷基硫酸钠、葡聚糖、糖胺聚糖、水溶性淀粉中的一种或其组合;所述氧化剂选自碘、溴、氯气、氧气、二氧化硫、三氧化硫、二氧化砸、三氧化砸、高锰酸盐、锰酸盐、铜盐、三价铁盐、浓盐酸、过氧化氢中的一种或其组合。
[0021 ]在一个实施例中，所述步骤(2)的水溶性糖选自水溶性单糖或水溶性多糖，其中水溶性单糖选自葡萄糖、半乳糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、山梨糖、葡糖胺、氨基葡萄糖及其盐、半乳糖胺、乙酰氨基葡萄糖、乙酰半乳糖胺中的一种或其组合;所述水溶性多糖选自蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、海藻糖、龙胆二糖、乳糖、棉籽糖、龙胆糖、龙胆三糖、松三糖、糊精、水溶性淀粉、壳寡糖、壳低聚糖、水溶性壳聚糖、壳聚糖中的一种或其组合。
[0022]在一个实施例中，所述步骤(3)为:将含纳米砸的糖溶胶喷涂在处于流化状态的微丸芯表面，得到表面喷涂有纳米砸的微丸，所述喷涂的工艺如下:喷涂方式包括顶部喷涂、侧向喷涂、底部喷涂的一种或组合，进风温度为20?1000C，糖溶胶温度为10?800C，雾化压力为0.I?0.8MPa，且微丸芯处于流化状态。
[0023]在一个实施例中，所述步骤(4)为:表面喷涂有纳米砸的微丸采用流化床进行流化干燥，即得所述的负载纳米砸的微丸，所述流化干燥的工艺参数如下:热风温度为30?200°C，且微丸处于流化状态。
[0024]在一个优先的实施例中，所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，包括如下具体步骤:0.5g壳聚糖溶解于10mL含I %醋酸溶液中，加入1.5g抗坏血酸，充分溶解后，加入0.15mg亚砸酸钠，搅拌反应至溶液中颜色不再加深;再加入0.625g壳聚糖，搅拌至完全溶解，得到纳米砸糖溶胶;采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:淀粉丸芯350g，采用底喷方式进料;进风量170m3.h—1，供液栗转速2rpm，进风温度36?45°C，物料温度28?35°C，雾化压力0.16MPa;料液喷完后，含药微丸于35°C进行流化干燥15min后出料，即得负载纳米砸的微丸400g。
[0025]本发明的有益效果是:
[0026]1、本发明所提供的负载纳米砸的微丸通过在微丸芯表面覆盖含有纳米砸的固化糖涂层实现纳米砸粒子之间的物理隔离以及纳米砸粒子在微丸芯表面的稳定附着，同时隔绝空气，防止纳米砸的氧化，具有稳定纳米砸的作用。
[0027]2、本发明所提供的负载纳米砸的微丸，采用市场化的蔗糖微丸芯、淀粉微丸芯、微晶纤维素微丸芯为原料，这种微丸芯具有形貌规整、质量可控、成本低廉、安全无毒、来源广泛的显著特点，因而采用这种微丸芯制备的负载纳米砸微丸兼具微丸芯的这些功能和优点。
[0028]3、本发明的制备方法是将纳米砸分散于糖层中形成含纳米砸的糖溶胶，再将该糖溶胶喷涂于处于流化状态的微丸芯表面，最后采用流化床技术进行流化干燥，实现糖溶胶的快速脱水固化和纳米砸在微丸芯表面的稳定附着。此制备方法具有生产工艺简便、能源消耗减少、废弃物排放减少、适宜工业化生产、产品质量安全可控的显著优势。
[0029]总之，本发明利用目前可大量供应的、质量安全可靠且物美价廉的商品化丸芯(淀粉丸芯、蔗糖丸芯、微晶纤维素丸芯等)作为核心载体，配合流化床技术进行物理包覆和快速干燥，从而直接制备出表面负载纳米砸颗粒的微丸。所制备的微丸可以作为粉料直接制备胶囊、片剂、粉剂等剂型；其制备工艺具有产品质量可控、设备投入少、能源消耗少、生产迅速、便于大规模推广的显著优势。
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例1制备的纳米砸糖溶胶的透射电镜照片；
[0031 ]图2为本发明实施例1制备的纳米砸糖溶胶的EDS能谱图；
[0032]图3为本发明实施例1制备的负载纳米单质砸的的X射线能谱分析结果Se3d图(氩气刻蚀前);
[0033]图4为本发明实施例1制备的负载纳米单质砸的的X射线能谱分析结果Se3d图(氩气刻蚀30秒后)。
【具体实施方式】
[0034]以下通过【具体实施方式】结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0035]实施例1
[0036]0.5g壳聚糖溶解于10mL的含I %醋酸溶液中，加入1.5g抗坏血酸，充分溶解后，加入0.15mg亚砸酸钠，搅拌反应至溶液中橙色不再加深。再加入0.625g壳聚糖，搅拌至完全溶解，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:淀粉丸芯350g，采用底喷方式进料;进风量170m3.h—S供液栗转速2rpm，进风温度36_45°C，物料温度28-35 0C，雾化压力0.16MPa;料液喷完后，含药微丸于35 °C进行流化干燥15min后出料，即得负载纳米砸的微丸400g。该微丸为规整球形，粒径约为1mm，粒度分布均匀，表面呈现淡红色。X射线光电子能谱分析(XPS)结果表明，微丸表面最外层无Se 3d峰，氩气刻蚀后可见Se3d峰，说明Se在微丸表层，但是未与空气直接接触。
[0037]XPS检测条件如下:
[0038]负载纳米砸的微丸经过压片，置于XPS仪器进行电子结合能扫描，考察样品表面的元素组成。测定条件:Al靶，工作电压2KV，电流ΙμΑ，扫描区域500μπιΧ500μπι，扫描能量步长1.0OeV。测试X射线源类型:Al K Alpha。采用氩离子(Ar+)对样品表面进行刻蚀后，扫描刻蚀区域的元素组成。
[0039]实施例2
[0040]0.25g壳聚糖溶解于10mL的含I %醋酸溶液中，加入0.5g抗坏血酸，充分溶解后，加入0.05mg亚砸酸钠，搅拌反应至溶液中橙色不再加深。再加入1g蔗糖，搅拌至完全溶解，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:淀粉丸芯350g，采用底喷方式进料;进风量160m3.h—S供液栗转速2rpm，进风温度35_43°C，物料温度26-340C，雾化压力0.19MPa;料液喷完后，含药微丸于40 °C进行流化干燥1min后出料，即得负载纳米砸的微丸405g。该微丸为规整球形，粒径约为1mm，粒度分布均匀，表面呈现微红色。
[0041 ] 实施例3
[0042]0.5g海藻酸钠溶解于10mL的超纯水中，加入5g抗坏血酸，充分溶解后，加入0.5g亚砸酸钠，搅拌反应至溶液中橙色不再加深，再加入50mL水，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:蔗糖丸芯300g，采用顶喷方式进料;进风量230m3.h—1，供液栗转速2rpm，进风温度30-40°C，物料温度25-35°C，雾化压力0.20MPa ；料液喷完后，含药微丸于45°C进行流化干燥15min后出料，即得负载纳米砸的微丸365g。该微丸为规整球形，粒径约为0.5mm，粒度分布均匀，表面呈现红色。
[0043]实施例4
[0044]2.5g羧甲基纤维素钠溶解于150mL的超纯水中，加入5g砸代硫酸钠，充分溶解后，通入氧气，搅拌反应至溶液中红色不再加深，再加入5g糊精，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:微晶纤维素丸芯350g，采用底喷方式进料；进风量240m3.h—S供液栗转速2rpm，进风温度35-44 °C，物料温度27-38 °C，雾化压力0.20MPa;料液喷完后，含药微丸于50 °C进行流化干燥1min后出料，即得负载纳米砸的微丸390g ο该微丸为规整球形，粒径为Imm左右，粒度分布均匀，表面呈现淡红色。
[0045]实施例5
[0046]2g水溶性淀粉溶解于10mL的超纯水中，加入20mL含30%过氧化氢溶液，充分溶解后，加入0.5g砸化钠，搅拌反应至溶液中红色不再加深，再加入10ml含2%水溶性淀粉水溶液，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:淀粉丸芯500g，采用侧喷方式进料;进风量250m3.h—S供液栗转速2rpm，进风温度35_45°C，物料温度30-36 0C，雾化压力0.15MPa;料液喷完后，含药微丸于50 °C进行流化干燥20min后出料，即得负载纳米砸的微丸约570g。该微丸为规整球形，粒径为Imm左右，粒度分布均匀，表面呈现微红色。
[0047]实施例6
[0048]2g糖胺聚糖溶解于200mL的超纯水中，加入2g二氧化砸，搅拌至充分溶解后，加入20g盐酸羟胺，搅拌反应至溶液中红色不再加深，再加入1g氨基葡萄糖盐酸盐，得到纳米砸糖溶胶。采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:蔗糖丸芯300g，采用底喷方式进料;进风量150m3.11—1，供液栗转速2印111，进风温度40-45°(:，物料温度35-42°(:，雾化压力0.14MPa;料液喷完后，含药微丸于45°C进行流化干燥15min后出料，即得负载纳米砸的微丸约420g。该微丸为规整球形，粒径为0.5mm左右，粒度分布均匀，表面呈现微红色。
[0049]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，SP依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种负载纳米砸的微丸，其特征在于:包括微丸芯和纳米砸，所述纳米砸分布于微丸芯表面。2.权利要求1所述的负载纳米砸的微丸，所述微丸芯和纳米砸的比例按干重折算为1:0.0OOOOl?100，所述微丸芯为蔗糖微丸芯、淀粉微丸芯、微晶纤维素微丸芯中的一种或组入口 O3.—种制备权利要求1或2任一所述负载纳米砸的糖丸的方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)制备纳米单质砸； (2)将纳米单质砸与水混合，或者将纳米单质砸与水溶性糖或其水溶液混合，得纳米砸的糖溶胶； (3)将含纳米砸的糖溶胶喷涂在处于流化状态的微丸芯表面，得到表面喷涂有纳米砸的微丸； (4)表面喷涂有纳米砸的微丸进行流化干燥，即得所述负载纳米砸的微丸。4.如权利要求3所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述步骤(I)为:将具有+4价或+6价砸的含砸无机物或其水溶液与还原剂或其水溶液在高分子模板或其水溶液存在的条件下进行反应至颜色不再改变为止，得纳米单质砸。5.如权利要求4所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述+4价或+6价砸的含砸无机物选自砸酸、亚砸酸、砸酸盐、亚砸酸盐、砸酸氢盐、亚砸酸氢盐、三氧化砸、二氧化砸、二硫化砸中的一种或其组合;所述高分子模板选自分子量为100?1000000的甲壳素、壳聚糖、水溶性壳聚糖、海藻酸及其盐、羧甲基纤维素及其盐、十二烷基硫酸钠、葡聚糖、水溶性淀粉中的一种或其组合;所述还原剂选自维生素C、维生素E、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、盐酸羟胺、碘化钾、硼氢化钠、硫化氢、亚硫酸钠、肼中的一种或其组合。6.如权利要求3所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述步骤(I)为:将具有-2价砸的含砸无机物或其水溶液与氧化剂或其水溶液在高分子模板或其水溶液存在的条件下进行反应至颜色不再改变为止，得纳米单质砸。7.如权利要求6所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述具有-2价砸的含砸无机物选自砸化氢、砸化金属、砸代硫酸盐中的一种或其组合;所述高分子模板选自分子量为100?1000000的甲壳素、壳聚糖、水溶性壳聚糖、海藻酸及其盐、羧甲基纤维素及其盐、十二烷基硫酸钠、葡聚糖、糖胺聚糖、水溶性淀粉中的一种或其组合;所述氧化剂选自碘、溴、氯气、氧气、二氧化硫、三氧化硫、二氧化砸、三氧化砸、高锰酸盐、锰酸盐、铜盐、三价铁盐、浓盐酸、过氧化氢中的一种或其组合。8.如权利要求3所述的一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述步骤(2)的水溶性糖选自水溶性单糖或水溶性多糖，其中水溶性单糖选自葡萄糖、半乳糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、山梨糖、葡糖胺、氨基葡萄糖及其盐、半乳糖胺、乙酰氨基葡萄糖、乙酰半乳糖胺中的一种或其组合;所述水溶性多糖选自蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、海藻糖、龙胆二糖、乳糖、棉籽糖、龙胆糖、龙胆三糖、松三糖、糊精、水溶性淀粉、壳寡糖、壳低聚糖、水溶性壳聚糖、壳聚糖中的一种或其组合。9.如权利要求3所述的一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述步骤(3)为:将含纳米砸的糖溶胶喷涂在处于流化状态的微丸芯表面，得到表面喷涂有纳米砸的微丸，所述喷涂的工艺如下:喷涂方式包括顶部喷涂、侧向喷涂、底部喷涂的一种或组合，进风温度为20?1000C，糖溶胶温度为10?800C，雾化压力为0.1?0.8MPa，且微丸芯处于流化状??τ O10.如权利要求3所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:所述步骤(4)为:表面喷涂有纳米砸的微丸采用流化床进行流化干燥，即得所述的负载纳米砸的微丸，所述流化干燥的工艺参数如下:热风温度为30?200°C，且微丸处于流化状态。11.权利要求3-10任一所述一种制备负载纳米砸的微丸的方法，其特征在于:0.5g壳聚糖溶解于10mL含I %醋酸溶液中，加入1.5g抗坏血酸，充分溶解后，加入0.15mg亚砸酸钠，搅拌反应至溶液中颜色不再加深;再加入0.625g壳聚糖，搅拌至完全溶解，得到纳米砸糖溶胶;采用流化床进行糖层喷涂和流化干燥，具体工艺参数为:淀粉丸芯350g，采用底喷方式进料;进风量170m3.h-1，供液栗转速2rpm，进风温度36?45°C，物料温度2?35°C，雾化压力0.16MPa;料液喷完后，含药微丸于35 °C进行流化干燥15min后出料，即得负载纳米砸的微丸400go
【文档编号】A23P20/18GK106072660SQ201610439808
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】白锴凯, 洪碧红, 陈俊德, 易瑞灶, 谭然, 何建林, 黄文文
【申请人】国家海洋局第三海洋研究所