专利名称：以阴离子交换树脂为载体的补钒剂及制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及以阴离子交换树脂为载体的补钒剂及制备方法和用途。
背景技术：
钒系人体必需微量元素，其生物学作用比较复杂，如影响心肌收缩力，刺激某些细胞分裂、抗癌作用及毒性作用等。迄今为止，钒的生物学作用中最具有吸引力的作用是它的胰岛素样作用。在大量整体及离体的动物实验中。已证实钒酸盐具有胰岛素样作用。钒不影响胰岛素分泌，但能够增强组织对胰岛素的敏感性。其作用机制尚不完全清楚。但不少学者认为它可能通过胰岛素受体或受体后的某些环节以及非胰岛素依赖性生物旁路途径而起作用。对胰岛素不敏感或失灵时，钒酸盐还能有效地起到抗糖尿病作用。钒酸盐能改善糖尿病大鼠的异常代谢状态，也能恢复糖尿病大鼠丙酮酸激酶活性，这是钒酸盐胰岛素样作用的机制之一。饮用钒酸钠可使糖尿病大鼠血糖恢复正常，钒酸钠的最低有效剂量为100mg/L。如果钒酸钠的剂量降至80mg/L以下，则无明显降血糖作用。提示钒必须在体内达到一定浓度才能发挥其胰岛素样作用。无机钒发挥胰岛素样作用必需达到相当剂量，高浓度易导致恶心、呕吐、腹泻、肝毒性甚至死亡；目前许多学者大都致力于钒的化合物研发，相继开发了有机钒，如联麦过氧钒盐(bis-maltolato oxovanadate，BMOV)、氧钒戊二酮盐(Vanadyl acetylacetonate，VAc)、氧钒3-乙基戊二酮盐(Vanadyl 3-ethyl-acetylacetonate，VEt)等，但有机钒仍需注射给药，且研究刚处于起步阶段，临床远未见相关产品。
离子交换树脂(Ion exchange resin，IER)是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，其结构由三部分组成不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。按照交换基团的性质不同，把离子交换树脂分为六大类强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子文换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、鳌合性离子交换树脂、两性离子交换树脂、氧化还原性离子交换树脂。根据树脂所带的可交换的离子性质，离子交换树脂大体上分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，带有酸性功能基(强酸性磺酸基(-SO3H)；弱酸性羧酸基(-COOH)，磷酸基(-PO3H2)等)，能与阳离子进行交换的聚合物叫阳离子交换树脂；带有碱性功能基(强碱性季铵基-N(CH3)3等；弱碱性伯、仲、叔胺基(-CH2NH2、--CH2NHR，-CH2NR2)等)，能与阴离子进行交换的聚合物叫阴离子交换树脂。
根据树脂物理结构的不同，又可以把离子交换树脂分为凝胶型和大孔型树脂两大类。凝胶型树脂是一类外观透明的均相高分子凝胶结构的离子交换树脂，吸水后树脂相内产生微孔，反离子可扩散进由吸水而产生的微孔内进行离子交换。大孔型离子交换树脂的基本特点是在整个树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀在水中都存在着比一般凝胶型更多、更大的孔道，因而表面积大，在离子交换过程中，离子容易迁移扩散，交换速度较快。
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基团)名称、基本名称排列组成。离子交换树脂的型号名称是根据结构不同而定的，由三位阿拉伯数字组成第一位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架结构的差异，第三位数字为顺序号，用以区别基团、交联剂等。凡大孔型离子交换树脂，在型号前加，-D表示凝胶型离子交换树脂，在型号后用“×”联接阿拉伯数字表示。其中，分类代号有0，1，2，3，4，5，6，相应代表强酸型、弱酸型、强碱型、弱碱型、螯合型、两性及氧化还原型离子交换树脂。骨架代号有0，1，2，3等，分别代表苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
离子交换树脂长期以来应用于分析化学医药的分离和纯化纯水制备及近期用于环境保护血液净化等领域。自1956年首次提出离子交换树脂作为药物载体用于延缓药物释放以来，利用离子交换技术来延缓药物释放的报道不断增加，并已进入实用性阶段。离子交换树脂作为药物载体具有多种优良特性，目前其在控释、透皮给药、定位给药、速溶、离子导入透皮、鼻腔、局部给药和掩盖药物苦味等方而的应用都有很深入的研究，有些产品已经上市。离子交换树脂主要在胃肠道中控制药物释放，即离子交换树脂控释给药系统(Ion-Exchange ResinControlled Drag Delivery System，IERCDDS)，与其他给药系统相比，IERCDDS的主要特点是药物的释放不依赖于胃肠道内的pH值、酶活性、温度以及胃肠道液的体积，由于胃肠道液中的离子种类及其强度维持相对恒定，故药物在体内可以恒定速率释放。
发明内容
本发明的目的是提供以阴离子交换树脂为载体的补钒剂及制备方法和用途。
以阴离子交换树脂为载体的补钒剂是一种含活性钒的阴离子交换树脂，按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.01～1.0％。。
以阴离子交换树脂为载体的补钒剂的制备方法，包括以下步骤1)将阴离子交换树脂置于树脂体积1～2倍的0.5～2mol/L盐酸溶液浸泡2～5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1～2倍的0.5～2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3～6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，含钒量为阴离子交换树脂重量0.01～1.0％的钒盐，预先配置成0.1～1％的水溶液，以1～10mL/min的流速通过交换柱，室温反应2～5小时，水洗2～4次；3)将步骤2)所得负载钒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。
发明中使用的钒盐为正钒酸盐、偏钒酸盐或者焦钒酸盐。
以阴离子交换树脂为载体的补钒剂用作牛、羊、畜禽、水产动物补钒饲料添加剂。以阴离子交换树脂为载体的补钒剂用于制备人类口服补钒和通过给药治疗性的钒来治疗人类疾病的保健品和药物。
本发明的优点是(1)利用阴离子交换树脂可与阴离子起交换作用的特点，将钒阴离子植入阴离子交换树脂中，实施方法简便，适宜工业化生产，成本较低。
(2)由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的钒具有控缓释作用，从而大大提高了钒的吸收利用率。
(3)本发明的以阴离子交换树脂为载体的补钒剂具有低毒、高效的特点，可作为补钒饲料添加剂；也可用于制备人类口服补钒和通过给药治疗性的钒来治疗人类疾病的保健品和药物。
具体实施例方式
阴离子交换树脂为强碱性阴离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂，带有碱性功能基，包括强碱性(季铵基-N(CH3)3)和弱碱性(伯、仲、叔胺基，-CH2NH2、--CH2NHR，-CH2NR2)功能基。根据阴离子交换树脂物理结构的不同，可以为凝胶型或大孔型树脂。阴离子交换树脂骨架为苯乙烯系或丙烯酸系。
实施例11)将市售的201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(本产品相当于美国AmberliteIRA-400，西德LewatitM500，日本DiaionSA-10A)，置于树脂体积1倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡2小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1倍的0.5mol/L氢氧化钠溶液浸泡3小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含钒量为阴离子交换树脂重量0.01％的正钒酸钠，配置成0.1％的钒盐水溶液，以1mL/min的流速通过交换柱，室温反应2小时，水洗2次；3)将步骤2)所得负载钒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.01％。
实施例21)将市售的201×4强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(本产品相当于美国AmberliteIRA402，德国Lewatit M504MB)，置于树脂体2倍的2mol/L盐酸溶液浸泡5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积2倍的2mol/L氢氧化钠溶液浸泡6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含钒量为阴离子交换树脂重量1.0％的偏钒酸钠，配置成1％的钒盐水溶液，以10mL/min的流速通过交换柱，室温反应5小时，水洗4次；
3)将步骤2)所得负载钒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为1.0％。
实施例31)将市售的D311大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂(本产品相当于美国AmberliteIRA-68；德国AP-49)，置于树脂体积1.5倍的1mol/L盐酸溶液浸泡4小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1.5倍的1mol/L氢氧化钠溶液浸泡5小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将含钒量为阴离子交换树脂重量0.05％的焦钒酸钠，配置成0.5％的钒盐水溶液，于搅拌下加入步骤1)的树脂中，室温反应5小时；3)步骤2)的反应液水洗4次，过滤脱水；4)将步骤3)所得的滤饼在低于70℃下烘干、粉碎，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.05％。
实施例41)将市售的D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(本产品相当美国AmberliteIRA-900，西德Lewatit MP-500，日本Diaion308)，置于树脂体积1.5倍的0.5mol/L盐酸溶液浸泡4小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积2倍的2mol/L氢氧化钠溶液浸泡4小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，将含钒量为阴离子交换树脂重量0.5％的正钒酸钾，配置成0.8％的钒盐水溶液，以5mL/min的流速通过交换柱，室温反应4小时，水洗3次；3)将步骤2)所得负载钒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.5％。
权利要求
1.一种以阴离子交换树脂为载体的补钒剂，其特征在于，它是一种含活性钒的阴离子交换树脂，按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.01～1.0％。
2.一种如权利要求1所述的以阴离子交换树脂为载体的补钒剂的制备方法，其特征在于方法的步骤如下1)将阴离子交换树脂置于树脂体积1～2倍的0.5～2mol/L盐酸溶液浸泡2～5小时，放尽酸液后用水漂洗至中性，然后用树脂体积1～2倍的0.5～2mol/L氢氧化钠溶液浸泡3～6小时，放尽碱液后用水漂洗至中性；2)将步骤1)的树脂装入交换柱中，含钒量为阴离子交换树脂重量0.01～1.0％的钒盐，预先配置成0.1～1％的水溶液，以1～10mL/min的流速通过交换柱，室温反应2～5小时，水洗2～4次；3)将步骤2)所得负载钒的阴离子交换树脂在低于70℃下烘干，得到以阴离子交换树脂为载体的补钒剂。
3.根据权利要求2所述的一种以阴离子交换树脂为载体的补钒剂的制备方法，其特征在于，所说的钒盐为正钒酸盐、偏钒酸盐或者焦钒酸盐。
4.一种如权利要求1所述的以阴离子交换树脂为载体的补钒剂的用途，其特征在于它用作牛、羊、畜禽、水产动物补钒饲料添加剂。
5.一种如权利要求1所述的以阴离子交换树脂为载体的补钒剂的用途，其特征在于它用于制备人类口服补钒和通过给药治疗性的钒来治疗人类疾病的保健品和药物。
全文摘要
本发明公开了一种以阴离子交换树脂为载体的补钒剂及制备方法和用途。它是一种含活性钒的阴离子交换树脂，按重量百分比计，钒在阴离子交换树脂中的含量为0.01～1.0％。其制备方法是利用阴离子交换树脂可与阴离子起交换作用的特点，将钒阴离子植入阴离子交换树脂中。由于离子交换树脂是一种性能优良的控缓释载体，对所负载的钒具有控缓释作用，从而大大提高了钒的吸收利用率。本发明的补钒剂具有低毒、高效的特点，可作为补钒饲料添加剂；也可用于制备人类口服补钒和通过给药治疗性的钒来治疗人类疾病的保健品和药物。
文档编号A61K47/32GK1927222SQ20061005317
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月28日 优先权日2006年8月28日
发明者夏枚生, 靳明建, 胡彩虹, 张红梅, 熊莉, 朱兴一 申请人:浙江大学