一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统的制作方法

本发明属于，具体涉及一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统。

背景技术：

1、现代食品包装材料中，添加纳米材料的新型食品包装材料因其独特的理化特性、高效保鲜、抗菌抗氧化性能近年来引起人们的普遍关注。其中纳米氧化铜添加的pe食品包装材料因优越的保鲜抗菌性能在食品包装领域更是引人关注，但是，纳米氧化铜颗粒潜在的生物毒性同样引起人们的重视，虽然纳米氧化铜的细胞毒性和动物毒性皆有研究，但作为食品包装材料，纳米氧化铜迁移到食物中，是否发生降解，在胃液肠液和体液中的降解性能如何以及产生的铜离子毒性等在动力学代谢过程中的内容仍未得到充分探索。

2、现在缺乏一种能进行食品包装薄膜中纳米氧化铜颗粒毒性代谢参数的体系，限制了纳米氧化铜塑料薄膜作为食品包装材料的应用。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，包括依次连接的第一模拟容器、第一蠕动泵、第二模拟容器、第二蠕动泵和第三模拟容器；第一模拟容器内填充有模拟胃液，第二模拟容器内填充有模拟肠液，第三模拟容器内填充有模拟体液。

4、作为可选的，第一模拟容器内设置有胃液管道、模拟胃部收缩区和模拟胃部扩张区，胃液管道依次穿过模拟胃部收缩区和模拟胃部扩张区且与第一蠕动泵的入口端连接。

5、作为可选的，第二模拟容器内设置有肠液管道、模拟肠道收缩区和模拟肠道扩张区，第一蠕动泵的出口端与肠液管道连接，肠液管道依次穿过模拟肠道扩张区和模拟肠道收缩区且与第二蠕动泵的入口端连接。

6、作为可选的，第三模拟容器内设置有体液管道、模拟体液收缩区和模拟体液扩张区，第二蠕动泵的出口端与体液管道连接，体液管道依次穿过模拟体液扩张区和模拟体液收缩区。

7、作为可选的，第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器上均设置有温度传感器和加热装置。

8、作为可选的，第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器的顶部均设置有采样点。

9、作为可选的，第一蠕动泵和第二蠕动泵选用bq50-1j微型蠕动泵。

10、作为可选的，胃液管道、肠液管道和体液管道均选用乳胶管。

11、本发明的有益效果为：

12、(1)本发明提供了一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，包括依次连接的第一模拟容器、第一蠕动泵、第二模拟容器、第二蠕动泵和第三模拟容器。通过在第一模拟容器内填充模拟胃液、第二模拟容器内填充模拟肠液以及在第三模拟容器内填充模拟体液，可以分别模拟人体胃部、肠道和体液的环境，第一蠕动泵和第二蠕动泵作为动力装置来模拟胃部和肠道的蠕动。在对应用于不同食品包装环境的纳米氧化铜进行动力学代谢评估时，从第一模拟容器投入带有纳米氧化铜以及其环境食品成分的混合溶液，该混合溶液在第一模拟容器中与模拟胃液进行反应，得到胃液反应产物溶液；在胃液反应的同时，第一蠕动泵将胃液反应产物溶液泵入到第二模拟容器中；胃液反应产物与模拟肠液混合，产生肠液反应产物溶液；在肠液反应的同时，第二蠕动泵将肠液反应产物泵入到第三模拟容器中，肠液反应产物与体液混合，得到体液反应产物，反应一段时间后，分别对第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器进行采样和检测不同环境中的铜离子数量，从而得到在该种食品包装环境下人体对纳米氧化铜的分解效果，如果铜离子数量在标准范围以内，则证明纳米氧化铜应用于该种食品作为包装环境，可以被人体吸收。本发明有效模拟了不同模拟体液条件下纳米氧化铜的分解代谢情况，为研究纳米氧化铜在机体体内的代谢情况提供重要的参考数据。

13、(2)第一模拟容器内设置有胃液管道、模拟胃部收缩区和模拟胃部扩张区；第二模拟容器内设置有肠液管道、模拟肠道收缩区和模拟肠道扩张区；第三模拟容器内设置有体液管道、模拟体液收缩区和模拟体液扩张区；反应溶液在管道、收缩区和扩张区的流速不同，将第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器都设置收缩区和扩张区，可以更加准确的模拟人体胃部、肠道和体内环境，排除流速对评估结果的影响。

14、(3)温度传感器和加热装置用于使得第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器测量和保持人体内部对应位置的温度，可以更加准确的模拟人体胃部、肠道和体内温度，进而排除温度变化对评估结果的影响。

15、(4)采样点用于取出第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器内的反应产物，同时也可用于向第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器内部补充模拟胃液、模拟肠液、模拟体液或者其他环境试剂，使得第一模拟容器、第二模拟容器和第三模拟容器内部的溶液成分更加接近人体试剂胃部、肠道和体液的环境。

技术特征：

1.一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于：包括依次连接的第一模拟容器(1)、第一蠕动泵(2)、第二模拟容器(3)、第二蠕动泵(4)和第三模拟容器(5)；

2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第一模拟容器(1)内设置有胃液管道(11)、模拟胃部收缩区(12)和模拟胃部扩张区(13)，所述胃液管道(11)依次穿过模拟胃部收缩区(12)和模拟胃部扩张区(13)且与第一蠕动泵(2)的入口端连接。

3.根据权利要求2所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第二模拟容器(3)内设置有肠液管道(31)、模拟肠道收缩区(32)和模拟肠道扩张区(33)，所述第一蠕动泵(2)的出口端与肠液管道(31)连接，所述肠液管道(31)依次穿过模拟肠道扩张区(33)和模拟肠道收缩区(32)且与第二蠕动泵(4)的入口端连接。

4.根据权利要求3所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第三模拟容器(5)内设置有体液管道(51)、模拟体液收缩区(52)和模拟体液扩张区(53)，所述第二蠕动泵(4)的出口端与体液管道(51)连接，所述体液管道(51)依次穿过模拟体液扩张区(53)和模拟体液收缩区(52)。

5.根据权利要求4所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第一模拟容器(1)、第二模拟容器(3)和第三模拟容器(5)上均设置有温度传感器和加热装置。

6.根据权利要求5所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第一模拟容器(1)、第二模拟容器(3)和第三模拟容器(5)的顶部均设置有采样点。

7.根据权利要求6所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述第一蠕动泵(2)和第二蠕动泵(4)选用bq50-1j微型蠕动泵。

8.根据权利要求7所述的一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，其特征在于，所述胃液管道(11)、肠液管道(31)和体液管道(51)均选用乳胶管。

技术总结
本发明公开了一种纳米氧化铜在模拟体液中的代谢评估系统，包括依次连接的第一模拟容器、第一蠕动泵、第二模拟容器、第二蠕动泵和第三模拟容器。通过在第一模拟容器内填充模拟胃液、第二模拟容器内填充模拟肠液以及在第三模拟容器内填充模拟体液，可以分别模拟人体胃部、肠道和体液的环境，第一蠕动泵和第二蠕动泵作为动力装置来模拟胃部和肠道的蠕动。可以有效模拟了不同模拟体液条件下纳米氧化铜的分解代谢情况，为研究纳米氧化铜在机体体内的代谢情况提供重要的参考数据。

技术研发人员：包汇慧,张磊,王小丹,杨杏芬,黄振烈,周萍萍
受保护的技术使用者：国家食品安全风险评估中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15