[发明专利]利用富硅植物制备正硅酸提取液和硅补充剂的方法

说明书

技术领域

本发明属保健食品制备方法的技术领域，特别涉及从富硅植物中制取正硅酸用以生产硅补充剂的方法。

背景技术

在地球上，硅的含量仅次于氧。硅在动植物体内广泛存在。科学研究已经证明硅是鸡和鼠的必需元素，但目前尚未完全证明硅也是人体必需元素。尽管如此，越来越多的研究发现硅对于人体维持结缔组织的正常代谢、促进软骨和骨骼的正常生长、促进弹力蛋白的生成和维持粘多糖酶的正常表达等生物过程是至关重要的，机体缺乏硅可导致软甲症、脆甲症、牙齿疾病、骨质疏松、骨骼发育不良、脱发、皮肤老化、鼻窦炎、溃疡和动脉硬化等疾病。

目前尚未制定出硅的推荐摄入量，但研究表明每天摄入5～10mg的硅将有益于身体健康。

人体中硅的主要来源是食物。但人体对硅的吸收、同化能力是有限的。人体只能吸收、利用食物中含量极少的正硅酸和能够在胃肠中转变成正硅酸的其它形式的硅化合物。而食物加工的精细化程度的不断提升，进一步加剧了食物中这部分可利用硅的损失，人们将面临硅缺乏的潜在危险，因此开发补硅制剂有一定的经济意义和社会意义。

人体能够吸收利用的硅的形式是正硅酸，但正硅酸是不稳定的，当在水溶液中的浓度超过1mg/L时，正硅酸即可发生多聚化反应，形成不能被机体吸收利用的聚合物。因此在制备正硅酸时需要加入稳定剂，以避免正硅酸发生多聚化反应。目前常用的稳定剂主要是季铵盐类物质，因为季铵盐中的氮原子含有孤电子对，可以同正硅酸的硅烷醇基形成复合物，从而避免正硅酸的多聚化。季铵盐同正硅酸的结合不会影响正硅酸的利用率，被季铵盐稳定的正硅酸在进入肠胃后可被完全释放出来。最为常见的季铵盐类稳定剂是氯化胆碱。氯化胆碱安全性高、稳定性好，它与正硅酸形成的复合物也具有较高的稳定性，除此之外，氯化胆碱还可为机体补充胆碱。但是，氯化胆碱的价格昂贵，不利于工业化生产，因此需要寻求新的正硅酸稳定剂，以减少氯化胆碱的使用，控制生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从富硅植物中制备安全性高、稳定性好的正硅酸提取液的方法，寻求新的正硅酸稳定剂，并以正硅酸提取液为原料开发补硅制剂。

利用富硅植物制备的正硅酸提取液是指从富硅植物，如木贼科植物木贼、问荆等植物中提取得到稳定的可溶性硅化合物溶液，可溶性硅化合物溶液主要成分是正硅酸(正硅酸质量含量占可溶性硅化合物的90～95％)。其中提取溶剂为pH2～3的盐酸水溶液，稳定剂为一定比例的甘油和氯化胆碱。经过提取得到的可溶性硅化合物可作为原料制备可用于人和动物的补硅制剂。

木贼科植物是典型的富硅植物，尽管不同种、不同生长地域的木贼科植物中硅的含量有所不同，但较其它植物，木贼科植物中的硅含量是非常可观的。经水浸提，每千克干料可得到正硅酸2.2～6.8g。

正硅酸是不稳定的，容易发生多聚化形成硅胶并最终形成不溶性的硅酸盐。硅胶和硅酸盐都无法被机体吸收利用，因此，在提取正硅酸时，应在提取溶剂中加入正硅酸的稳定剂。本发明选用的稳定剂是甘油和氯化胆碱的复合物。两者都具有很好的稳定性和安全性，它们能够与正硅酸形成稳定的配合物，但不降低机体对正硅酸的利用率。

本发明采用pH为2～3的热水提取溶剂进行正硅酸的提取，该pH环境有利于正硅酸的稳定，从而提高其得率。

本发明制备正硅酸提取液具体的技术方案如下。

一种利用富硅植物制备正硅酸提取液的方法，以富硅植物木贼或问荆为原料，以pH值2～3的盐酸水溶液为提取溶剂，以甘油和氯化胆碱为稳定剂，按如下过程制备含正硅酸的提取液；

在粒径为250～850μm的干粒料的原料中加提取溶剂和稳定剂，混匀后15～100℃下回流提取2～4h，然后2500×g离心，取上清液；再加入提取溶剂和稳定剂重复回流提取1～4次，合并上清液，得到含正硅酸的提取液；其中，每次回流提取时，提取溶剂的用量按每千克干粒料的原料加入提取溶剂5～20升计算，氯化胆碱的用量按质量为原料中所含正硅酸的1.2～2倍，甘油的用量按体积为提取溶剂的0.4～0.6倍。

本发明的利用富硅植物制备正硅酸提取液的方法，还可以在制得含正硅酸的提取液后，将提取液旋转蒸发浓缩至原体积的1/3～1/4，得到含正硅酸的浓缩液。