[发明专利]一种硒纳米颗粒高分子复合微凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硒纳米颗粒高分子复合微凝胶的制备方法，具体涉及一种硒纳米颗粒pH 敏感高分子复合微凝胶的制备方法，属于硒纳米颗粒复合材料技术领域。

背景技术

硒是人和动物体内必不可少的的微量元素，它对免疫力的提高，对清除自由基、维持新陈代谢的平衡、延缓衰老起到了不可替代的作用，缺硒会导致一系列生理疾病的发生。用于动物和人的硒补充制剂可分为无机硒(主要是亚硒酸盐)和有机硒(包括酵母硒、氨基酸硒等)。亚硒酸盐毒性大，安全应用范围窄，过量的硒对动物和人体产生毒性；有机硒的生物学利用率较高，急性毒性小，是良好的补硒品种，但仍存在局限，如仍有一定的慢性毒性，在饲料中应用成本高等。

纳米硒是尺寸范围在纳米尺度的单质硒，具有较高的生物学活性，显著拓宽了硒的中毒剂量与有效剂量的范围。纳米硒的急性毒性和慢性毒性均低于亚硒酸钠和酵母硒，是安全的硒制品，在饲料添加剂中具有较高的潜在应用价值。纳米硒被人和动物摄入后，在消化道内的吸收方式与无机硒、有机硒均不同。纳米微粒在胃肠道的吸收机制尚未完全阐明，普遍认为纳米微粒可以完整地被吸收，其吸收途径可能包括：被肠道上皮细胞摄取至细胞内，通过细胞间转运吸收，经Peyer氏集合淋巴结摄取，且其吸收部位主要是在小肠。

目前已报道了多种制备纳米硒的方法，以液相化学法最为常用，如表面活性剂法、微乳液法、蛋白质模板法、聚合物模板法以及固相反应等。张胜义等利用甲壳素模板法制备了纳米硒(CN 1264521C)；夏枚生等利用多孔矿物材料模板法制备了负载型纳米硒(CN 100389058C)；谭国龙等利用在水溶液中形成高分子骨架的稳定剂制备了纳米硒(CN 103420344B)许详等人用琼脂模板法制备了琼脂负载型纳米硒(CN103445000B)。

这些工艺中使用的的纳米硒载体一般为聚糖类、蛋白质等高分子物质，以及多孔矿物材料等，仅仅考虑了纳米硒颗粒在制备过程中的生成和分散，而对纳米硒颗粒进入消化道内从载体上的分离释放并未进行考虑，这就可能导致负载的纳米硒的释放速度难以控制的问题。若释放速度过快则可能导致非晶态的硒纳米颗粒的团聚而失去活性，释放速度过慢可能导致被排出体外而不能被动物利用。

纳米硒的生产成本和价格显著高于亚硒酸钠等无机硒，限制了其作为饲料添加剂的应用，因此，为提高纳米硒作为饲料添加剂的利用效率，应选择适合的纳米硒载体，以使其充分适应动物消化道内环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为控制纳米硒在消化道内的释放，提供一种纳米硒pH敏感高分子复合微凝胶的制备方法。应用pH敏感凝胶作为硒纳米颗粒的模板和载体，使纳米硒在其主要吸收部位——pH较高的小肠内得以释放，以提高纳米硒的吸收利用率。

解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成：

(1)制备pH敏感高分子复合微凝胶；

(2)(2)将步骤(1)的pH敏感高分子复合微凝胶作为硒纳米颗粒合成的模板和载体，

负载硒盐并同时用还原剂还原硒盐，制备得到硒纳米颗粒高分子复合微凝胶。

具体包括以下步骤：

(1)制备pH敏感高分子微凝胶。将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氢氧化钠均匀分散于重蒸馏水中，其中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、氢氧化钠和重蒸馏水的质量比1:0.5～1:0.05～0.2:0.1～0.5:5～15，在氮气保护和搅拌状态下，加入过硫酸铵，过硫酸铵与甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：0.1～0.:3，在40℃条件下恒温反应24h，反应产物经无水乙醇洗涤、离心分离、冷冻干燥，得到pH敏感聚甲基丙烯酸微凝胶；该微凝胶在胃液环境(pH<2)时处于收缩状态，在肠液(pH在6.5-7.5范围内)中溶胀；

(2)制备硒纳米颗粒复合高分子微凝胶。将高分子微凝胶均匀分散于二次蒸馏水中，配制成 0.5～1.0g/L的微凝胶分散液，向微凝胶分散液中加入硒盐，使其浓度达到0.4～2.0mmol/L，在搅拌状态下加入还原剂，还原剂与硒盐摩尔比为1:0.4～0.5，加入完毕后调节溶液pH至3以下，析出沉淀，即得到硒纳米颗粒复合高分子凝胶。

本发明所述的还原剂，其成分为L-抗坏血酸、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠的一种或几种的组合。

本发明所述的硒盐，其成分为亚硒酸钠。