活性小分子偶合的納米單質硫溶膠及其製備方法

2023-05-15 13:04:51

專利名稱：活性小分子偶合的納米單質硫溶膠及其製備方法
技術領域：
本發明涉及活性小分子偶合的納米單質硫溶膠及其製備方法。
技術背景硫元素是構成人體結構第八重要礦物元素，人體無論是指甲、頭髮、皮膚、 內臟器官、結締軟組織等都含有豐富的硫化合物，構成肌肉組織的蛋白質中更 是富含硫化物，缺硫會降低蛋白質的生物學價值和食用價值。缺硫在臨床並沒 有非常明顯的症狀，也未見有硫過量危害的報導，但已經證明補充有機硫化物 能夠強化韌帶細胞強度、增加潤滑粘液的分泌量及強化軟組織的結構，同時能 夠明顯的改善指甲薄軟易裂及頭髮韌度不佳的狀況。而且有研究認為，生物體 內的含硫化合物具有獨特的藥理活性，如去重金屬毒性和清除自由基、抗氧化 活性、抗腫瘤活性等。而自然界中的硫也和人體健康有著密切的關係，如硫磺 溫泉被稱為"皮膚之湯"，有軟化皮膚角質層的作用，並有止癢、解毒、排毒 的效能，泡硫磺溫泉對關節炎、皮膚炎、神經痛的改善特別有用，主要是因為其中的硫磺有消毒、殺菌之功效；補充含硫化物豐富的食物，如大蒜、洋蔥、 韭菜、高麗菜、綠花椰菜等特別有益健康，主要是因為其中的一些含硫化合物 在起作用。胺基酸是組成蛋白質的基本單位，是人類和動物合成蛋白質所必備的資 源。人體如果缺乏胺基酸，特別是缺乏不能為機體所合成的必需胺基酸，會影 響蛋白質的合成，導致身體免疫力下降，甚至引發各種疾病。生物體內的含硫 胺基酸包括蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸，這些物質不僅具有胺基酸的營養功能， 同時具有特殊的藥理活性，如去重金屬毒性、抗癌、抗氧化活性等，而且對肝 病如浸潤性肝炎有一定的治療作用，半胱氨酸對治療心臟衰竭具有一定的療 效。沒食子酸(gallicacid)，即3， 4， 5—三羥基苯甲酸，又稱五倍子酸，廣 泛存在於植物界，是植物水解單寧的重要組成成分，在普洱茶中有較高含量。沒食子酸在加熱時脫羧成為焦性沒食子酸，沒食子酸和焦性沒食子酸均具有顯 著的抗氧化活性，並具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗腫瘤、抗過敏、抗誘變等藥 理活性。隨著納米科學與技術的發展，納米材料的製備、性能與應用已成為近年來的研究熱點之一；隨著人類對硫及其硫化物生物功效認識的日益加深，納米硫 的製備、特性及潛在應用也開始受到化學和醫藥領域研究者的關注。目前納米 硫的製備主要採用如下兩大類方法1、氣相法，可製備得至ijl 100nm的高純(99.999%)硫，但其能耗大、條 件苛刻、成本高中國地質大學皮振邦等在國內最早製備出納米硫，他們採用 化學氣相沉積法製備絲狀或顆粒狀的納米硫，該法在高溫、惰性氣體保護下利 用多孔阻隔層將單質硫分散而獲得納米態硫粒子；2、軟化學法，與氣相法相 比，其實驗條件溫和，製備方法簡單上海大學丁亞平等採用超聲溶劑轉化法 製備線狀納米硫，該法在超聲條件下用有機溶劑溶解單質硫，加入極性溶劑水 改變體系的極性使納米硫析出；Igor Bezverkhyy等將單質硫與硫代鉬酸銨((NH4)2Mo2S12， 2H20)溶解混合於丙酮中，經過濾後製備得到含鉬的納米硫微管； 吉林大學郭義明等將硫粉溶解於硫化鈉中，採用甲酸做沉澱劑、聚乙二醇-400 為分散劑，在常溫、常壓、在液相中合成並沉澱析出硫納米粒子。以上的製備方法均獲得納米硫粉體(固相)。而液相微粒結構複雜、比表 面能高且常帶有電荷，液相中納米粒子的高表面能決定了其熱力學不穩定性(活潑性)，從而使液相中的納米粒子趨向於聚合成大顆粒而沉澱析出固態粒 子，因此液相中納米粒子的保存成為不易攻克的技術難關；但由於液相納米粒 子具有許多新奇的物理和化學特性，同時液相狀態的納米粒子均勻分散體系即 納米溶膠有利於多種劑型開發，如口服、噴霧、注射劑、乳劑、霜劑等，從而 大大拓展了應用範圍。這使得在食品、醫藥領域中，液相納米體系更具優勢， 也更為引人關注。 發明內容本發明要解決的技術問題是克服液相納米單質硫穩定保存的技術難關以 及固態硫在應用上的缺點和不足，提供一種液相含硫胺基酸偶合的納米單質硫尤其是由活性分子偶合的納米單質硫的液相均勻分散體系(溶膠)的製備方法。 為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案一種活性小分子偶合的納米單質硫溶膠的製備方法，其特徵在於包括以下 步驟在超聲波或攪拌處理條件下，往硫的乙醇飽和溶液或沒食子酸一硫的乙 醇飽和溶液中加入含硫胺基酸水溶液，使硫分散於水—乙醇中，過濾後所得的 濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法製得將升華硫溶解於無水乙醇中，用 超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然後過濾獲得澄清溶液即可。所述沒食子酸一硫的乙醇飽和溶液由以下方法製得將升華硫和沒食子酸 溶解於無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然後過濾獲得 澄清溶液即可。所述沒食子酸包括沒食子酸或焦性沒食子酸。所述含硫胺基酸水溶液中含硫胺基酸的濃度為0.01 0. 10 mol L—、所 加入的含硫胺基酸水溶液的量為每20毫升硫的乙醇飽和溶液或沒食子酸一 硫的乙醇飽和溶液中，加入5 50毫升含硫胺基酸水溶液。所述含硫胺基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。所述含硫胺基酸為單一 的含硫胺基酸。所述的活性小分子是指含硫胺基酸和沒食子酸(或焦性沒食子酸)，它們 的作用是分散劑、表面修飾劑和生物活性劑。
與現有技術相比，本發明具有以下優點(1) 本發明的製備方法中加入的含硫胺基酸和沒食子酸(或焦性沒食子 酸)可以在液相中與納米單質硫偶合併對其粒徑和形貌進行調控，同時又起穩 定作用，從而可獲得不同的形貌如球狀、網狀等形貌的由活性小分子偶合的納 米單質硫的均勻的液相分散體系。(2) 本發明所製得的活性小分子偶合的納米單質硫，這種偶合物可以發 揮胺基酸、沒食子酸等與納米硫的協同作用，使其具有更豐富的生物活性和更 強的保健功效。(3) 本發明所製得的活性小分子偶合的納米單質硫由於是液相中均勻分 散體系即以溶膠的形式保存，有利於多種劑型開發，如口服、噴霧、乳劑、霜 劑等，從而大大拓展了應用範圍。


圖1是TECNAI-10型透射電子顯微鏡(Philips)下所觀測到的實施例2 所得的液相活性小分子偶合的納米單質硫的形貌圖。圖2是TECNAI-10型透射電子顯微鏡(Philips)下所觀測到的實施例3 所得的液相活性小分子偶合的納米單質硫的形貌圖。圖3是TECNAI-10型透射電子顯微鏡(Philips)下所觀測到的實施例4 所得的液相活性小分子偶合的納米單質硫的形貌圖。圖4是TECNAI-10型透射電子顯微鏡(Philips)下所觀測到的實施例5 所得的液相活性小分子偶合的納米單質硫的形貌圖。圖5為實施例2的液相活性小分子偶合的納米單質硫的粒徑範圍圖。
具體實施方式
以下結合本發明的實施例進一步說明本發明，但本發明的保護範圍並不僅 限於此。實施例1一種活性小分子偶合的納米單質硫溶膠的製備方法，包括以下步驟在超 聲波處理條件下，往硫的乙醇飽和溶液中加入含硫胺基酸水溶液，使硫分散於 水一乙醇中，過濾後所得的濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質硫。所 述活性小分子為含硫胺基酸。所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法製得將升華硫溶解於無水乙醇中，用 超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然後過濾獲得澄清溶液即可。所述含硫胺基酸水溶液中含硫胺基酸的濃度為0. 01 0. 10 mol L"。所述含硫胺基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。 所述含硫胺基酸為單一的含硫胺基酸。實施例2取0. 5g升華硫加入到100ml乙醇中，超聲波處理30min後，馬上過濾得 到澄清溶液。取20ml的澄清溶液，保持超聲波處理，以約30滴每分鐘的速度 滴加入10ml濃度為0. 10 mol *L—i含硫胺基酸水溶液，使硫分散於水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。所述的活性小分子為胱氨酸。實施例3取0. 5g升華硫加入到100ml乙醇中，超聲波處理30min後，馬上過濾得 到澄清溶液。取20ml的澄清溶液，保持超聲波處理，以約20滴每分鐘的速度 滴加入20ml濃度為0. 01 mol *L—t含硫胺基酸水溶液，使硫分散於水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。所述活性小分子為 半胱氨酸。實施例4取0. 5g升華硫加入到lOOml乙醇中，超聲波處理30min後，馬上過濾得 到澄清溶液。取20ml的澄清溶液，保持超聲波處理，以約40滴每分鐘的速度 滴加入15ml濃度為0. 05 mol *L—i含硫胺基酸水溶液，使硫分散於水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。所述活性小分子為 半胱氨酸與蛋氨酸的混合物(半胱氨酸與蛋氨酸可以任意比例混合)。實施例5取0.5g升華硫、0.2g沒食子酸加入到lOOml無水乙醇中，超聲波處理 30min後，馬上過濾得到澄清溶液。取20ml的澄清溶液，在保持攪拌條件下， 以約25滴每分鐘的速度滴加入10ml濃度為0. 01 mol 1/i含硫胺基酸水溶液， 使硫分散於水一乙醇中，過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質硫 溶膠。所述活性小分子為胱氨酸。對實施例2 5所得的液相活性小分子偶合的納米單質硫進行觀察，圖1、 圖2、圖3和圖4是TECNAI-10型透射電子顯微鏡(Philips)下所觀測到的 實施例2 5所得的活性小分子偶合的納米單質硫的形貌圖。從圖1 4可以看 出本發明所得的活性小分子偶合的納米單質硫可呈現球狀、網狀等形貌。圖5為實施例2的活性小分子偶合的納米單質硫的粒徑範圍圖。由圖5 可以看出，本發明的活性小分子偶合的納米單質硫的粒徑範圍在87 122nm 之間。
權利要求
1、一種活性小分子偶合的納米單質硫溶膠的製備方法，其特徵在於包括以下步驟在超聲波或攪拌處理條件下，往硫的乙醇飽和溶液或沒食子酸-硫的乙醇飽和溶液中加入含硫胺基酸水溶液，使硫分散於水-乙醇中，過濾後所得的濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。
2、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於 所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法製得將升華硫溶解於無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然後過濾獲得澄清 溶液即可。
3 、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述沒食子 酸包括沒食子酸或焦性沒食子酸。
4 、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述沒食子 酸一硫的乙醇飽和溶液由以下方法製得將升華硫和沒食子酸溶解於 無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然後過濾獲 得澄清溶液即可。
5、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述含硫胺基酸水溶液中含硫胺基酸的濃度為0. 01 0. 10 mol L—、
6、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述含硫胺基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。
7、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於所述活性小分子為含硫胺基酸、沒食子酸或焦性沒食子酸。
8、 權利要求1 7任意一項所述製備方法製得的活性小分子偶合的納米單質硫溶膠。
全文摘要
本發明提供一種液相活性小分子偶合的納米單質硫及其製備方法。所述製備方法包括如下步驟在超聲波或攪拌處理條件下，往硫的乙醇飽和溶液或沒食子酸-硫的乙醇飽和溶液中加入含硫胺基酸的水溶液，使硫分散於水-乙醇中，過濾後所得的濾液即為所述的液相活性小分子偶合的納米單質硫。本發明所製得的液相活性小分子偶合的納米單質硫可以發揮胺基酸等與納米硫的協同作用，並具有劑型開發和深度加工等方面的優勢。
文檔編號C01B17/02GK101214929SQ20071003281
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者燕 白, 謝新媛, 鄭文杰 申請人:暨南大學