專利名稱：一種微量元素納米纖維氈的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬納米纖維氈的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種微量元素納米纖維氈的制備方法。
背景技術(shù)：
人體組成中有一類成分的含量極少，甚至不足人體總量的萬分之一，但作用舉足輕重， 根據(jù)科學(xué)研究，到目前為止，已被確認(rèn)與人體健康和生命有關(guān)的必需微量元素有18禾中， 即有鐵、銅、鋅、鈷、錳、絡(luò)、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。
微量元素在人體中的主要功能是①運載常量元素，把大量元素帶到各組織中去；② 充當(dāng)生物體內(nèi)各種酶的活性中心，促進(jìn)新陳代謝。酶在生物體內(nèi)是許多化學(xué)反應(yīng)必不可少 的催化劑，而許多微量元素卻是酶的組成部分或激活劑。例如鋅與200多種酶的活性或結(jié) 構(gòu)有關(guān)；③參與體內(nèi)各種激素的作用。幾種常見微量元素的功能為鋅-參與多種酶的合 成、加速生長發(fā)育、增強(qiáng)創(chuàng)傷組織再生能力、增強(qiáng)抵抗力、促進(jìn)性機(jī)能；氟--是骨骼和牙 齒的正常成分、可預(yù)防齲齒、防止老年人的骨質(zhì)疏松；硒-具有抗氧化、保護(hù)紅細(xì)胞的功 用，并有預(yù)防癌癥的作用；碘-促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、活化100多種酶、調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換、加速 生長發(fā)育、維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
每種微量元素都有其特殊的生理功能，盡管它們在人體內(nèi)含量極小，但它們對維持人 體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。 一旦缺少了這些必需的微量元素，人體就 會出現(xiàn)疾病，甚至危及生命。國外曾有報道機(jī)體內(nèi)含鐵、銅、鋅總量減少，均可減弱免 疫機(jī)制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助長細(xì)菌感染，而且感染后的死亡率亦較高。微 量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都起著不可忽視的作用，適當(dāng)補充鋅、硒、鐵等微 量元素可以預(yù)防多種疾病，如高血壓、骨質(zhì)疏松、糖尿病等等。
人體主要通過科學(xué)的飲食結(jié)構(gòu)和飲用水，攝取必需的微量元素。目前我國獨生子女多， 家庭常對他們過分寵愛，以致偏食，造成某些元素的缺乏，這是必須注意的。由于飲食結(jié) 構(gòu)不合理，美國兒童普遍缺鐵，而中國兒童不同程度的缺鋅。據(jù)上海有關(guān)部門統(tǒng)計，有75% 兒童不同程度的缺鋅，這是發(fā)人深省的數(shù)字。
通過納米技術(shù)，將這些微量元素進(jìn)行納米化處理，可以促進(jìn)微量元素在腸道的直接吸 收，改善緩釋性、增強(qiáng)靶向性，并可以避免微量元素在人體內(nèi)相互作用，降低毒副作用。 例如納米硒是已發(fā)現(xiàn)的急性毒性最低的補硒制劑。在生物功效方面，納米硒體外清除羥自 由基效率為無機(jī)硒的5倍，為有機(jī)硒的2. 5倍。納米硒在極低劑量下即表現(xiàn)出抑制腫瘤和 免疫調(diào)節(jié)的保健作用，納米硒還具有促生長、提高繁殖性能、促進(jìn)葡萄糖、鈣、脂肪和維
生素A、 D、 K及E的吸收、增強(qiáng)ATP酶的活性，保護(hù)胰臟的完整性等功能。目前的研究文 獻(xiàn)以及專利上常采用納米粒子或納米微囊對微量元素進(jìn)行納米化處理，存在制備過程復(fù) 雜，工業(yè)化困難不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微量元素納米纖維氈的制備方法，本發(fā)明方法 簡單易行，易于工業(yè)化，所得納米纖維氈載有人體所需微量元素，可以加工成口服、透皮 或注射給藥系統(tǒng)用于人體，也可以用于動物營養(yǎng)補充的畜牧飼料填加劑。
本發(fā)明的一種微量元素納米纖維氈的制備方法，包括
(1) 將l 5g納米微量元素或含微量元素的化合物加入100mL溶劑中，攪拌條件下 加入20~40 g聚合物后，繼續(xù)攪拌溶脹4小時，采用500W超聲處理器超聲脫氣15分鐘， 配制紡絲原液；
(2) 將上述紡絲原液倒入溶液儲存器，采用削平的注射針頭作為噴射細(xì)流的毛細(xì)管， 在流速為1.0~3.0 mL七-1，接受板離噴絲口距離為10 30 cm，電壓10~30 kV，環(huán)境溫度為 15~40°C，環(huán)境濕度為50 75%進(jìn)行高壓靜電紡絲，常溫下真空干燥24小時，得到納米纖維 氈。
所述的歩驟(1)中納米微量元素為納米鋅、納米銅中的一種或兩種，含微量元素的
化合物為亞硒酸或二氧化硅。
所述的步驟(1)中溶劑為甲醇、N， N-二甲基乙酰胺DMAc或乙醇中的一種或幾種。 所述的歩驟(1)中聚合物為丙烯酸樹脂尤特奇(Eudragit) LIOO、聚氧乙烯或聚乙烯
吡咯烷酮PVPK30，其中，聚氧乙烯的分子量為13萬。
所述的歩驟(2)中溶液儲存器為5mL注射器，注射針頭為6號或9號。 所述的步驟(2)中納米纖維氈中纖維直徑在？ ~1000 nm，微量元素的粒徑在？ 100nm。
本發(fā)明的一種微量元素納米纖維氈的應(yīng)用，在于根據(jù)人體對微量元素所合適的補給量 及補給途徑，應(yīng)用傳統(tǒng)藥劑學(xué)技術(shù)手段，將微量元素納米纖維氈加工成口服、透皮或注射 給藥系統(tǒng)用于人體；給藥系統(tǒng)也可以用于動物營養(yǎng)補充的畜牧飼料填加劑。
所述的納米纖維氈的應(yīng)用在于，將納米硒纖維氈裝入常規(guī)膠囊，制備成補硒的口服給 藥制劑；或?qū)⒓{米硒纖維氈溶解于pH7.4的蘇打水溶液中，制備成注射給藥制劑；或作為 墊片制成透皮給藥制劑。
本發(fā)明采用生物相容性或可生物降解的聚合物作為成纖基質(zhì)，聚合物能夠安全使用于
人體之上或口服后安全，通過將含有微量元素的化合物與聚合物在一定的溶劑中共混配制 紡絲原液，在優(yōu)化選擇的工藝條件下，高壓靜電紡絲技術(shù)一步法直接制備載人體所需微量 元素的納米纖維氈，由電場力在纖維成型過程中將微量元素的納米粒子分散于其中，并通 過聚合物阻止納米粒子聚集成大顆粒。
所制備的微量元素納米纖維氈用途廣泛，在于根據(jù)人體對微量元素所合適的補給量及 補給途徑，應(yīng)用傳統(tǒng)藥劑學(xué)技術(shù)手段，將微量元素納米纖維氈加工成口服、透皮或注射給 藥系統(tǒng)用于人體；給藥系統(tǒng)也可以用于動物營養(yǎng)補充的畜牧飼料填加劑。 有益效果
(1) 本發(fā)明方法簡單易行，易于工業(yè)化，成本低；
(2) 所得納米纖維氈載有人體所需微量元素，可以加工成口服、透皮或注射給藥系 統(tǒng)用于人體，也可以用于動物營養(yǎng)補充的畜牧飼料填加劑。


圖1為本發(fā)明高壓靜電紡絲工藝圖2為載硒納米粒子的納米纖維氈掃描電鏡圖3為載鋅納米粒子的納米纖維氈偏光顯微鏡圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定
的范圍。
實施例l
紡絲原液的制備-
將亞硒酸2g溶解于100mL甲醇和N， N-二甲基乙酰胺(DMAc)中(80:20)，然后 在攪拌條件下加入20g丙烯酸樹脂尤特奇(Eudragit) LIOO，加完后繼續(xù)攪拌溶脹4小時， 然后采用超聲處理器(500W)超聲脫氣15分鐘。
實施例2
高壓靜電紡絲制備納米硒纖維氈
將配置好的溶液倒入溶液儲存器(5 mL注射器)中，采用削平的6號注射針頭作為噴射細(xì) 流的毛細(xì)管，連接高壓電源的正極，采用鋁箔接受平板連接負(fù)極，溶液噴出量由微量注射 泵控制，按下述條件進(jìn)行靜電紡絲流速為l.O mL七—'，接受板離噴絲口距離為15 cm，電
壓12 kV，環(huán)境溫度為20 。C，環(huán)境濕度為65%。圖l為本發(fā)明高壓靜電紡絲工藝圖，l為高 壓發(fā)生器，2為注射泵，3為平板收集器。
將上述電紡的尤特奇(Eudmgit) L100納米纖維，放入抗壞血酸的水溶液中將亞硒酸還 原成納米硒。將纖維氈常溫下真空干燥24小時，真空下噴金處理后進(jìn)行掃描電鏡觀察，結(jié) 果如圖2所示，可見硒納米粒子直徑在40nm左右。
實施例3
納米硒給藥系統(tǒng)的制備
將實施例2的納米硒纖維氈裝入常規(guī)膠囊，可以制備成補硒的口服給藥系統(tǒng)；或?qū)⒓{米 硒纖維氈溶解于pH7.4的蘇打水溶液中，制備成注射給藥系統(tǒng)；或作為墊片制成透皮給藥系 統(tǒng)。
實施例4
納米鋅纖維氈的制備
將2 g納米鋅(<40 nm)混懸于100 mL乙醇中，然后加入聚氧乙烯(分子量13萬) 25g,配成紡絲原液。
將配置好的溶液倒入溶液儲存器(5 mL注射器)中，采用削平的9號注射針頭作為噴射細(xì) 流的毛細(xì)管，連接高壓電源的正極，先采用帶載玻片的鋁箔接受平板連接負(fù)極，接受10分 鐘，后改用普通鋁箔接受纖維。溶液噴出量由微量注射泵控制，按下述條件進(jìn)行靜電紡絲 流速為1.0mL七—'，接受板離噴絲口距離為15cm，電壓18kV，環(huán)境溫度為23。C，環(huán)境濕度 為55%。
采用偏光顯微鏡可觀察纖維形態(tài)，如圖3所示，纖維直徑在800 nm左右，而納米鋅 由于顆粒較小，未能觀察。
實施例5
多種微量元素復(fù)合納米纖維氈制備
將1 g納米鋅、1 g納米銅、1 g納米二氧化硅混懸于100mL甲醇中，然后加入聚乙烯 吡咯烷酮PVPK30共35g，配成紡絲原液。
將配置好的溶液倒入溶液儲存器(5 mL注射器)中，采用削平的6號注射針頭作為噴射細(xì) 流的毛細(xì)管，連接高壓電源的正極，采用鋁箔接受平板連接負(fù)極，溶液噴出量由微量注射 泵控制，按下述條件進(jìn)行靜電紡絲流速為l.O mL，h"，接受板離噴絲口距離為IO cm，電 壓10kV,環(huán)境溫度為20'C，環(huán)境濕度為70%。
權(quán)利要求
1.一種微量元素納米纖維氈的制備方法，包括(1)將1～5g納米微量元素或含微量元素的化合物加入100mL溶劑中，攪拌條件下加入20～40g聚合物后，繼續(xù)攪拌溶脹4小時，采用500W超聲處理器超聲脫氣15分鐘，配制紡絲原液；(2)將上述紡絲原液倒入溶液儲存器，采用削平的注射針頭作為噴射細(xì)流的毛細(xì)管，在流速為1.0～3.0mL·h-1，接受板離噴絲口距離為10～30cm，電壓10～30kV，環(huán)境溫度為15～40℃，環(huán)境濕度為50～75％進(jìn)行高壓靜電紡絲，常溫下真空干燥24小時，得到納米纖維氈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的步驟(l) 中納米微量元素為納米鋅、納米銅中的一種或兩種，含微量元素的化合物為亞硒酸或二氧 化硅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的歩驟(l) 中溶劑為甲醇、N， N-二甲基乙酰胺DMAc或乙醇中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的歩驟(l) 中聚合物為丙烯酸樹脂尤特奇EudmgitLlOO、聚氧乙烯或聚乙烯吡咯烷酮PVPK30，其中， 聚氧乙烯的分子量為13萬。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的歩驟(2) 中溶液儲存器為5mL注射器，注射針頭為6號或9號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的歩驟(2) 中納米纖維氈中纖維直徑在？ -lOOOnm，微量元素的粒徑在？ 100nm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量元素納米纖維氈的制備方法，其特征在于所述的步驟(2) 中納米纖維氈的應(yīng)用在于，將納米硒纖維氈裝入膠囊，制備成補硒的口服給藥制劑；或?qū)?納米硒纖維氈溶解于pH7.4的蘇打水溶液中，制備成注射給藥制劑；或作為墊片制成透皮 給藥制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微量元素納米纖維氈的制備方法，包括(1)將納米微量元素或含微量元素的化合物加入溶劑中，攪拌條件下加入聚合物，繼續(xù)攪拌溶脹4h，采用超聲處理器超聲脫氣15分鐘，配制紡絲原液；(2)將上述紡絲原液倒入溶液儲存器，采用削平的注射針頭作為噴射細(xì)流的毛細(xì)管，在流速1.0～3.0mL·h^-1，接受板離噴絲口距離為10～30cm，電壓10～30kV，環(huán)境溫度15～40℃，環(huán)境濕度50～75％進(jìn)行高壓靜電紡絲，常溫真空干燥24h，得到納米纖維氈。本發(fā)明方法簡單，易于工業(yè)化，所得納米纖維氈載有人體所需微量元素，可加工成口服、透皮或注射給藥系統(tǒng)用于人體，也可用于動物營養(yǎng)補充的畜牧飼料填加劑。
文檔編號A61K33/34GK101336884SQ20081004153
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者余燈廣, 張曉飛, 朱利民, 馬宗會 申請人:東華大學(xué)