專利名稱：活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠及其制備方法。
技術(shù)背景硫元素是構(gòu)成人體結(jié)構(gòu)第八重要礦物元素，人體無論是指甲、頭發(fā)、皮膚、 內(nèi)臟器官、結(jié)締軟組織等都含有豐富的硫化合物，構(gòu)成肌肉組織的蛋白質(zhì)中更 是富含硫化物，缺硫會降低蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值和食用價值。缺硫在臨床并沒 有非常明顯的癥狀，也未見有硫過量危害的報導(dǎo)，但已經(jīng)證明補充有機硫化物 能夠強化韌帶細(xì)胞強度、增加潤滑粘液的分泌量及強化軟組織的結(jié)構(gòu)，同時能 夠明顯的改善指甲薄軟易裂及頭發(fā)韌度不佳的狀況。而且有研究認(rèn)為，生物體 內(nèi)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(guān)系，如硫磺 溫泉被稱為"皮膚之湯"，有軟化皮膚角質(zhì)層的作用，并有止癢、解毒、排毒 的效能，泡硫磺溫泉對關(guān)節(jié)炎、皮膚炎、神經(jīng)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。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，是人類和動物合成蛋白質(zhì)所必備的資 源。人體如果缺乏氨基酸，特別是缺乏不能為機體所合成的必需氨基酸，會影 響蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致身體免疫力下降，甚至引發(fā)各種疾病。生物體內(nèi)的含硫 氨基酸包括蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸，這些物質(zhì)不僅具有氨基酸的營養(yǎng)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 泛存在于植物界，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，并具有抗菌、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(xué)與技術(shù)的發(fā)展，納米材料的制備、性能與應(yīng)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(rèn)識的日益加深，納米硫 的制備、特性及潛在應(yīng)用也開始受到化學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域研究者的關(guān)注。目前納米 硫的制備主要采用如下兩大類方法1、氣相法，可制備得至ijl 100nm的高純(99.999%)硫，但其能耗大、條 件苛刻、成本高中國地質(zhì)大學(xué)皮振邦等在國內(nèi)最早制備出納米硫，他們采用 化學(xué)氣相沉積法制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(zhì)硫分散而獲得納米態(tài)硫粒子；2、軟化學(xué)法，與氣相法相 比，其實驗條件溫和，制備方法簡單上海大學(xué)丁亞平等采用超聲溶劑轉(zhuǎn)化法 制備線狀納米硫，該法在超聲條件下用有機溶劑溶解單質(zhì)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(zhì)硫與硫代鉬酸銨((NH4)2Mo2S12， 2H20)溶解混合于丙酮中，經(jīng)過濾后制備得到含鉬的納米硫微管； 吉林大學(xué)郭義明等將硫粉溶解于硫化鈉中，采用甲酸做沉淀劑、聚乙二醇-400 為分散劑，在常溫、常壓、在液相中合成并沉淀析出硫納米粒子。以上的制備方法均獲得納米硫粉體(固相)。而液相微粒結(jié)構(gòu)復(fù)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(xué)不穩(wěn)定性(活潑性)，從而使液相中的納米粒子趨向于聚合成大顆粒而沉淀析出固態(tài)粒 子，因此液相中納米粒子的保存成為不易攻克的技術(shù)難關(guān)；但由于液相納米粒 子具有許多新奇的物理和化學(xué)特性，同時液相狀態(tài)的納米粒子均勻分散體系即 納米溶膠有利于多種劑型開發(fā)，如口服、噴霧、注射劑、乳劑、霜劑等，從而 大大拓展了應(yīng)用范圍。這使得在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域中，液相納米體系更具優(yōu)勢， 也更為引人關(guān)注。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服液相納米單質(zhì)硫穩(wěn)定保存的技術(shù)難關(guān)以 及固態(tài)硫在應(yīng)用上的缺點和不足，提供一種液相含硫氨基酸偶合的納米單質(zhì)硫尤其是由活性分子偶合的納米單質(zhì)硫的液相均勻分散體系(溶膠)的制備方法。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠的制備方法，其特征在于包括以下 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氨基酸水溶液，使硫分散于水—乙醇中，過濾后所得的 濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠。所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法制得將升華硫溶解于無水乙醇中，用 超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然后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制得將升華硫和沒食子酸 溶解于無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然后過濾獲得 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。所述含硫氨基酸水溶液中含硫氨基酸的濃度為0.01 0. 10 mol L—、所 加入的含硫氨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毫升含硫氨基酸水溶液。所述含硫氨基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。所述含硫氨基酸為單一 的含硫氨基酸。所述的活性小分子是指含硫氨基酸和沒食子酸(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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1) 本發(fā)明的制備方法中加入的含硫氨基酸和沒食子酸(或焦性沒食子 酸)可以在液相中與納米單質(zhì)硫偶合并對其粒徑和形貌進行調(diào)控，同時又起穩(wěn) 定作用，從而可獲得不同的形貌如球狀、網(wǎng)狀等形貌的由活性小分子偶合的納 米單質(zhì)硫的均勻的液相分散體系。(2) 本發(fā)明所制得的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫，這種偶合物可以發(fā) 揮氨基酸、沒食子酸等與納米硫的協(xié)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(fā)明所制得的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫由于是液相中均勻分 散體系即以溶膠的形式保存，有利于多種劑型開發(fā)，如口服、噴霧、乳劑、霜 劑等，從而大大拓展了應(yīng)用范圍。


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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)硫的粒徑范圍圖。
具體實施方式
以下結(jié)合本發(fā)明的實施例進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅 限于此。實施例1一種活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠的制備方法，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氨基酸水溶液，使硫分散于 水一乙醇中，過濾后所得的濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫。所 述活性小分子為含硫氨基酸。所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法制得將升華硫溶解于無水乙醇中，用 超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然后過濾獲得澄清溶液即可。所述含硫氨基酸水溶液中含硫氨基酸的濃度為0. 01 0. 10 mol L"。所述含硫氨基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。 所述含硫氨基酸為單一的含硫氨基酸。實施例2取0. 5g升華硫加入到100ml乙醇中，超聲波處理30min后，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含硫氨基酸水溶液，使硫分散于水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質(zhì)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后，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含硫氨基酸水溶液，使硫分散于水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質(zhì)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后，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含硫氨基酸水溶液，使硫分散于水一乙醇中， 過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質(zhì)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后，馬上過濾得到澄清溶液。取20ml的澄清溶液，在保持?jǐn)嚢钘l件下， 以約25滴每分鐘的速度滴加入10ml濃度為0. 01 mol 1/i含硫氨基酸水溶液， 使硫分散于水一乙醇中，過濾，所得的濾液即為活性小分子偶合的納米單質(zhì)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(zhì)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(zhì)硫的形貌圖。從圖1 4可以看 出本發(fā)明所得的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫可呈現(xiàn)球狀、網(wǎng)狀等形貌。圖5為實施例2的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫的粒徑范圍圖。由圖5 可以看出，本發(fā)明的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫的粒徑范圍在87 122nm 之間。
權(quán)利要求
1、一種活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠的制備方法，其特征在于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氨基酸水溶液，使硫分散于水-乙醇中，過濾后所得的濾液即為所述的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于 所述硫的乙醇飽和溶液由以下方法制得將升華硫溶解于無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然后過濾獲得澄清 溶液即可。
3 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述沒食子 酸包括沒食子酸或焦性沒食子酸。
4 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述沒食子 酸一硫的乙醇飽和溶液由以下方法制得將升華硫和沒食子酸溶解于 無水乙醇中，用超聲波處理溶液，形成均勻的飽和溶液，然后過濾獲 得澄清溶液即可。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述含硫氨基酸水溶液中含硫氨基酸的濃度為0. 01 0. 10 mol L—、
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述含硫氨基酸為胱氨酸、半胱氨酸或蛋氨酸中的一種或幾種混合物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述活性小分子為含硫氨基酸、沒食子酸或焦性沒食子酸。
8、 權(quán)利要求1 7任意一項所述制備方法制得的活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫溶膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液相活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫及其制備方法。所述制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氨基酸的水溶液，使硫分散于水-乙醇中，過濾后所得的濾液即為所述的液相活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫。本發(fā)明所制得的液相活性小分子偶合的納米單質(zhì)硫可以發(fā)揮氨基酸等與納米硫的協(xié)同作用，并具有劑型開發(fā)和深度加工等方面的優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者燕 白, 謝新媛, 鄭文杰 申請人:暨南大學(xué)