一種用于腸道除鉛的納米碳酸鈣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于腸道除鉛的納米碳酸鈣，屬于納米材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]慢性鉛中毒現(xiàn)階段在我國是一種職業(yè)病和流行病，現(xiàn)代城市化和工業(yè)化對環(huán)境的污染，使人們血鉛水平普遍偏高。兒童往往較成人吸收更多的鉛，流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國兒童有I億以上血鉛水平超標(biāo)，鉛超標(biāo)不僅影響兒童的正常生長發(fā)育，還會影響兒童的智力。鉛中毒的預(yù)防與治療，已成為一項關(guān)系國計民生的大事。消化道是兒童吸收鉛的主要途徑，鉛通過主動轉(zhuǎn)運(yùn)和被動擴(kuò)散兩種方式由小腸吸收入血，鈣劑的使用可有效降低鉛在腸道的吸收。目前西醫(yī)傳統(tǒng)驅(qū)鉛方法是使用螯合劑(如依地酸鈉鈣等)與血鉛結(jié)合成可溶性絡(luò)合物從腎臟由尿排出，但缺點是藥物特異性差，且劑量大時對腎臟亦有損害。
[0003]現(xiàn)有的用于腸道除鉛的碳酸鈣顆粒粒徑分布不均勻，晶型控制不穩(wěn)定，在腸道中的分散不佳，除鉛效果欠缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的是納米碳酸鈣粒徑分布不均勻，晶型控制不穩(wěn)定，在腸道中的分散不佳、腸道除鉛效果欠缺的技術(shù)問題。隨著碳酸鈣粒徑減少，比表面積增大，沉淀置換反應(yīng)速度加快，除鉛效果增強(qiáng)，可經(jīng)由十二指腸直接置換排鉛，不增加腎臟負(fù)擔(dān)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種用于腸道除鉛的納米碳酸鈣，所述納米碳酸鈣的粒徑為30?150nm ;其制備方法包括以下步驟:
[0006](I)在含有晶型調(diào)節(jié)劑的碳酸鈉溶液中滴加含聚乙二醇的氯化鈣溶液，攪拌、反應(yīng)；其中，所述晶型調(diào)節(jié)劑為乙二胺四乙酸和可溶性無機(jī)磷酸鹽的混合物，所述乙二胺四乙酸的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%，所述可溶性無機(jī)磷酸鹽的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%，所述碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液的濃度均為1.5?3mol/L，所述聚乙二醇的分子量為1000?20000，含聚乙二醇的氯化鈣溶液中聚乙二醇的質(zhì)量為氯化鈣質(zhì)量的0.5?10% ;
[0007](2)將反應(yīng)完成后的混合液與0.5?5g/L聚丙烯酸鈉溶液混合并間斷超聲10?30min，靜置24h以上，然后收集沉淀，洗滌后烘干，即得所述納米碳酸鈣；其中，所述聚丙烯酸鈉溶液中聚丙烯酸鈉的質(zhì)量為氯化鈣質(zhì)量的0.1?5%。
[0008]進(jìn)一步地，所述碳酸鈉溶液中晶型調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%。
[0009]進(jìn)一步地，所述氯化鈣溶液的滴加速度為I?3滴/秒。
[0010]進(jìn)一步地，所述間斷超聲為每超聲5?10秒，間斷5?10秒。
[0011]進(jìn)一步地，所述收集沉淀是使用離心收集沉淀。
[0012]碳酸鈣價格低廉，來源廣泛，主要用于工業(yè)填充劑、食品膨松劑、飼料強(qiáng)化劑等，由于碳酸鈣是一種無毒且生物相容性良好的材料，因此在醫(yī)藥領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，如口服補(bǔ)鈣劑、制酸劑及酸中毒時的解毒劑等。納米級碳酸鈣的制備主要采用機(jī)械粉碎法、化學(xué)反應(yīng)沉淀法、碳化法制備，用于人體要求其PH固定，粒徑均勻分散好，所用原料對人體無害。
[0013]本發(fā)明所用晶型調(diào)節(jié)劑可得到比表面積最大的球形納米碳酸鈣。加入分散劑-聚乙二醇(PEG)在顆粒表面形成吸附層之間的位阻效應(yīng)，可增加其在人體內(nèi)環(huán)境中的穩(wěn)定性和緩釋性，PEG的分子量為1000?20000時效果最好，分子量過大可使降低位阻效應(yīng)，增加漿液粘度。但是單用分散劑-聚乙二醇所得的納米碳酸鈣電位絕對值小，隨著放置時間延長易產(chǎn)生團(tuán)聚。為控制粒子粒徑與納米碳酸鈣的粉體比例，本發(fā)明選用的聚乙二醇的濃度為氯化鈣質(zhì)量的0.5?10%。分散劑-聚丙烯酸鈉可以在納米碳酸鈣顆粒表面形成定向排列的單分子層吸附，但是當(dāng)界面吸附達(dá)到飽和，聚丙烯酸鈉通過碳?xì)滏I的疏水作用締合成膠團(tuán)，使得黏度上升，本發(fā)明選用聚丙烯酸鈉的質(zhì)量為氯化鈣質(zhì)量的0.1?5%可以得到良好的分散效果而不形成膠團(tuán)。本發(fā)明在納米碳酸鈣中添加這兩種分散劑，既具有靜電穩(wěn)定又具有空間位阻效應(yīng)，增加電位絕對值，提高顆粒間的排斥力，使得納米碳酸鈣的分散性更好、穩(wěn)定性更強(qiáng)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，納米碳酸鈣是在晶型調(diào)節(jié)劑和聚丙烯酸鈉、聚乙二醇兩種分散劑存在下，由碳酸鈉與氯化鈣均質(zhì)攪拌，發(fā)生化學(xué)沉淀反應(yīng)制成，得到大小適宜、分散均勻、電位適中的球形納米粒。所述的納米碳酸鈣粒徑30?150nm，粒徑分布窄，不含有毒物質(zhì)、不含堿性物質(zhì)，適用于制成人體腸道除鉛的藥劑。該納米碳酸鈣制劑經(jīng)由十二指腸直接置換鉛離子，形成不被腸道分解和吸收的碳酸鉛，隨糞便排出體外，所置換出的鈣離子既能起到機(jī)體補(bǔ)鈣的需要，還可阻止鉛在腸道內(nèi)的滯留與吸收。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1中所制得的納米碳酸鈣顆粒的透射電鏡圖片。
[0016]圖2為實施例2中所制得的納米碳酸鈣顆粒的Zeta電位。
[0017]圖3為實施例2中所制得的納米碳酸鈣顆粒的粒徑分布圖片。
[0018]圖4為對比例I所制得的納米碳酸鈣顆粒的掃描隧道顯微鏡圖片。
[0019]圖5為碳酸鈣的體外模擬除鉛效果。
【具體實施方式】
[0020]以下通過【具體實施方式】進(jìn)一步描述本發(fā)明，由技術(shù)常識可知，本發(fā)明也可通過其它的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來描述，因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
[0021]實施例1:
[0022]稱取5.3克似20)3粉末溶于25mL雙蒸水中，在Na 20)3溶液中加入EDTA(2 %，w/W-Na2CO3)和 Na2HPO4(2%，w/w_Na2C03)，反應(yīng) 10 分鐘；然后攪拌下將含有 PEG 1000(10%,w/w-CaCl2)的5.55g CaCl2溶液25mL緩慢滴加到上述Na 2C(V混合溶液中，滴加速度為I滴/秒，漿液濃度為10%，充分反應(yīng)30分鐘后，加入聚丙烯酸鈉溶液(1%，w/w-CaCl2) 50mL,間斷超聲20分鐘，即每超聲5秒，間斷5秒；室溫靜置24小時，離心收集沉淀，雙蒸水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次；將沉淀置于烘箱中干燥，即可得到納米碳酸鈣粉末。其中，“EDTA(2%, W/W-Na2C03) ”表示EDTA的質(zhì)量占Na2C0#量的2%，文中其他表述類同。
[0023]所得納米碳酸鈣粉末樣品用透射電鏡觀察其微觀形貌，如圖1，可見呈球形，平均粒徑為50nm，分散好，用雙蒸水重建成混懸液后pH值7.0。
[0024]實施例2
[0025]稱取5.3克似20)3粉末溶于25mL雙蒸水中，在Na 20)3溶液中加入EDTA(1 %，w/W-Na2CO3)和 Na2HPO4(I%，w/w_Na2C03)，反應(yīng) 10 分鐘；然后攪拌下將含有 PEG 4000 (l%,w/W-CaCl2)的5.55g CaCl2溶液25mL緩慢滴加到上述Na 2C(V混合溶液中，滴加速度為I滴/秒，充分反應(yīng)30分鐘后，加入聚丙烯酸鈉溶液(I %，w/w-CaCl2) 50mL，間斷超聲10分鐘，即每超聲5秒，間斷5秒；室溫靜置72小時，離心收集沉淀，雙蒸水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次；將沉淀置于烘箱中干燥，即可得到納米碳酸鈣粉末。所得樣品用粒徑儀檢測粒徑分布及Zeta電位，平均電位為-28.8mV，如圖2，平均粒徑為122nm，如圖3，粒徑分布窄。
[0026]對比例I
[0027]在2moI/LNa2CO3Vf 液 25mL 中加入 EDTA(2 %, w/w-Na 2C03)和 Na2HPO4(2 %, w/W-Na2CO3)，反應(yīng)10分鐘；然后攪拌下將含有PEG 4000 (I %, w/w-CaCl2)的2mol/LCaCl2溶液25mL緩慢滴加到上述Na2CCV混合溶液中，充分反應(yīng)30分鐘后，間斷超聲20分鐘；室溫靜置72小時，離心收集沉淀，雙蒸水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次，干燥后即可得到納米碳酸鈣粉末。所得樣品用掃描隧道顯微鏡觀察其微觀形貌，如圖4，可見呈球形，平均粒徑為72nm，部分團(tuán)聚。
[0028]對比例2
[0029]稱取5.3克Na2CO3粉末溶于25mL雙蒸水中，攪拌下將5.55g CaCl 2溶液25mL加到上述Na2CCV混合溶液中，充分反應(yīng)后，間斷超聲5分鐘，離心收集沉淀，雙蒸水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次；將沉淀置于烘箱中干燥，得到碳酸鈣粉末，包含立方體、球形、紡錘形等多種形態(tài)，平均粒徑為2.6 μπι，聚合明顯。
[0030]實施例3
[0031]取實施例2所制備的納米碳酸鈣與對比例2所制備的普通碳酸鈣進(jìn)行體外除鉛實驗，具體的實施過程如下:
[0032]配置模擬十二指腸液:取磷酸二氫鉀6.8g，加水500ml使溶解，用0.4%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8 ;另取胰酶10g，加水適量使溶解；將兩液混合后，加水稀釋成100ml即可。
[0033]精密稱量定量醋酸鉛固體分別加入至10ml模擬腸液中，使鉛離子的終濃度分別為 0、150、250、500 yg/L。
[0034]精密稱取實施例2所制備的納米碳酸鈣粉末與對比例2所制備的普通碳酸鈣粉末各40mg分別加入到上述含不同鉛離子濃度的模擬腸液中，37°C恒溫水浴，低速攪拌(10r/min)，按一定時間間隔，精密抽取2ml溶液，0.40 μm微孔濾膜過濾，濾液用原子吸收光譜儀測定鉛離子濃度。
[0035]所得結(jié)果如圖5所示，A表示納米碳酸鈣，B表示微米碳酸鈣。兩種碳酸鈣均能降低模擬腸液中的鉛離子濃度，與微米級碳酸鈣相比，納米碳酸鈣粒徑小，比表面積大，起效快、效果更明顯，4小時左右能將鉛離子濃度降低至30 μ g/L以下，達(dá)到滿意的除鉛效果，兩者差異具有顯著性意義(P〈0.01)。
【主權(quán)項】
1.一種用于腸道除鉛的納米碳酸鈣，其特征在于，所述納米碳酸鈣的粒徑為30?150nm ;其制備方法包括以下步驟: (1)在含有晶型調(diào)節(jié)劑的碳酸鈉溶液中滴加含聚乙二醇的氯化鈣溶液，攪拌、反應(yīng)；其中，所述晶型調(diào)節(jié)劑為乙二胺四乙酸和可溶性無機(jī)磷酸鹽的混合物，所述乙二胺四乙酸的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%，所述可溶性無機(jī)磷酸鹽的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%，所述碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液的濃度均為1.5?3mol/L，所述聚乙二醇的分子量為1000?20000，含聚乙二醇的氯化鈣溶液中聚乙二醇的質(zhì)量為氯化鈣質(zhì)量的0.5?10% ; (2)將反應(yīng)完成后的混合液與0.5?5g/L聚丙烯酸鈉溶液混合并間斷超聲10?30min，靜置24h以上，然后收集沉淀，洗滌后烘干，即得所述納米碳酸鈣；其中，所述聚丙烯酸鈉溶液中聚丙烯酸鈉的質(zhì)量為氯化鈣質(zhì)量的0.1?5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳酸鈣，其特征在于，所述碳酸鈉溶液中晶型調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量為碳酸鈉質(zhì)量的0.1?5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣，其特征在于，所述氯化鈣溶液的滴加速度為I?3滴/秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣，其特征在于，所述間斷超聲為每超聲5?10秒，間斷5?10秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣，其特征在于，所述收集沉淀是使用離心收集沉淀。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于腸道除鉛的納米碳酸鈣，屬于納米材料領(lǐng)域。所述納米碳酸鈣的粒徑為30～150nm；其制備方法包括以下步驟：(1)在含有晶型調(diào)節(jié)劑的碳酸鈉溶液中滴加含聚乙二醇的氯化鈣溶液，攪拌、反應(yīng)；(2)將反應(yīng)完成后的混合液與0.5～5g/L聚丙烯酸鈉溶液混合并間斷超聲10～30min，靜置24h以上，然后收集沉淀，洗滌后烘干，即得所述納米碳酸鈣。所述納米碳酸鈣粒徑小，比表面積大，起效快，4小時左右能將鉛離子濃度降低至30μg/L以下，達(dá)到滿意的除鉛效果。
【IPC分類】A61K9-14, A61P3-14, A61K47-10, A61P39-02, A61K33-10, A61K47-34
【公開號】CN104784205
【申請?zhí)枴緾N201510177648
【發(fā)明人】廖明媚, 肖平, 潘一峰, 王吉偉, 黃彥凝, 劉雨濤
【申請人】中南大學(xué)湘雅醫(yī)院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月15日