專(zhuān)利名稱：基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑及制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑及制備方法和用途。
背景技術(shù)：
鋅是機(jī)體必需的微量元素，現(xiàn)已證明鋅參與動(dòng)物體內(nèi)300余種酶和功能蛋白的組成，它在動(dòng)物體內(nèi)不僅參與DNA、RNA、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)和維生素、礦物質(zhì)的代謝，而且與胰島素、胰高血糖素、前列腺素、促性腺激素等的功能和活性有關(guān)。另外，鋅還是許多功能蛋白如金屬硫蛋白、核蛋白、受體等的組成成分，因此鋅具有廣泛的生理生化功能。鋅營(yíng)養(yǎng)劑可分為1)無(wú)機(jī)鋅包括硫酸鋅、氧化鋅、碳酸鋅、硫化鋅等。無(wú)機(jī)鋅中的典型代表為硫酸鋅，據(jù)《中國(guó)藥物大辭典》記載人體的吸收率只有7％，并會(huì)引發(fā)惡心、嘔吐等不良胃腸道反應(yīng)。2)有機(jī)合成鋅包括葡萄糖酸鋅、草酸鋅、檸檬酸鋅、乳酸鋅、甘草酸鋅等，它與無(wú)機(jī)鋅相比，最顯著的特征是對(duì)胃腸道的刺激作用明顯減少，且口服吸收利用率高，人體的吸收率為14％。3)氨基酸螯合物型由氨基酸與鋅等金屬元素在一定的工藝條件下經(jīng)螯合所形成。4)生物發(fā)酵型通過(guò)選擇合適的酵母菌種，在特定的培養(yǎng)條件下，向培養(yǎng)基中加入鋅，使收獲的酵母細(xì)胞內(nèi)富含鋅。鑒于鋅是人體內(nèi)具有重要生理功能的營(yíng)養(yǎng)素，低毒高效鋅補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)劑的研制與開(kāi)發(fā)將是未來(lái)微量元素鋅營(yíng)養(yǎng)劑研究的方向。
離子交換樹(shù)脂(Ion exchange resin，IER)是一類(lèi)帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，其結(jié)構(gòu)由三部分組成不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架，連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)所帶的相反電荷的可交換離子。按照交換基團(tuán)的性質(zhì)不同，把離子交換樹(shù)脂分為六大類(lèi)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、強(qiáng)堿性陰離子文換樹(shù)脂、弱堿性陰離子交換樹(shù)脂、鰲合性離子交換樹(shù)脂、兩性離子交換樹(shù)脂、氧化還原性離子交換樹(shù)脂。根據(jù)樹(shù)脂所帶的可交換的離子性質(zhì)，離子交換樹(shù)脂大體上分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂，帶有酸性功能基(強(qiáng)酸性磺酸基(-SO3H)；弱酸性羧酸基(-COOH)，磷酸基(-PO3H2)等)，能與陽(yáng)離子進(jìn)行交換的聚合物叫陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；帶有堿性功能基(強(qiáng)堿性季銨基-N(CH3)3等；弱堿性伯、仲、叔胺基(-CH2NH2、-CH2NHR，-CH2NR2)等)，能與陰離子進(jìn)行交換的聚合物叫陰離子交換樹(shù)脂。
根據(jù)樹(shù)脂物理結(jié)構(gòu)的不同，又可以把離子交換樹(shù)脂分為凝膠型和大孔型樹(shù)脂兩大類(lèi)。凝膠型樹(shù)脂是一類(lèi)外觀透明的均相高分子凝膠結(jié)構(gòu)的離子交換樹(shù)脂，吸水后樹(shù)脂相內(nèi)產(chǎn)生微孔，反離子可擴(kuò)散進(jìn)由吸水而產(chǎn)生的微孔內(nèi)進(jìn)行離子交換。大孔型離子交換樹(shù)脂的基本特點(diǎn)是在整個(gè)樹(shù)脂內(nèi)部無(wú)論干、濕或收縮、溶脹在水中都存在著比一般凝膠型更多、更大的孔道，因而表面積大，在離子交換過(guò)程中，離子容易遷移擴(kuò)散，交換速度較快。
離子交換樹(shù)脂的全名稱由分類(lèi)名稱、骨架(或基團(tuán))名稱、基本名稱排列組成。離子交換樹(shù)脂的型號(hào)名稱是根據(jù)結(jié)構(gòu)不同而定的，由三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類(lèi)，第二位數(shù)字代表骨架結(jié)構(gòu)的差異，第三位數(shù)字為順序號(hào)，用以區(qū)別基團(tuán)、交聯(lián)劑等。凡大孔型離子交換樹(shù)脂，在型號(hào)前加，-D表示凝膠型離子交換樹(shù)脂，在型號(hào)后用“×”聯(lián)接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。其中，分類(lèi)代號(hào)有0，1，2，3，4，5，6，相應(yīng)代表強(qiáng)酸型、弱酸型、強(qiáng)堿型、弱堿型、螯合型、兩性及氧化還原型離子交換樹(shù)脂。骨架代號(hào)有0，1，2，3等，分別代表苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系等。
離子交換樹(shù)脂長(zhǎng)期以來(lái)應(yīng)用于分析化學(xué)醫(yī)藥的分離和純化純水制備及近期用于環(huán)境保護(hù)血液凈化等領(lǐng)域。自1956年首次提出離子交換樹(shù)脂作為藥物載體用于延緩藥物釋放以來(lái)，利用離子交換技術(shù)來(lái)延緩藥物釋放的報(bào)道不斷增加，并已進(jìn)入實(shí)用性階段。離子交換樹(shù)脂作為藥物載體具有多種優(yōu)良特性，目前其在控釋、透皮給藥、定位給藥、速溶、離子導(dǎo)入透皮、鼻腔、局部給藥和掩蓋藥物苦味等方而的應(yīng)用都有很深入的研究，有些產(chǎn)品已經(jīng)上市。離子交換樹(shù)脂主要在胃腸道中控制藥物釋放，即離子交換樹(shù)脂控釋給藥系統(tǒng)(Ion-Exchange ResinControlled Drag Delivery System，IERCDDS)，與其他給藥系統(tǒng)相比，IERCDDS的主要特點(diǎn)是藥物的釋放不依賴于胃腸道內(nèi)的pH值、酶活性、溫度以及胃腸道液的體積，由于胃腸道液中的離子種類(lèi)及其強(qiáng)度維持相對(duì)恒定，故藥物在體內(nèi)可以恒定速率釋放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑及制備方法和用途。
基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑是采用鋅鹽與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂經(jīng)吸附、離子交換反應(yīng)制備而成的一種含活性鋅的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為1.5～10％。
基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的制備方法，包括以下步驟1)將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂置于樹(shù)脂體積1～2倍的0.5～2mol/L鹽酸溶液浸泡2～5小時(shí)，放盡酸液后用水漂洗至中性；2)將含鋅量為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂重量1.5～10％的鋅鹽，預(yù)先配置成0.1～2.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹(shù)脂中，檢測(cè)并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為4.0～6.0，室溫反應(yīng)5～10小時(shí)；3)檢測(cè)步驟2)反應(yīng)液的pH值，用堿性溶液調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液pH值為6.5～8.0；水洗3～5次，過(guò)濾或離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑。
本發(fā)明所述的鋅鹽為氯化鋅、硝酸鋅、醋酸鋅或硫酸鋅。本發(fā)明所述的堿性溶液為濃度為0.5～5moL/L的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的水溶液。
基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑用作畜禽、水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊補(bǔ)鋅飼料添加劑。
基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑用作制備人類(lèi)口服補(bǔ)鋅和通過(guò)給藥治療性的鋅來(lái)治療人類(lèi)疾病的保健品和藥物。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)利用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可與陽(yáng)離子起交換作用的特點(diǎn)，將鋅負(fù)載到陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中，實(shí)施方法簡(jiǎn)便，適宜工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低。
(2)由于離子交換樹(shù)脂是一種性能優(yōu)良的控緩釋載體，對(duì)所負(fù)載的鋅具有控緩釋作用，從而大大提高了鋅的吸收利用率。
(3)本發(fā)明所制得的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑可作為飼料添加劑應(yīng)用于畜禽、水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊等的補(bǔ)鋅；也可用于制備人類(lèi)口服補(bǔ)鋅和通過(guò)給藥治療性的鋅來(lái)治療人類(lèi)疾病的保健品和藥物，適用范圍廣泛。
(4)本發(fā)明的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實(shí)施例方式
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂包括強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為帶有酸性功能基，包括強(qiáng)酸性(磺酸基，-SO3H)和弱酸性(羧酸基-COOH，磷酸基-PO3H2)功能基，能與陽(yáng)離子進(jìn)行交換的聚合物。根據(jù)樹(shù)脂物理結(jié)構(gòu)的不同，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可以為凝膠型或大孔型樹(shù)脂。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂骨架為苯乙烯系或者丙烯酸系。
實(shí)施例11)將市售的001×7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于美國(guó)AmberrliteIR-120Dowex-50，西德Lewatit-100，日本DiaonSK-1)，置于與樹(shù)脂等體積的0.5mol/L鹽酸溶液浸泡5小時(shí)，放盡酸液后用水漂洗至中性，再加入與樹(shù)脂等體積的水制成反應(yīng)液；2)將含鋅量為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂重量1.5％的氯化鋅，預(yù)先配置成0.1mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹(shù)脂中，檢測(cè)并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為4.0，室溫反應(yīng)5小時(shí)；3)檢測(cè)步驟2)反應(yīng)液的pH值，用濃度為0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液pH值為6.5；水洗3次，過(guò)濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑。按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為1.5％。
實(shí)施例21)將市售的D001大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于美國(guó)Amberlite200；德國(guó)Lewatit-SP210)，置于樹(shù)脂體積2倍的2mol/L鹽酸溶液浸泡2小時(shí)，放盡酸液后用水漂洗至中性，再加入樹(shù)脂體積2倍的水制成反應(yīng)液；2)將含鋅量為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂重量10％的硝酸鋅，預(yù)先配置成2.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹(shù)脂中，檢測(cè)并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為6.0，室溫反應(yīng)10小時(shí)；3)檢測(cè)步驟2)反應(yīng)液的pH值，用濃度為5moL/L的氫氧化鉀水溶液調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液pH值為8.0；水洗5次，離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑。按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為10％。
實(shí)施例31)將市售的D113大孔弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(本產(chǎn)品相當(dāng)于德國(guó)LewatitCNP-80，美國(guó)AmberliteIRC-84)，置于樹(shù)脂體積1.5倍的1mol/L鹽酸溶液浸泡3小時(shí)，放盡酸液后用水漂洗至中性，再加入樹(shù)脂體積1.5倍的水制成反應(yīng)液；2)將含鋅量為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂重量5.0％的硫酸鋅，預(yù)先配置成1.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹(shù)脂中，檢測(cè)并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為5.0，室溫反應(yīng)6小時(shí)；3)檢測(cè)步驟2)反應(yīng)液的pH值，用濃度為1moL/L的碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液pH值為7.5；水洗4次，過(guò)濾脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑。按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為5.0％。
權(quán)利要求
1.一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑，其特征在于，它是采用鋅鹽與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂經(jīng)吸附、離子交換反應(yīng)制備而成的一種含活性鋅的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為1.5～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑，其特征在于所述的鋅鹽為氯化鋅、硝酸鋅、醋酸鋅或硫酸鋅。
3.一種如權(quán)利要求1所述的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的制備方法，其特征在于方法的步驟如下1)將陽(yáng)離子交換樹(shù)脂置于樹(shù)脂體積1～2倍的0.5～2mol/L鹽酸溶液浸泡2～5小時(shí)，放盡酸液后用水漂洗至中性；2)將含鋅量為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂重量1.5～10％的鋅鹽，預(yù)先配置成0.1～2.0mol/L的水溶液，于攪拌下緩慢加入步驟1)的樹(shù)脂中，檢測(cè)并調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為4.0～6.0，室溫反應(yīng)5～10小時(shí)；3)檢測(cè)步驟2)反應(yīng)液的pH值，用堿性溶液調(diào)節(jié)，使反應(yīng)液pH值為6.5～8.0；水洗3～5次，過(guò)濾或離心脫水；4)將步驟3)所得的濾餅在低于70℃下烘干、粉碎，得到基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的制備方法，其特征在于所述的鋅鹽為氯化鋅、硝酸鋅、醋酸鋅或硫酸鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的制備方法，其特征在于所述的堿性溶液為濃度為0.5～5moL/L的氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的水溶液。
6.一種如權(quán)利要求1所述的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的用途，其特征在于它用作畜禽、水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊補(bǔ)鋅飼料添加劑。
7.一種如權(quán)利要求1所述的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑的用途，其特征在于它用作制備人類(lèi)口服補(bǔ)鋅和通過(guò)給藥治療性的鋅來(lái)治療人類(lèi)疾病的保健品和藥物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑及制備方法和用途。它是一種含活性鋅的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，按重量百分比計(jì)，鋅在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的含量為1.5～10％。其制備方法是采用鋅鹽與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的吸附、離子交換反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾、干燥、粉碎制成含活性鋅的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。由于離子交換樹(shù)脂是一種性能優(yōu)良的控緩釋載體，對(duì)所負(fù)載的鋅具有控緩釋作用，從而大大提高了鋅的吸收利用率。本發(fā)明所制得的基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的鋅補(bǔ)充劑可作為飼料添加劑應(yīng)用于畜禽、水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊等的補(bǔ)鋅；也可用于制備人類(lèi)口服補(bǔ)鋅和通過(guò)給藥治療性的鋅來(lái)治療人類(lèi)疾病的保健品和藥物，適用范圍廣泛。
文檔編號(hào)A23K1/175GK1911448SQ200610053168
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月28日
發(fā)明者胡彩虹, 徐勇, 夏枚生, 姚志通, 朱興一, 張紅梅 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)