專利名稱：生物高聚物納米硒復合膜的制備方法
技術領域：
本發明涉及了一種生物高聚物納米硒復合膜的制備方法。
背景技術：
1973年，世界衛生組織(WHO)向全世界宣布，硒是人類和動物生命中必需的微量元素，補硒可有效預防多種疾病。據世界衛生組織披露，目前全球約有20億人口(中國有2億人口)左右于缺硒環境中。補硒可有效預防和治療多種疾病，但硒的一個顯著特征就是其營養計量和毒性計量之間范圍較窄，而硒的有益主理作用往往依賴于較高的攝入量，因此其有效使用量很難控制，多年來，人們一直在研究低毒高效硒制品，與無機硒相比，有機硒的吸收利用價值較高，急性毒性較小，被認為是較好的硒制品，實驗研究表明，納米硒在許多方面更優于有機硒，顯示出低毒高效特征，納米硒的生物學功效正被認可，國家衛生部已批準納米硒膠囊為保健食品。
2002年，張勝義等申請了褪黑素納米硒及其制備方法(CN1415309)、葡苷聚糖納米硒及其制備方法(CN1415241A)、甲殼素納米硒及其制備方法(CN1415310)和氨基酸納米硒及其制備方法(CN1415308A)的專利，其產品均是某種模板劑(如褪黑素、葡苷聚糖、甲殼素及混合氨基酸等)和紅色納米硒組成的復合物，并且產品必需以固體狀態保存。2002年，劉曉達等申請了膠體納米硒顆粒(CN1480391A)，使用亞硒酸、抗壞血酸、葡聚糖制備納米硒顆粒，產品必須低溫干燥密封保存。2005年張平等申請了一種納米硒制品及其制備方法(CN1762380A)，使用納米硒、混合維生素、淀粉制備，納米硒尺寸需預先控制成品需干燥過篩。
納米硒的應用不僅在保健品方面，在材料方面更是熱點。硒單質作為半導體家族中的重要成員，不僅因其導電性和杰出的光電特性而被廣泛的應用于制造整流器和光電池，而且也是其他硒化物的首選材料。近年來由于納米硒技術的發展使得人們在一維納米硒材料上發現了比塊體材料更優越的性質。比如有納米尺寸效應帶來的禁帶寬度的可調性，光電導性能上百倍的提高，還有其他許多潛在的性能。一維硒材料已被發明制備的有一維硒納米管和一維硒納米線。如2003年，楊德仁等申請的制備納米硒管的方法(CN1519195A)。但是納米膜目前未有被報道制備。并且，納米材料制備技術是納米科技的核心和研究基礎，納米微粒尺寸大小及均勻程度的控制是困擾研究者的一個難點，如何避免納米粒子團聚，提高穩定性是國際上面臨的研究難題。2003年，歐忠文等申請的高分子聚合物/硫屬化合物納米復合材料的原位制備方法(CN1611543A)，是用無機物穩定納米硒，納米硒在材料中含量低，制備過程復雜。
發明內容
本發明的目的是提供一種生物高聚物納米硒復合膜的制備方法，所制備的復合膜具生物活性、光電活性、分子識別、表面催化等優越性能。
為達上述目的，本發明的生物高聚物納米硒復合膜的制備方法如下在15～35℃下，將亞硒酸鹽或二氧化硒與維生素C混合，反應至有磚紅色納米硒產生后，加入含硒氨基酸，放置至溶液中磚紅色消失，容器底部形成紅色生物高聚物納米硒復合膜。
所述亞硒酸鹽或二氧化硒、維生素C、含硒氨基酸的最佳摩爾比為(0.5～1.0)∶(2.0～4.0)∶(1.0～2.0)。
所述亞硒酸鹽或二氧化硒、維生素C、含硒氨基酸的起始摩爾始濃度分別為(0.5～1.0)mmol·L-1、(2.0～4.0)mmol·L-1、(1.0～2.0)mmol·L-1。
作為優選方案，所述的維生素C是還原型維生素C；所述的亞硒酸鹽為亞硒酸鈉；所述的含硒氨基酸是硒代胱氨酸或硒代蛋氨酸。
優選地，所述反應中加入含硒氨基酸后放置的時間為24～72小時。
所述反應溫度為25～35℃時，反應能在較快的速度下進行。
所制得的納米硒復合膜可在液體中保存，也可取出后以氮氣吹干后固相保存。
本發明的技術方案是在水溶液中配備一定比例的含硒氨基酸、維生素C和亞硒酸鹽，通過一系列反應而形成的具有空間網狀結構的生物高聚物納米硒復合膜。通過對反應物濃度、比例的控制，直接控制納米硒尺寸及成膜厚度，穩定納米硒活性。
本發明所制得的復合膜具有生物活性、光電活性、分子識別、表面催化等優越性能，有一定柔韌性，在液體中或干燥固相中均可長時間儲存，并可緊密吸附在金屬、塑料、玻璃等多種材料表面。本發明所涉及的復合膜屬于納米材料與生物活性物質混合型復合膜，制備工藝簡單易行，預計在生物保健，光電材料，生物傳感器和電化學催化反應等領域有重要用途。
本發明所得到產品制備的關鍵技術是控制含硒氨基酸、維生素C和亞硒酸鹽的摩爾比例與起始濃度。維生素C的起始濃度過低，或納米硒的濃度過高，得到的納米硒的粒徑偏大團聚，不利于納米硒的穩定保存。適當增加維生素C的起始濃度，有利于降低硒粒子的粒徑。含硒氨基酸濃度過高膜中容易出現結晶。
本發明使用合適比例的含硒氨基酸、維生素C和亞硒酸鹽，通過一系列反應控制納米硒的粒徑小于100納米，不發生團聚。將納米硒與有機硒結合，附加營養物質維生素C，加強了成品的保健功效。
圖1是在顯微鏡(100/1.25)下觀察到的生物高聚物納米硒復合膜表面表征圖。
圖2是電鏡掃描的生物高聚物納米硒復合膜切片表征圖。
圖3是原子力顯微鏡下生物高聚物納米硒復合膜切片二維圖。
圖4是原子力顯微鏡下生物高聚物納米硒復合膜切片三維圖。
具體實施例方式
下面將通過實例對本發明加以舉例說明，但并不對本發明的范圍加以限制。
實施例1在25℃溫度下，取濃度為0.5mmol·L-1的二氧化硒與2mmol·L-1的維生素C各2ml混合，攪拌至有磚紅色納米硒產生后，加入1mmol·L-1硒代胱氨酸2ml，充分攪拌后放置反應48h小時，溶液中磚紅色消失，容器底部自發形成均勻的紅色生物高聚物納米硒復合膜。
實施例2在15℃溫度下，取濃度為1.0mmol·L-1的二氧化硒與4mmol·L-1的維生素C各2ml混合，攪拌至有磚紅色納米硒產生后，加入2mmol·L-1硒代胱氨酸2ml，充分攪拌后放置反應48h小時，溶液中磚紅色消失，容器底部自發形成均勻的紅色生物高聚物納米硒復合膜。
實施例3在35℃溫度，取濃度為0.5mmol·L-1的亞硒酸鈉與2mmol·L-1的維生素C各2ml混合，攪拌至有磚紅色納米硒產生后，加入1mmol·L-1硒代蛋氨酸2ml，充分攪拌后放置反應24h小時，溶液中磚紅色消失，容器底部自發形成均勻的紅色生物高聚物納米硒復合膜。
實施例4在15℃溫度下，取濃度為0.5mmol·L-1的二氧化硒與2mmol·L-1的維生素C各2ml混合，攪拌至有磚紅色納米硒產生后，加入1mmol·L-1硒代胱氨酸2ml，充分攪拌后放置反應72h小時，溶液中磚紅色消失，容器底部自發形成均勻的紅色生物高聚物納米硒復合膜。
實施例5在35℃溫度下，取濃度為0.5mmol·L-1的二氧化硒與2mmol·L-1的維生素C各2ml混合，攪拌至有磚紅色納米硒產生后，加入1mmol·L-1硒代胱氨酸2ml，充分攪拌后放置反應24h小時，溶液中磚紅色消失，容器底部自發形成均勻的紅色生物高聚物納米硒復合膜。
權利要求
1.一種生物高聚物納米硒復合膜的制備方法，其特征在于在15～35℃下，將亞硒酸鹽或二氧化硒與維生素C混合，反應至有磚紅色納米硒產生后，加入含硒氨基酸，放置至溶液中磚紅色消失，容器底部形成紅色生物高聚物納米硒復合膜。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述亞硒酸鹽或二氧化硒、維生素C、含硒氨基酸的摩爾比為(0.5～1.0)∶(2.0～4.0)∶(1.0～2.0)。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述亞硒酸鹽或二氧化硒、維生素C、含硒氨基酸的起始摩爾始濃度分別為(0.5～1.0)mmol·L-1、(2.0～4.0)mmol·L-1、(1.0～2.0)mmol·L-1。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的維生素C是還原型維生素C。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的亞硒酸鹽為亞硒酸鈉。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的含硒氨基酸是硒代胱氨酸或硒代蛋氨酸。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述反應中加入含硒氨基酸后放置的時間為24～72小時。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述反應溫度為25～35℃。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于取出所述容器底部形成紅色生物高聚物納米硒復合膜，以氮氣吹干后固相保存。
全文摘要
本發明公開了一種生物高聚物納米硒復合膜的制備方法如下在15～35℃下，將亞硒酸鹽或二氧化硒與維生素C混合，反應至有磚紅色納米硒產生后，加入含硒氨基酸，放置至溶液中磚紅色消失，容器底部形成紅色生物高聚物納米硒復合膜。本發明所涉及的復合膜屬于納米材料與生物活性物質混合型復合膜，制備工藝簡單易行，預計在生物保健，光電材料，生物傳感器和電化學催化反應等領域有重要用途。
文檔編號C08K3/30GK101016386SQ200610124279
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月19日 優先權日2006年12月19日
發明者白燕, 王玉東, 鄭文杰, 周艷暉 申請人:暨南大學