一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，属于多糖铁制备领域。本发明专利技术基于λ‑卡拉胶铁与三价铁离子的特异性结合制备了一种新型纳米级凝胶微球，通过搅拌滴入法制备的多糖铁纳米凝胶微球，呈现出良好的分散稳定性，并显著降低了铁离子的细胞毒性；同时对凝胶微球进一步进行表面疏水化修饰，提高了多糖铁粉末的储存稳定性，以及其胃肠道水解稳定性，为开发新型铁强化剂提供了理论支撑和技术指导，且制备的λ‑car‑Fe

Preparation of a stable nano gel polysaccharide iron

The invention discloses a preparation method of a stable nano gel polysaccharide iron, which belongs to the field of preparation of polysaccharide iron. Based on the specific combination of iron and iron ions, a new nano scale gel microsphere is prepared. The polysaccharide iron nano gel microspheres prepared by the stirring drop method show good dispersion stability and significantly reduce the cytotoxicity of iron ions. Meanwhile, the gel microsphere is further hydrophobically modified to improve the storage of polysaccharide iron powder. Stability and gastrointestinal hydrolysis stability provide theoretical support and technical guidance for the development of new iron fortifiers, and prepare lambda car Fe.

【技术实现步骤摘要】
一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法
本专利技术属于多糖铁制备领域，具体涉及一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，更具体的说是一种改善多糖铁分散性和储存稳定性的制备方法。
技术介绍
铁是人体最重要的矿物质之一，是制造血红素和肌血球素的主要元素。据WHO报道，全世界有四分之一的4-14周岁儿童和孕妇患有贫血，而大部分贫血症是由于铁缺乏引起的。由于膳食中铁含量不足、吸收不良以及铁元素的过度损失，缺铁性贫血是现代社会常见的全球营养疾病。口服补铁剂是治疗和预防缺铁性贫血的常用方法。但是，常用口服补铁剂存在很多弊端，如在消化道内易与植酸等阴离子发生反应，形成不溶性矿物盐，这些盐类不易被吸收，且生物利用度低；而亚铁盐类性质不稳定，极易被氧化，从而影响食品的感官品质；也可导致患者产生腹痛，腹泻或便秘等不良反应。因此，开发易于吸收、副作用小、感官品质好的铁强化剂是非常必要的。最新研究表明，大分子与铁离子螯合形成的铁复合物的生物相容性与硫酸亚铁相当，是一种有潜力的铁强化剂。以多糖铁为代表的大分子螯合铁，在生理条件下呈现高铁含量的无毒形式，可作为铁补充剂有效治疗缺铁性贫血。铁纳米颗粒也是一类前景广阔的补铁基质，但其易氧化聚集限制了其在食品工业上的应用。卡拉胶是一类典型的阴离子多糖，作为凝胶剂、稳定剂、增稠剂等在食品、化妆品、医药等领域应用极为广泛。卡拉胶能与金属离子特异性结合，形成凝胶。就与离子的特异性结合而言，一价金属离子（K+、Rb+、Cs+）能与卡拉胶重复单元中含有1个硫酸酯基团的κ-卡拉胶发生特异性结合；二价金属离子（Ca2+）能与重复单元中含有2个硫酸酯基团的τ-卡拉胶发生特异性结合；三价铁离子（Fe3+、Al3+）能与重复单元中含有3个硫酸酯基团的λ-卡拉胶发生特异性结合，形成弱凝胶。因此，在此基础上，研究λ-卡拉胶螯合铁的制备方法，旨在制备出一种分散性和稳定性好的新型多糖铁复合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种新型的多糖铁复合物的制备方法。本专利技术在磁力搅拌下，将一定量的氯化铁母液滴入到λ-卡拉胶母液中，形成纳米凝胶微球；并进一步在纳米凝胶λ-car-Fe3+微球进行表面疏水化修饰，将zein沉积在纳米凝胶微球表面，使其具备良好储存稳定性和胃肠水解稳定性，提高了卡拉胶铁复合物的生物利用度。一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）将λ-卡拉胶样品分散于超纯水中并在70-90℃下搅拌1h，得到质量浓度为1.0-4.0%的λ-卡拉胶母液；加热温度优选为75-85℃，λ-卡拉胶母液的浓度优选为2.0-3.0%；（2）在磁力搅拌下，配置FeCl3母液并将其滴加到步骤（1）的λ-卡拉胶母液中，然后加水使λ-卡拉胶溶液的质量终浓度为0.5-2%，FeCl3的终浓度为1-20mM，调节pH至2.0-2.5，磁力搅拌过夜，过夜后离心、水洗，获得λ-car-Fe3+凝胶微球分散液，保存备用；或：过夜后离心、水洗、真空冷冻干燥，获得固体样品，保存备用；所述的磁力搅拌转速为500-1200rpm，优选500-800rpm。优选地，如上所述的一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，步骤（2）中FeCl3的终浓度优选为5-15mM。优选地，如上所述的一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，该制备方法还包括λ-car-Fe3+凝胶微球表面疏水化修饰，具体方法为：玉米醇溶蛋白（zein）溶液在300-500rpm的磁力搅拌下，滴加到步骤（2）的λ-car-Fe3+凝胶微球分散液中，在室温下搅拌1小时，然后冷冻干燥，获得稳定的纳米凝胶多糖铁；所述玉米醇溶蛋白溶液与λ-car-Fe3+分散液的质量比为1:3--1:9，玉米醇溶蛋白溶液与λ-car-Fe3+分散液的优选质量比为1:5--1:7。优选地，如上所述的一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，所述玉米醇溶蛋白（zein）溶液为：溶解于65-85％乙醇溶液中，其质量体积终浓度为0.5-3％，优选玉米醇溶蛋白（zein）溶液的终浓度为1-2%。与现有技术相比，本专利技术的优点为：1、采用搅拌滴入法制备多糖铁复合物，使其形成纳米凝胶微球，可有效改善其分散性。2、在纳米凝胶微球进行表面疏水化修饰，将zein沉积在纳米凝胶微球表面，使其具备良好的储存稳定性和胃肠水解稳定性，提高了铁复合物的生物利用度。3、λ-car-Fe3+凝胶微球作为一种新型铁强化剂，副作用小且感官品质好，可扩大其使用范围。附图说明图1为pH=2.3，λ-卡拉胶溶液终浓度为1%，FeCl3浓度为10mM时，形成的λ-car-Fe3+复合物的TEM图和外观图，右边为外观图，左边为TEM图。图2为λ-car-Fe3+复合物的细胞毒性测定图。图3为λ-car-Fe3+复合物凝胶微球粉末和zein吸附的λ-car-Fe3+复合物粉末的储存稳定性测定图。图4为λ-car-Fe3+复合物凝胶微球和zein吸附的λ-car-Fe3+复合物的胃肠水解稳定性图。具体实施方式为能清楚说明本专利技术方案的技术特点，下面结合具体实施例，对本专利技术进行阐述。但是本专利技术的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本专利技术构思的改变或等同替代均包括在本专利技术的保护范围之内。实施例1（1）将λ-卡拉胶样品分散于超纯水中并在85℃下搅拌1h，得到质量浓度2.0%的λ-卡拉胶母液。（2）配制浓度为200mMFeCl3母液；将一定量的FeCl3母液滴入到λ-卡拉胶母液中，并加入一定量的水使λ-卡拉胶溶液的最终质量浓度为1%（w/w），FeCl3的终浓度为1mM；为了防止金属离子的水解，将样品调节pH到2.3，样品在800rpm不断磁力搅拌下搅拌24h，后于1000g离心15min，水洗三次，充分洗掉游离的铁离子，真空冷冻干燥，获得λ-car-Fe3+凝胶微球固体，保存备用。实施例2（1）将λ-卡拉胶样品分散于超纯水中并在85℃下搅拌1h，得到质量浓度为2.0%的λ-卡拉胶母液。（2）配制浓度为200mMFeCl3母液，将一定量的FeCl3母液滴入到λ-卡拉胶母液中，后加入一定量的水使λ-卡拉胶溶液的最终浓度为1%（w/w），FeCl3的终浓度为5mM；为了防止金属离子的水解，样品调节pH到2.3，样品在800rpm不断磁力搅拌下搅拌24h，后于1000g离心15min，水洗三次，充分洗掉游离的铁离子，真空冷冻干燥，获得λ-car-Fe3+凝胶微球固体，保存备用。实施例3（1）将λ-卡拉胶样品分散于超纯水中并在85℃下搅拌1h，得到质量浓度为2.0%的λ-卡拉胶母液。（2）配制浓度为200mMFeCl3母液，将一定量的FeCl3母液滴入到λ-卡拉胶母液中，后加入一定量的水使λ-卡拉胶溶液的最终浓度为1%（w/w），FeCl3的终浓度为10mM；为了防止金属离子的水解，样品调节pH到2.3，样品在800rpm不断磁力搅拌下搅拌24h，后于1000g离心15min，水洗三次，充分洗掉游离的铁离子，真空冷冻干燥，获得λ-car-Fe3+凝胶微球固体，保存备用。我们观测该实施例制备的λ-car-Fe3+凝胶微球的微观形态和外观特性，其结果见图1。具体方法为：将λ-卡拉胶螯合铁的浓度稀释至万分之二，滴一滴样品在铜网上，用1%的磷钨酸染色剂对样品进行染色，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：（1）将λ‑卡拉胶样品分散于超纯水中并在70‑90 ℃下搅拌1 h，得到λ‑卡拉胶母液，加热温度优选为75‑85 ℃；（2）在磁力搅拌下，配置FeCl3母液并将其滴加到步骤（（1）的λ‑卡拉胶母液中，然后加水使λ‑卡拉胶溶液的质量终浓度为0.5‑2%，FeCl3的终浓度为1‑20mM，调节pH至2.0‑2.5，磁力搅拌过夜，过夜后离心、水洗，获得λ‑car‑Fe3 +凝胶微球分散液，保存备用；或：过夜后离心、水洗、真空冷冻干燥，获得λ‑car‑Fe3 +凝胶微球固体样品，保存备用；所述的磁力搅拌转速为500‑1200 rpm，优选500‑800 rpm。

【技术特征摘要】
1.一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：（1）将λ-卡拉胶样品分散于超纯水中并在70-90℃下搅拌1h，得到λ-卡拉胶母液，加热温度优选为75-85℃；（2）在磁力搅拌下，配置FeCl3母液并将其滴加到步骤（（1）的λ-卡拉胶母液中，然后加水使λ-卡拉胶溶液的质量终浓度为0.5-2%，FeCl3的终浓度为1-20mM，调节pH至2.0-2.5，磁力搅拌过夜，过夜后离心、水洗，获得λ-car-Fe3+凝胶微球分散液，保存备用；或：过夜后离心、水洗、真空冷冻干燥，获得λ-car-Fe3+凝胶微球固体样品，保存备用；所述的磁力搅拌转速为500-1200rpm，优选500-800rpm。2.如权利要求1所述的一种稳定的纳米凝胶多糖铁的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚晓琳，舒蒙，姚晓雪，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42