以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂及其制备与使用方法技术

本发明专利技术公开了一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂及其制备与使用方法，它是一种含活性Ｃｒ↑［３＋］离子的坡缕石或蒙脱石。按重量百分比计，铬元素在载体矿物中的含量为０．０１～０．５％。其制备方法是利用离子交换反应将微量元素铬植入矿物晶格，制成含活性Ｃｒ↑［３＋］离子的坡缕石或蒙脱石。这种补铬剂充分利用了矿物载体的缓释效应，减轻了对胃肠道的刺激和可能存在的副作用，此外，载体矿物具有良好的生物亲和性，有利于Ｃｒ↑［３＋］离子的吸收。基于本发明专利技术制得的补铬剂能够促进肌肉生长，促进脂肪和血糖代谢，提高肌体免疫能力和应激能力，预防由铬缺乏引起的疾病，对糖尿病、高血脂有辅助治疗作用，也可用于减肥和改善运动员的体形和体质。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂及其制备与使用方法。
技术介绍
铬是人和动物体内必需的微量元素之一，它对动物生理机能的贡献主要表现在以下方面1)Cr3+离子是葡萄糖耐受因子(GIF)活性中心的组成部分，它与胰岛素共同作用，使体内糖元合成增加，血糖迁移率提高，从而使葡萄糖从肝脏快速转移到其它组织并被利用。2)通过提高胰岛素的活性，调节脂类代谢，改善血脂状况，降低血液中胆固醇和甘油三脂的含量，并提高血液中高密度脂蛋白(HDL)的含量，使动脉中的斑块缩小。3)铬能促进氨基酸进入细胞，提高蛋白质的合成率，使体内的营养物质更多地用来生长肌肉，而不是转变成脂肪，有利于运动员增强体力和提高肌肉质量，也有利于肥胖者的减肥。4)提高肌体的抗应激能力。对于处于不利环境中的人和动物，如过量运动，噪音干扰，病原袭击，环境温度、湿度过高或过低等，补铬能降低体内血清皮质醇浓度，从而提高肌体的抗应激能力。5)增强免疫力。铬在免疫反应中起着免疫调节因子的作用，通过对免疫反应的调节，增强肌体的抗病力和适应性。据调查，日常饮食中铬的摄入量仅20～33微克，低于公认的安全适宜摄入量(50微克/天)，饮食缺铬具有普遍性。此外，对II型糖尿病人和高血脂病人补铬200～1000微克/天具有很好的辅助治疗效果，而且未发现任何毒副作用。对肥胖患者，在参加体育锻炼的同时补铬能明显减肥。铬有+6、+3和+2三种价态。其中Cr6+生物毒性大，Cr2+不够稳定，它们均不适合用作动物补铬。三价无机铬安全性较高，可溶性好，但在动物体内吸收率低，仅为0.5～2％，甚至更低。目前动物补铬多采用三价有机铬，如烟酸铬、酵母铬、吡啶甲酸铬、氨基酸螯合铬、蛋白质铬等。有机铬的生物吸收率较高，最高可达25～30％，有效性为无机铬的十倍以上。但有机铬价格昂贵，部分有机铬的效果尚不能肯定。坡缕石和蒙脱石适合于用作Cr3+离子载体和它们的结晶化学成分及结晶结构有关。坡缕石的理论分子式为Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O其中Mg的位置常有其它二价和三价阳离子置换。坡缕石的结晶结构具有晶内隧道孔，Mg和其它杂质离子暴露在隧道孔表面，易于被Cr3+离子置换。蒙脱石是一种具有层状结构粘土矿物，化学成份为铝硅酸盐，化学结构式可写成(M+x+y·nH2O)(R3+2-y·R2+y)(Si4-x·Alx)O10(OH)2式中M+代表一价阳离子，如Na+、Li+和K+；R2+、R3+分别代表层间位置的二价和三价阳离子，如Ca2+、Mg2+、Fe2+和Fe3+。蒙脱石的层间阳离子易于被其它阳离子置换，是Cr3+离子的理想载体。用坡缕石或蒙脱石作为Cr3+离子的载体，有利于减缓可能存在的副作用，同时可以利用载体矿物的生物亲和性，提高其吸收率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂及其制备与使用方法。本专利技术的以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂是一种含可交换铬离子的坡缕石或蒙脱石，按重量百分比计，铬元素在载体矿物中的含量为0.01～0.5％。这种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂的制备方法包括以下步骤1)按常规方法分离提纯坡缕石或蒙脱石，将提纯后的矿物和重量为3～5倍的酸溶液混合，搅拌均匀，进行活化反应，然后离心或过滤脱水，用水清洗后，再加水搅拌，制成浓度为3～20％的悬浮液矿浆；2)将含铬量为坡缕石或蒙脱石重量0.01～0.5％的铬盐，溶于水配置成溶液，在搅拌的同时缓缓倒入矿浆，进行离子交换反应；3)检测矿浆的pH值，用碱性溶液调节，使矿浆pH值为6.5～8.5；4)用沉淀、离心或压滤等方法，使矿浆脱水；5)将步骤4)所得物自然凉晒干燥或在低于80℃温度下烘干，研磨至小于300目，得到含水量小于10％的粉体，或者将步骤4)所得物加入最多5％的分散剂，加水搅拌，制成10-30％的矿浆，用喷雾干燥法得到含水量小于10％的粉体； 所说的坡缕石是一种具有层链状结构的镁硅酸盐矿物，所说的蒙脱石是一种具有层状结构的铝硅酸盐矿物，它们在自然界的产出形态为粘土、泥岩、页岩或较疏松的块状矿石。对矿物进行活化可使用浓度为1～5摩尔的盐酸、硝酸或硫酸溶液，从环境、成本等因素综合考虑，推荐使用盐酸，矿物和酸溶液的重量比控制在1∶3至1∶5。铬盐选用氯化铬、硝酸铬和硫酸铬或者是这些盐类的水合物中的一种或几种。所说的碱性溶液为NaOH、Na2CO3、NaHCO3等溶液，分散剂为三聚磷酸钠，焦磷酸四钠，木素磺酸钠中的一种或几种。若采用喷雾干燥法，其喷雾干燥器进风温度控制在150～180℃，出料口温度60～80℃。将上述方法制得的补铬剂制成片剂或粉剂，供适宜对象口服。日常补铬剂量控制在50～200微克/天，II型糖尿病人、高血脂病人、肥胖患者辅助治疗剂量200～1000微克/天。本专利技术提供了一种以坡缕石或蒙脱石为载体的保健补铬剂及其制备与使用方法。该专利技术利用天然矿物的阳离子交换能力搭载三价铬离子，生产成本低；载体矿物与胃肠道粘膜的亲和性高，大大提高了Cr3+离子在体内的吸收率，同时也降低了排泄量和环境残留量；矿物的缓释效应提高了Cr3+离子的使用安全性；载铬坡缕石或蒙脱石具有遇水膨胀散开的特点，使用方便。这种补铬剂可以用于日常保健补铬，起到增强体质、预防高血压、高血脂和肥胖症的作用，也可以用于II型糖尿病人、高血脂病人和肥胖患者的辅助治疗。具体实施例方式选用坡缕石或蒙脱石作为Cr3+离子的载体，一方面是因为它们的层链状、层状结晶结构对阳离子具有缓释作用，降低了Cr3+离子在胃肠道中的瞬间浓度，提高了使用安全性；此外这两种矿物都具有很好的生物亲和性，易于附着在胃肠粘膜的表面，从而提高Cr3+离子在体内的吸收率从天然矿石中分离提纯坡缕石(又名凹凸棒石)和蒙脱石(又名膨润土)的技术是众所周知的，它包括粉碎、打浆制成悬浮液、分级收集小于2μ的颗粒等。提纯后的坡缕石或蒙脱石是浅绿色、浅黄色粘土矿物，在水中具有良好的分散性。制备方法分两步进行，第一步使用酸溶液对载体矿物进行活化，使矿物八面体位置和层间位置的阳离子备淋漓带出，形成晶格空穴。所说的酸溶液为浓度为1～5摩尔的盐酸、硝酸或硫酸溶液，推荐使用盐酸，矿物和酸溶液的重量比控制在1∶3至1∶5，搅拌使二者混和均匀，反应过程应持续搅拌。活化反应可在室温下进行，如有廉价热源，也可对矿浆加热。加热可缩短反应时间。第二步使用铬盐溶液，使溶液中的Cr3+离子置换坡缕石或蒙脱石矿物晶格中的Ca2+、Mg2+、Na+和其它层间阳离子，或填入晶格空穴中。所说的铬盐可选用氯化铬、硝酸铬和硫酸铬中的一种或几种，本专利技术推荐使用氯化铬。铬盐用量应使铬元素相当于蒙脱石重量的0.01～0.5％，推荐值为0.1％。在本专利技术的制作过程中，有关步骤添加的水量要求不是很严格，在搅拌、混合及喷雾干燥等设备能正常运转的前提下，应尽量减少用水，以降低生产成本。搅拌和混合可选用常规设备，混合的时限以能够形成明显均匀的浆料为宜。控制调节矿浆的pH值是本专利技术的关键之一。Cr3+离子交换反应结束后，应检测矿浆的pH值，若其pH＜6.5，则加入适量碱性溶液，使矿浆pH不小于6.5。所说的碱性溶液为NaOH、Na2CO3、NaHCO3等溶液。调节pH值的目的，是使溶液中残存的Cr3+离子沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂，其特征在于它是一种含可交换铬离子的坡缕石或蒙脱石，按重量百分比计，铬元素在坡缕石或蒙脱石中的含量为０．０１～０．５％。

【技术特征摘要】
1.一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂，其特征在于它是一种含可交换铬离子的坡缕石或蒙脱石，按重量百分比计，铬元素在坡缕石或蒙脱石中的含量为0.01～0.5％。2.根据权利要求1所述的一种以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂，其特征在于所说的坡缕石是一种具有层链状结构的镁硅酸盐矿物，所说的蒙脱石是一种具有层状结构的铝硅酸盐矿物，它们在自然界的产出形态为粘土、泥岩、页岩或较疏松的块状矿石。3.一种如权利要求1所述的以坡缕石或蒙脱石为载体的补铬剂的制备方法，其特征在于它包括以下步骤1)分离提纯坡缕石或蒙脱石，将提纯后的矿物和重量为3～5倍的酸溶液混合，搅拌均匀，进行活化反应，然后离心或过滤脱水，用水清洗后，再加水搅拌，制成浓度为3～20％的悬浮液矿浆；2)将含铬量为坡缕石或蒙脱石重量0.01～0.5％的铬盐，溶于水配置成溶液，在搅拌的同时缓缓倒入矿浆，进行离子交换反应；3)检测矿浆的pH值，用碱性溶液调节，使矿浆pH值为6.5～8.5；4)用沉淀、离心或压滤方法，使矿浆脱水；5)将步骤4)所得物自然凉晒干燥或在低于80℃温度下烘干，研磨至小于300目，得到含水量小于10％的粉体，或者将步骤4)所得物加入最多5％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶瑛，周玉航，李俊，陈雪刚，黄霞，张维睿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]