一种具有抗衰老功能的新型硒酸生物材料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有抗衰老功能的新型硒酸生物材料。以精氨酸和SeO2为原料，利用化学合成的方法向精氨酸分子中引入硒酸-基团，制备一种新的有机硒源。这种硒酸精氨酸具有明显的抗衰老功能，且低毒高效可作为一类新的补硒制剂用于医药、保健品、化妆品等领域应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品科学
具体地涉及一种新型硒酸精氨酸制备及抗衰老功能的验证。
技术介绍
衰老或老化，是机体代谢过程中的一个必然阶段，衰老的机制颇为复杂，涉及到机体各个系统结构和功能的改变。抗衰延寿一直是科学界研究的主题。根据现代生物学的推算，人的寿命为性成熟期的8 10倍(即100 150岁)，目前全世界平均寿命约为61岁， 远远没达到自然寿命的期限。随着人体的自然衰老，机体对环境刺激的适应能力降低或丧失，多种组织功能逐渐衰退，人们的认知行为出现了各种障碍，帕金森氏病、老年性痴呆症及多发性硬化等神经退行性疾病的发生率明显上升，影响了老年人的生活质量，也给家庭和社会带来严重的问题和负担。因此，抗衰老问题既具有重要的生物学和医学意义，更具有广泛的社会学意义。研究开发抗衰老药物、探索衰老与抗衰老机理和寻求延缓衰老的有效途径已经成为现代科学的前沿和热点。硒是生物机体必不可少的微量元素，是体内重要的抗氧化剂。硒通过调节硒蛋白或硒酶(谷胱甘肽过氧化物酶与磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶)影响生物体的自由基代谢、 抗氧化功能、免疫功能、生殖功能，细胞凋亡等。国内外大量的研究表明，硒与机体的衰老密切相关。硒作为脑功能的调节者，与多种伴随增龄出现的神经退行。土壤硒是生物体所需的主要硒源，然而硒在地壳中的丰度极低，其分布也极不均衡，全球有40多个国家和地区不同程度的缺硒，由此导致了许多地方性硒缺乏性疾病的发生，如克山病、大骨节病等。我国是世界上严重缺硒的国家之一，大约72%的地域面积处于不同程度的缺硒状态。日常饮食无法满足人体的生理需要，因此，维持人体正常的生理机能有赖于外源硒的摄取。然而，硒的治疗剂量和中毒剂量的范围非常狭窄，而硒的抗氧化作用等往往依赖于较高的剂量。有机硒的毒性比无机硒小，生物利用率高，在激发免疫反应上也比无机硒显著。因此，高效低毒的有机硒源的合成与功能研究对于维持人体正常生理机能、延缓衰老有重要意义。此专利意在验证硒酸精氨酸的抗衰老功能，为其在医药、保健品、化妆品等领域的应用提供科学依据。
技术实现思路
本专利技术的目的研究硒酸精氨酸的抗衰老功能，为硒酸精氨酸营养保健品和抗衰老药物的合成与推广应用提供理论依据和实践依据。本专利技术的技术方案概述如下一种具有抗衰老功能的新型硒酸生物材料，包括如下步骤(1)硒精氨酸的制备以SeO2和精氨酸(Arg)为原料，在低温真空环境下反应合成硒酸精氨酸。利用高效液相色谱、红外光谱和核磁共振光谱等技术分析确定硒酸精氨酸结构。并进一步检测目标合成物的干燥失重、比旋光度、熔点、透光率、硒含量等常规理化指标。(2)硒精氨酸毒理安全性的研究通过动物实验考察硒酸精氨酸的急性毒性和亚急性毒性，确定硒酸精氨酸的半数致死量，并通过与SeO2的比较试验，确定该化合物的安全剂量。(3)模型的评估及硒精氨酸对衰老小鼠脑退行性变化的保护作用研究以昆明种小鼠为实验动物，建立D-gal亚急性衰老模型，采用Morris水迷宫检测模型的可靠性，采用酶学检测法和脑组织切片病理学检测法研究硒酸精氨酸对实验动物记忆力、乙酰胆碱酶系统、脂代谢、脑组织形态结构的影响，通过检测GSH-Px谷胱甘肽过氧化物酶、GSH、SOD以及MDA含量等，研究硒酸精氨酸延缓脑衰老的可能机制。(4)研究硒酸精氨酸对D-gal所致衰老小鼠肝功能的影响。肝组织HE染色和Masson染色法观察形态学变化，通过测定肝功能评价指标以及肝组织脂肪酸相对含量，考察硒酸精氨酸对肝功能的影响，并通过肝组织抗氧化功能的测定研究硒酸精氨酸对肝组织的保护机制。(5)探讨硒酸精氨酸对D-gal所致衰老小鼠免疫功能的影响。称重法考察硒酸精氨酸对免疫器官的影响，采用MTT法测定小鼠淋巴细胞增殖， ELISA法检测IL-2，TNF- α (肿瘤坏死因子)，免疫荧光法检测小鼠脾细胞⑶40和⑶40L的表达，比色法测定小鼠腹腔细胞吞噬能力和脾NK细胞杀伤活力以及抗体形成率。研究硒精氨酸对D-gal衰老小鼠细胞免疫功能和体液免疫功能的调节作用。本专利技术的优点是(1)动物实验表明，硒酸精氨酸具有低毒高效性，硒酸精氨酸口服灌胃小鼠的LD5tl 为23. 55mg Se/kg，其毒性明显低于SeO20(2)采用D-gal衰老模型，从自由基衰老学说结合免疫衰老学说的角度出发，研究了 D-gal对实验小鼠能量代谢、脂代谢、自由基代谢、免疫功能等的影响，阐明了 D-gal致衰老的作用机理，丰富了自由基损伤理论。本专利技术的方法，从多角度多层次系统研究了安全剂量下硒酸精氨酸对衰老小鼠肝、脑功能的退变的防治机制。并结合HE染色、尼氏体染色、变性神经纤维染色、变性胶质纤维染色以及肝组织Masson三色染色法等技术分析了脑、肝退行性变化的生物学基础，为硒酸精氨酸保健食品和抗衰老临床药品的研制开发奠定基础。附图说明图1是硒酸精氨酸结构图2是硒酸精氨酸的高效液相色谱3是衰老小鼠大脑海马HE染色图4是小鼠肝脏Masson染色结果具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1以硒酸精氨酸为原料，采用柱前衍生化法HPLC分析发现与Arg相比，硒酸精氨酸的极性增大，在反相C18柱中的出峰时间提前。FTIR检测发现FTIR图中新增了 1047cm—1和 869cm-1处Se-O和Se = 0伸缩振动的特征谱带，且其他基团的吸收峰也受新引入基团的影响发生了相应位移。NMR分析与FTIR综合分析表明，硒酸精氨酸在Arg分子的C2位伯胺上引入了 _Se03_，荧光光度计检测发现产物硒含量为213. 7mg/g,由此可确Arg中只引入了一个Se原子，与结构表征所得出的硒酸精氨酸结构相符。进一步检测硒酸精氨酸干燥失重、 透光率、比旋光度、熔点和溶解性等常规指标发现，与原料Arg相比，硒酸精氨酸的熔点、pH 值和旋光度都发生了明显变化。进一步对该物质进行毒理试验发现，硒酸精氨酸的LD5tl为 23. 55mgSe/kg，高于SeO2IO倍之多。说明其毒性明显低于无机硒源，是一种安全有效的新有机硒源。以硒酸精氨酸水溶液按人体每日推荐量的10倍、30倍和40倍剂量长期口服灌胃小鼠，发现中高剂量小鼠肝脏略有变化，低剂量小鼠各脏器均无肉眼可见中毒现象，可以做为后续实验的参考安全剂量。实施例2本实验复制D-gal衰老模型。Morris水迷宫试验说明硒酸精氨酸在一定程度上可以延缓衰老小鼠学习记忆能力的衰退。eArg能显著提高脑指数和脑蛋白含量，并能通过降低乙酰胆碱酯酶活力维持中枢胆碱能神经系统的平衡，保护神经元。硒酸精氨酸能降低模型组小鼠NO含量，抑制脑中高浓度的NO介导的神经毒性，降低NO对SOD的攻击，从而保护脑功能。硒酸精氨酸能显著提高Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活力，提高脑能量代谢水平，调节细胞转运功能，改善神经元质膜的功能状态，减轻因ATP酶活性降低所诱发的一系列病理生理反应，延缓脑组织衰老。脑组织形态学观察表明，硒酸精氨酸能有效保持脑组织中神经元和尼氏体数目，修复受损的神经纤维，抑制神经胶质纤维变性，对衰老小鼠皮层、 海马的结构与功能有明显的保护作用。实施例3本实验复制D-gal衰老模型。肝脏病理学检测证明D-gal能造成小鼠肝脏形态结构的损伤，硒酸精氨酸对D-gal引起的肝细胞形态改变、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种硒酸精氨酸，其分子式为Ｃ１２Ｈ２６Ｎ８Ｏ６Ｓｅ，它是以ＳｅＯ２和精氨酸（Ａｒｇ）为原料，在低温真空环境下反应合成所得的产物，其中硒含量为２１３．７ｍｇ／ｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安军，王维君，郑捷，张春霞，刘东岳，
申请(专利权)人：天津市食品加工工程中心，
类型：发明
国别省市：12