一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法
【专利摘要】本发明提出的是一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，包括以下工艺步骤：a）制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液；b）制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液；c）通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。本发明的优点：1、本发明制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液中的姜黄素纳米颗粒的粒径为25～50nm，粒径小、颗粒大小均匀；2、制备得到姜黄素纳米颗粒能够均匀分散于水溶液中，且提高了姜黄素的稳定性；3、通过纯物理法制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，制备工艺简单，没有经过任何化学处理，不会对姜黄素的分子结构造成影响；4、制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液得率高、姜黄素原料浪费少。
【专利说明】
一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，属于纳米材料领域。
【背景技术】
[0002]姜黄素是植物姜黄中的主要活性化合物，为橙黄色的结晶粉末，历来多被应用于食品工业中，作为香料、食品着色剂和营养补充剂;近几十年来，姜黄素被发现在抗氧化、抗菌、
抗癌、创伤愈合等方面具有广泛的药理作用;抗癌是姜黄素的主要药理活性之一，其抑制肿瘤的作用已在许多动物实验中得到反复证实，具体抗癌机制已成为研究热点，且被列为第三代癌化学预防药;但是姜黄素难溶于水、稳定性差，容易被新陈代谢、生物利用度低，因此，改善姜黄素制剂的水溶性、稳定性和生物利用度是目前姜黄素研究中的热点。
[0003]聚乙烯吡咯烷酮K30是一种非离子型高分子化合物，溶于水和大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好，且有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢;在纳米溶液制剂中起到分散、助悬和维持稳定的作用。
[0004]纳米材料在食品工业、医药、制造业、国防等领域都具有广泛的应用，纳米姜黄素可以可以改善姜黄素疏水性和不稳定性，有利于提高姜黄素的吸收率和生物利用度，以及它在抗癌药物、靶向药物方面的应用。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其目的在于通过纯物理法制备出纳米尺度姜黄素颗粒的悬浮液。
[0006]本发明的技术解决方案:一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，包括以下工艺步骤:
a)制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液；
b)制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液；
c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0007]本发明的优点:
采用本发明技术方案制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液中的姜黄素纳米颗粒的粒径为25?50nm，粒径小、颗粒大小均匀;利用聚乙烯吡咯烷酮K30作为稳定剂，制备得到姜黄素纳米颗粒能够均匀分散于悬浮液中，且提高了姜黄素的稳定性;通过纯物理法制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，制备工艺简单，没有经过任何化学处理，不会对姜黄素的分子结构造成影响；制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液得率高、姜黄素原料浪费少。
【附图说明】
[0008]附图1为姜黄素原料样品的扫描电镜图。
[0009]附图2为本发明专利实施例1与实施例2的透射电镜对比图(a、b为实施例1的透射电镜图，c、d为实施例2的透射电镜图)。
【具体实施方式】
[0010]—种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，包括以下工艺步骤:
a)制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液；
b)制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液；
c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0011 ]所述的步骤a)制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液，具体方法为:称取0.1?8g的聚乙烯吡咯烷酮K30，配置成质量分数为0.5?2%的水溶液，搅拌至其完全溶解。
[0012]所述的步骤b)制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液，具体方法为:称取3?Sg姜黄素，加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，姜黄素与聚乙烯吡咯烷酮K30的质量比为5:1?1:1，搅拌I?3分钟。
[0013]所述的步骤c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，其方法包括以下步骤:
(1)通过IKA高速分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为8000?12000r/min，预分散3?10分钟；
(2)使用石臼研磨机对上述预分散后的悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，刻度在-0.2mm?-0.15mm之间，研磨5?15分钟，得到初步的纳米级悬浮液；
(3)取5?20ml研磨后的悬浮液，稀释后进行超声处理，稀释后悬浮液浓度为0.05%?
0.3%，利用超声波粉碎仪超声处理25?50分钟，超声后的悬浮液呈现均匀分散的状态，无沉淀物积于杯底；
(4)将上述(3)超声处理后的悬浮液置于烧杯中静置8?12小时，用胶头滴管取出烧杯中的上清部分用离心机离心5?1分钟(去除部分粒径较大的姜黄素)，离心后的上清液为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液；
(5)将上述步骤(4)静置后烧杯中姜黄素较大颗粒沉淀物继续重复步骤(3)超声处理和步骤(4)静置、离心后，所得即为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0014]所述的步骤a制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液，使用聚乙烯吡咯烷酮K30作为稳定剂，聚乙烯吡咯烷酮K30在悬浮液中对姜黄素纳米颗粒的作用是分散、助悬和维持稳定。
[0015]所述的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液中姜黄素纳米颗粒粒径为25?50nm，且大小均匀。
[0016]所述制备得到的姜黄素纳米颗粒水悬浮液呈黄色透明状，提高了姜黄素纳米颗粒悬浮液制剂的光学透明度。
[0017]所述的步骤c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液:
(1)制备过程中使用物理方法，没有经过任何化学处理，不会对姜黄素的分子结构造成影响；
(2)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，使用IKA高速分散机和石臼研磨机，是在高速剪切力和离心力的协同作用下，使姜黄素粉末原料成为纳米颗粒；
(3)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，使用石臼超声机，利用超声产生的空泡效应使姜黄素纳米颗粒粒径变小、更加均匀、形状更规整；
(4)步骤(4)后出现的部分姜黄素较大颗粒沉淀物可以进行重复进行步骤(3)、(4)的处理，又可得到姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，因此，姜黄素纳米颗粒透明悬浮液得率高、姜黄素原料浪费少。
[0018]下面结合附图及其【具体实施方式】详细介绍本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。
[0019]实施例1
聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液的制备:使用电子天平精确称取6 g聚乙烯吡咯烷酮K30放入烧杯，加600ml去离子水，使用磁力搅拌器搅拌2分钟，聚乙烯吡咯烷酮K30完全溶解。
[0020]姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液的制备:使用电子天平精确称取6g姜黄素加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，通过使用玻璃棒搅拌I分钟。
[0021]通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液:(I)使用IKA高速分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为lOOOOr/min，预分散3分钟，得到微米级的姜黄素纳米颗粒悬浮液；(2)使用石白研磨机对上述预分散后的悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，刻度在-0.2mm，研磨5分钟；(3)将上述研磨处理后的悬浮液置于烧杯中静置8小时，取烧杯中上清部分用离心机离心10分钟(去除部分粒径较大的姜黄素)，离心后上清为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0022]经上述IKA高速分散机预分散后，再通过石白研磨机研磨制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，通过透射电镜的观察可知，姜黄素纳米颗粒呈球形或块状颗粒，粒径在25?80nm之间。
[0023]实施例2
聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液的制备:使用电子天平精确称取6 g聚乙烯吡咯烷酮K30放入烧杯，加600ml去离子水，使用磁力搅拌器搅拌2分钟，聚乙烯吡咯烷酮K30完全溶解。
[0024]姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液的制备:使用电子天平精确称取6g姜黄素加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，通过使用玻璃棒搅拌3分钟使姜黄素初步分散于水溶液中。
[0025]通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液:(I)使用IKA高速分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为lOOOOr/min，预分散3分钟；，得到微米级的姜黄素纳米颗粒悬浮液；(2)使用石白研磨机对上述预分散后的悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，刻度在-0.2mm，研磨5分钟，得到纳米级姜黄素纳米颗粒悬浮液；(3)取101111研磨后的悬浮液，稀释1倍，即为I OOml悬浮液，利用超声波粉碎仪在冰水浴中超声处理25分钟(超声作用时间I s，间隙2s，功率600W)，超声后的悬浮液呈现均匀分散的状态，无沉淀物积于杯底;(4)将上述超声处理后的悬浮液置于烧杯中静置8小时，取烧杯中上清部分用尚心机尚心10分钟(去除部分粒径较大的姜黄素)，尚心后上清为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液;(5)将上述步骤(4)静置后烧杯中姜黄素较大颗粒沉淀物继续重复步骤
(3)超声处理和步骤(4)静置、离心后，所得即为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0026]经上述IKA高速分散机预分散后，再通过研磨法、超声法制备的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，通过透射电镜的观察可知，姜黄素纳米颗粒呈球形均匀颗粒，粒径在25?50nm之间；与实施例1中仅用IKA高速分散机分散后，再利用石臼研磨机研磨处理得到的样品相比，再次经过超声处理的姜黄素透明悬浮液中的姜黄素纳米颗粒粒径更小、更均匀、形状更规整。
[0027]实施例3
聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液的制备:使用电子天平精确称取3g聚乙烯吡咯烷酮K30放入烧杯，加800ml去离子水，使用磁力搅拌器搅拌3分钟，聚乙烯吡咯烷酮K30完全溶解。
[0028]姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液的制备:使用电子天平精确称取6g姜黄素加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，通过使用玻璃棒搅拌使姜黄素初步分散于水溶液中。
[0029]通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液:(I)使用IKA分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为8000r/min，预分散5分钟;得到微米级的姜黄素纳米颗粒悬浮液；(2)使用石白研磨机对上述预分散后的悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，亥Ij度在-0.15mm，研磨10分钟，得到初步的纳米级姜黄素纳米颗粒悬浮液；(3)取20ml研磨后的悬浮液，稀释1倍，即为200ml悬浮液，利用超声波粉碎仪在冰水浴中超声处理30分钟(超声作用时间I s，间隙2s，功率600W)，超声后的悬浮液呈现均匀分散的状态，无沉淀物积于杯底；(4)将上述超声处理后的悬浮液置于烧杯中静置10小时，取烧杯中上清部分用1?心机1?心1分钟(去除部分粒径较大的姜黄素)，1?心后上清为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液;(5)将上述步骤(4)静置后烧杯中姜黄素较大颗粒沉淀物继续重复步骤(3)超声处理和步骤(4)静置、离心后，所得即为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0030]实施例4
聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液的制备:使用电子天平精确称取Ig聚乙烯吡咯烷酮K30放入烧杯，加500ml去离子水，使用磁力搅拌器搅拌3分钟，聚乙烯吡咯烷酮K30完全溶解。
[0031]姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液的制备:使用电子天平精确称取5g姜黄素加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，通过使用玻璃棒搅拌使姜黄素初步分散于水溶液中。
[0032]通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液:(I)使用IKA高速分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为12000r/min，预分散5分钟，得到微米级的姜黄素纳米颗粒悬浮液；(2)使用石白研磨机对上述制备的混合悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，亥Ij度在-0.15mm，研磨15分钟，得到初步的纳米级姜黄素纳米颗粒悬浮液；(3)取20ml研磨后的悬浮液，稀释10倍，即为200ml悬浮液，利用超声波粉碎仪在冰水浴中超声处理45分钟(超声作用时间Is，间隙2s，功率600W)，超声后的悬浮液呈现均匀分散的状态，无沉淀物积于杯底;(4)将上述超声处理后的悬浮液置于烧杯中静置12小时，取烧杯中上清部分用离心机离心10分钟(去除部分粒径较大的姜黄素)，离心后上清为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液;(5)将上述步骤(4)静置后烧杯中姜黄素较大颗粒沉淀物继续重复步骤(3)超声处理和步骤(4)静置、离心后，所得即为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。
[0033]以上所述仅为本发明的优选工艺，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，可以做出若干改进和润饰，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是包括以下工艺步骤: a)制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液； b)制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液； c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。2.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的步骤a)制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液，具体方法为:称取0.1?Sg的聚乙烯吡咯烷酮K30，配置成质量分数为0.5?2%的水溶液，搅拌至其完全溶解。3.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的步骤b)制备姜黄素/聚乙烯吡咯烷酮K30混合悬浮液，具体方法为:称取3?Sg姜黄素，加入到上述聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液中，姜黄素与聚乙烯吡咯烷酮K30的质量比为5:1?1:1，搅拌I?3分钟。4.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的步骤c)通过机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液，其方法包括以下步骤: (1)通过IKA高速分散机对上述制备的混合悬浮液进行预分散，IKA高速分散机的转速为8000?12000r/min，预分散3?10分钟； (2)使用石臼研磨机对上述预分散后的悬浮液进行研磨处理，研磨机的转速为1500r/min，刻度在-0.2mm?-0.15mm之间，研磨5?15分钟，得到初步的纳米级悬浮液； (3)取5?20ml研磨后的悬浮液，稀释后进行超声处理，稀释后悬浮液浓度为0.05%?0.3%，利用超声波粉碎仪超声处理25?50分钟，超声后的悬浮液呈现均匀分散的状态，无沉淀物积于杯底； (4)将上述步骤(3)超声处理后的悬浮液置于烧杯中静置8?12小时，用胶头滴管取出烧杯中的上清部分用离心机离心5?10分钟，去除部分粒径较大的姜黄素，离心后的上清液为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液； (5)将上述步骤(4)静置后烧杯中姜黄素较大颗粒沉淀物继续重复步骤(3)超声处理和步骤(4)静置、离心后，所得即为姜黄素纳米颗粒透明悬浮液。5.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的步骤a制备聚乙烯吡咯烷酮K30水溶液，使用聚乙烯吡咯烷酮K30作为稳定剂，聚乙烯吡咯烷酮K30在悬浮液中对姜黄素纳米颗粒的作用是分散、助悬和维持稳定。6.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液中姜黄素纳米颗粒粒径为25?50nm。7.根据权利要求1所述的一种机械作用力制备姜黄素纳米颗粒透明悬浮液的方法，其特征是所述的姜黄素纳米颗粒透明悬浮液呈黄色透明状，提高了姜黄素纳米颗粒悬浮液制剂的光学透明度。
【文档编号】A61K31/12GK106074374SQ201610423645
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610423645.5, CN 106074374 A, CN 106074374A, CN 201610423645, CN-A-106074374, CN106074374 A, CN106074374A, CN201610423645, CN201610423645.5
【发明人】李大纲, 刘婷, 马自超, 王慧敏, 熊家玉
【申请人】南京林业大学