[发明专利]基于纳米技术制备的功能糖及其在医药领域的应用

说明书

本发明公开了一种生产纳米功能糖的方法，包含多个步骤，使得原料在粉碎筒内粉碎加工60‑180分钟，同时控制搅拌棒的转动速度为2000‑6000转/分，并且将超声波的频率控制在30k‑90kHz左右，最后在气流粉碎机内精细化30‑120分钟；最终制备出粒径为20‑40nm内的纳米功能糖，并且该纳米功能糖的分子量分布被控制在10,000‑20,000Da内。将这些纳米功能糖应用到降血糖产品中，在食用后可以明显降低降血糖，在0.5g/kg至2.0g/kg的剂量范围内，降血糖效果随剂量而提升；并且，将这些纳米功能糖进行硫酸酯化修饰，得到水溶性良好的硫酸酯化衍生物，所述的硫酸酯化衍生物具有抗凝血，抗血栓功效。

技术领域

本发明涉及一种纳米细化技术，还涉及利用该技术制备的功能糖及其在医药中的应用。

背景技术

纳米(英语：nanometre)是长度单位，国际单位制符号为nm。原称毫微米，就是10^-9米(10亿分之一米)，即10^-6毫米(1000000分之一毫米)。如同厘米、分米和米一样，是长度的度量单位。相当于4倍原子大小，比单个细菌的长度还要小。国际通用名称为nanometer，简写nm。

现在的科学研究表明，颗粒的粒径会影响药物在体内的分布，粒径＜5μm的微粒可以通过肺，粒径＜300nm的微粒可以进入血液循环，粒径＜100nm的微粒可以进入骨髓，纳米药物更容易通过胃、肠粘膜和鼻腔粘膜，使口服、鼻腔给药、透皮吸收药物的生物利用度得到提高。粒子的纳米化能够呈现出许多优异的性能，具体表现为量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应等。

目前纳米粒子的制备方法一般分为两大类：物理方法和化学方法。物理方法又称为粉碎法，它是将固体材料由大变小，即将块状物质粉碎制得纳米粉体粒子；化学方法又称构筑法，它是由下限原子、离子、分子通过成核和生长两个阶段合成纳米材料。以化学为基础之纳米粉体制造方法可以得到数纳米之粉体。但制造成本有时相当高，且不易放大，粒径分布亦较不均匀。

目前，纳米粉碎设备主要有多维摆动式高能纳米球磨机、多层次分级纳米球磨机、高速纳米粉碎机、高速剪切超细粉碎机、气流粉碎机、超声波纳米粉碎机等。

魔芋加工后精粉的主要成分为魔芋多糖，又称魔芋葡甘聚糖(KGM)，魔芋多糖是已知植物胶中黏度最大的天然高分子多糖，由葡萄糖和甘露糖聚合形成杂多糖。平均分子量为20万-200万，外形呈白色或奶油至淡棕黄色粉末，是由分子比为1：1.6的葡萄糖和甘露糖残基通过β-(1，4)-糖苷键聚合而成，在某些糖残基C-3上存在β(1，3)糖苷键组成的支链，主链上每32-80个糖残基有1个支链，每条支链有几个至几十个糖残基，主链上大约每19个糖残基上有一个以酯键结合的乙酰基。

魔芋葡甘露聚糖具有多种优良的特性，如凝胶性、可食用性、成膜性等，故在食品、医药、化工等各个生产领域有着广泛的用途。但KGM具有溶解度低、流动性差等特性，其应用受到一定的限制，为进一步提高KGM的性能，扩大其应用范围，通常通过物理法、化学法和生物法等手段对其进行降解。

目前的纳米粉碎技术多种多样，但是粉碎之后的纳米级颗粒无法精确控制其分子量，需要粉碎之后，再进行测量筛选，从而获得需要的产品。这就损耗了大量的工作。目前人类因为不健康的饮食习惯和生活习惯，导致大部分人血糖越来越高，需要进行药物治疗，而药物治疗基本都是具有不良反应的，并且药物价格也比较贵。

近年来国内外对于功能性多糖的研究非常活跃，许多发达国家已将多种多糖类产品定为特定保健食品，用以防治肥胖、高血糖、高血脂、动脉硬化及冠心病等病症。有文献报道，膳食纤维对人体健康有重要意义，它具有改善末梢神经对胰岛素的敏感性，调节糖尿病患者的血糖水平，增加巨噬细胞的数量与吞噬作用，提高人体抗病能力等生理功能.因此，国际糖尿病组织(1993年)极力推荐糖尿病的膳食纤维饮食疗法。魔芋甘露次聚糖是一种优良的水溶性膳食纤维，魔芋甘露次聚糖不仅适用于健康人群，亦适用于糖尿病人长期服用，可作为防治糖尿病的保健食品和药品加以开发利用。