含有水合氫離子穩定化的膠體硅酸納米粒子的懸浮液、得自所述稀釋懸浮液的配制劑、得自所述經脫水的懸浮液的粉末、得自所述粉末的組合物及其制備和用途制造技術

本發明專利技術涉及水合氫離子穩定化的硅酸納米粒子，涉及得自所述稀釋懸浮液的配制劑，涉及得自所述經脫水的懸浮液的粉末并且涉及得自所述懸浮液、配制劑或粉末的制劑或劑型，涉及它們的制備和它們在食品、醫學、藥物、化妝品領域的全部應用中的用途。本發明專利技術提供膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液，其具有的ｐＨ低于０．９，硅摩爾濃度為０．０３５至０．６５，游離水濃度為至少３０％（ｗ／ｖ）和水合氫離子與Ｓｉ的摩爾濃度比率高于２并且優選低于４。本發明專利技術還提供制備膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液的方法，其包括下述步驟：提供含水的無機或有機硅溶液并且在低于３００℃，優選為１至２５℃，的溫度以下快速將所述含水的無機或有機硅溶液與含有強酸性化合物的水混合，以形成由水合氫離子使其穩定化的膠體硅酸納米粒子的懸浮液，其具有的ｐＨ低于０．９，水合氫離子與Ｓｉ的摩爾濃度比率為高于２并且優選低于４，硅摩爾濃度為０．０３５至０．６５而游離水濃度為至少３０％（ｗ／ｖ）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】含有水合氫離子穩定化的膠體硅酸納米粒子的懸浮液、得 自所述稀釋懸浮液的配制劑、得自所述經脫水的懸浮液的 粉末、得自所述粉末的組合物及其制備和用途本專利技術涉及穩定的含水懸浮液，其含有能夠溶于含水環境水合氫離子穩定化的硅 酸膠體納米粒子，涉及它們的制備和用途。本專利技術還涉及所述懸浮液的粉末形式的固體復 合物，涉及其制備和用途。本專利技術還涉及含有所述粉末的各種組合物及其用途。上述粉末 保持含水懸浮液的生物可獲得性。硅酸鹽作為硅酸鹽和硅酸鋁大量存在它們幾乎地殼的全部。許多有機體用二氧化 硅作為保護或加固物質來對抗捕食者，侵染或極端環境條件。二氧化硅還能夠參與后生動 物發展并且可以影響酶反應。特定的細菌，原生動物，藻類和植物產生某些二氧化硅結構。它們使用硅陰離子， 硅酸鹽配合物或甲硅酸(mono silicic acid)來形成特定的通常用作保護殼層的二氧化硅 (聚合的)結構。某些海綿形成可以進行固定的針狀體。所以，它們形成產生其骨架作用的 硅蛋白(silicatein proteins)的分化細胞類型。在生物源硅循環中重要的硅藻形成作為 對抗捕食者的保護層的硅酸鹽硅藻細胞。硅在植物中的濃度為0. 01至10%或更多(基于無水重量)。該遠高于大多數大量 營養素。許多研究展示硅作為其它有機體(細菌，真菌，病毒，原生動物，昆蟲)誘導的生物 和非生物逆境和物理條件(鹽逆境，干旱逆境，水逆境，炎熱逆境，滲透逆境，寒冷逆境，等) 的緩解劑起作用。植物的不同的部分可以顯示硅攝取量的較大變化。在植物細胞的細胞壁 或腔中觀察到二氧化硅植硅體(phytoliths)。也可以發現與細胞墻壁組分(多糖，果膠，木 質素，蛋白，等)的結合。非聚合的二氧化硅作為甲硅酸和二硅酸，也即生物源二氧化硅的 前體，還可以在某些酶系統起活性作用，該酶系統牽涉于氧化逆境和生物化學途徑中重要 的某些大分子的生物合成和代謝中(參考文獻22，23)。人類持續暴露于不同來源的硅塵土(二氧化硅，硅酸鹽)，土壤粒子(硅酸鹽，二 氧化硅)，水中的溶解形式二氧化硅，健康產品，藥物和化妝品中的惰性二氧化硅，醫學植入 物和裝置中的有機硅化合物，膳食添加劑(惰性硅酸鹽)，膳食補充劑(膠狀膠體，可溶的有 機硅化合物)，植物提取物(植物解(Phytolytic))，化妝品和梳妝用品(不溶的硅酸鹽)， 清潔劑，等。一般而言這些產品都不是高度生物可獲得的。僅飲用水中和食品或膳食補充 劑中的可溶二氧化硅和甲硅酸或二硅酸生物可獲得并對人類安全的。大部分硅化合物通過 膳食和飲用水攝取。西方膳食中的膳食攝入量為約15-60mg Si/天。較高的植物攝食引起 多至200mg Si/天的較高攝入。啤酒也是生物可獲得硅的有意義的來源。硅的胃腸道吸收主要取決于可吸收硅酸和硅酸鹽種類的存在。僅來自二氧化硅化 合物溶解的可溶硅酸鹽(或硅酸鹽配合物)和甲硅酸或二硅酸是容易吸收和分泌的。此外，硅還是人類疾病的風險因素(參考文獻對，25，沈，27，觀)。更具體地說，結 晶的(沙)或無定形的(天然或合成的)二氧化硅是活性是，巨噬細胞活化以及細胞因子， 生長因子和氧化劑(ROS)的釋放。人們甚至還擔心二氧化硅和食管癌的可能關聯。因此， 重要的是產生可溶的、水化的和優選在稀釋時可快速溶解的二氧化硅溶膠化合物。盡管穩6定和純化的合成溶膠粒子可以是有害的，但是可溶的二氧化硅化合物并非全部有毒。結晶 的二氧化硅可以在溶液中釋放游離殘基(R0Q，其與可溶的鐵結合并因此可以直接損傷上 皮細胞層。重要的是，穩定劑能夠捕獲也誘導聚合的ROS殘基。因此，關鍵是不使用溶解很 緩慢的經干燥或蒸發的二氧化硅。硅還未被承認是必需元素，但是它對于特定細菌，真菌，硅藻和植物的生存和繁殖 是必需的。硅動物和人類的生長和身體強度中也是重要的。硅高度涉及結締組織的發展 和細胞外基質中存在的細胞的活性并且在維持和預防或治療與細胞外基質有關的疾病中 還能起到重要的治療作用，所述疾病是比如動脈硬化，關節炎，骨關節炎，骨質疏松癥，皮 膚-毛發和指甲疾病，減少的骨礦化，減少的膠原合成，減少的骨架生長，關節疾病，骨折的 治愈等。其在鋁離子和其它有毒金屬的解毒中也是重要的。數篇最近的公開顯示硅在骨健 康和特別是膠原合成中的重要性。因此，需要獲得用于植物、動物和人類的生物可獲得硅的 可接受的技術和配制劑。下述專利US-1.233. 933，US-3. 867. 304，W002/051748, US-2. 356. 774， US-2. 391. 255和US-3. 083. 167涉及在酸性介質中形成二氧化硅溶膠。這些文獻公開通過 離子轉移或通過使用有機硅酸配合性化合物來穩定二氧化硅溶膠。許多硅酸組合物已被提出作為植物，動物和人類的硅補充產品，但是它們涉及非 膠體硅或涉及未經穩定的甲硅酸(monosilicic acid)。US-4. 037. 019公開酸性水溶膠和用其進行被覆的方法。在酸性介質中混合金屬硅 酸鹽或含水的硅酸鎂以及任選的鎂化合物和硼化合物。所獲得的溶膠穩定(resistant)至 少15-20分鐘。本專利技術描述并非全部可溶于酸性介質的硅酸鹽混合物(固體粉末)。US-6. 335. 457描述含有生物學上可同化的原硅酸的配合物，其中原硅酸與多肽配 合，并且是固體，穩定和濃縮的形式。在合成固體形式期間使用醇而在制備期間PH為1.5 至4。并未公開硅酸膠體。EP-743. 922描述如何通過將硅化合物溶于含有穩定劑的溶液來制備用季銨化合 物穩定的原硅酸(單體)。在PH值小于4的情況下獲得高于1.4的硅摩爾濃度。并未形成 膠體硅。穩定劑必須存在，不能省略。US-2006/0178268教導含有硼酸和非膠體硅酸的水溶液。在于酸性溶液中水解硅 化合物期間存在硼。硼酸吸收(absorbs)至低聚物。不存在高濃度保濕劑時，僅能夠獲得 很低的二氧化硅(高至0. 0035mol)和硼濃度。由于穩定化非膠體低聚物和高出很多的生 物學活性，所以需要硼。不含硼和保濕劑時，在PH值小于2的情況下，較高摩爾濃度的硅失 去穩定性。在MW 20. 000的過濾器或具有較高濾阻率(cut off)的過濾器上不保留小低聚 物。保濕劑包括尿素，右旋糖酐，聚山梨醇，二醇，山梨糖醇，半乳糖，纖維素，植物膠。它們 必須在高于30% (W/V)的濃度下使用。通過這種配置方法無法獲得不含硼的溶液。US-2006/099276描述包含硅酸的擠出物，所述擠出物和包含所述擠出物的藥物組 合物的制備方法及其用途。其中提出的是經穩定的作為甲硅酸或其低聚物的硅酸的擠出 物。這些復合物在季銨化合物，氨基酸或氨基酸來源存在下形成并與載體混合。該混合物 在使用之前擠出和干燥。甲硅酸和多至40單元的低聚物能以最大1. 25mol的Si存在。最 終獲得丸劑。fflSi NMR顯示QO和Ql峰，這是甲硅酸和二硅酸的特征。EP-1. 110. 909描述原硅酸或甲硅酸的制備方法，該方法起始自可酸水解的化合物在溶劑存在下進行以便防治其聚合為低聚物和膠體二氧化硅。用于穩定化的溶劑是二醇 類，甘油，DMS0，聚山梨酯80和聚乙二醇。原位制備甲硅酸。硅濃度為0.01至50% (W/V)。 硅酸保持其單體形式。全部體積本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液，其具有的ｐＨ低于０．９，硅摩爾濃度為０．０３５至０．６５，游離水濃度為至少３０％（ｗ／ｖ）而水合氫離子與Ｓｉ的摩爾濃度比率高于２。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】EP 2008-4-17 PCT/EP2008/0546431.一種膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液，其具有的PH低于0. 9，硅摩爾濃度為0. 035 至0. 65，游離水濃度為至少30% (w/v)而水合氫離子與Si的摩爾濃度比率高于2。2.根據權利要求1的懸浮液，其中所述懸浮液粒子可以通過0.1微米型過濾器但無法 過濾通過MW 20. 000型過濾器。3.根據權利要求1的懸浮液，其fflSiNMR顯示典型的具有分開的低Q2峰的膠體二氧 化硅譜。4.根據權利要求1的懸浮液，其還包含濃度為0.01至25% (w/v)的有機硫化合物比 如MSM(二甲基磺酰基甲烷)或DMSO(二甲亞砜)作為穩定劑。5.根據權利要求1至4中任一項的懸浮液，其還包含顯示下述特征的次要穩定劑良 好的水溶解度，強水合氫離子吸引力，并且是誘導聚合的ROS(反應性氧種類)的中和劑。6.根據權利要求5的懸浮液，其中所述次要穩定劑的存在濃度為0.5%(w/v)至60% (w/v)，最優選20至50% (w/v)，其選自下述化學類別二醇(特別是丙二醇)聚醚化合物， 硫酸化的多糖，羧酸和羥基酸的聚合物或其組合。7.根據權利要求1至6中任一項的懸浮液，其用下述物質補充i_微量營養素和大量營養素比如A)大量元素和微量元素和痕量元素的可溶鹽和來源，Ca，K，Na,Mg，Mn，B, Li，Sr，Se， Mo，Fe, Co，Cu，Zn，Ti，Al，Ag，Cr，Si，P，S，N, F，Cl，Br, I 或其混合物的各種來源(鹽，氧化 物，配合物等)；B)營養素比如糖類，脂肪，蛋白，核酸，維生素，氨基酸，植物提取物，生物大分子，初級 的和次級的植物代謝物，生物學途徑的化合物(氨基葡萄糖，軟骨素，透明質酸，卡尼汀，有 機酸，乙酰基化合物等)及其組合，或其混合物；ii_用于作物生產和保護的生長活化劑，肥料，生物學活性的化合物；iii-親水和疏水抗氧化劑，比如類胡蘿卜素(β_胡蘿卜素，葉黃素，番茄紅素，玉米黃 素等)，類黃酮(槲皮素，橙皮素，四羥黃酮，蘆丁等)，接受的食品添加劑，抗氧化酶，酚酸， 硫辛酸，Co-QlO等；iv-酶抑制劑，激素類，抗生素，或其它藥物；ν-天然和合成的食品著色劑，食品甜味劑，食品乳化劑和食品調味劑，或其混合物。8.包含甲硅酸和/或二硅酸的配制劑，所述甲硅酸和/或二硅酸存在于權利要求1至 6中任一項的稀釋于含水環境中的懸浮液中。9.根據權利要求8的配制劑，其用下述物質補充i_微量營養素和大量營養素比如A)大量元素和微量元素和痕量元素的可溶鹽和來源，Ca，K，Na,Mg，Mn，B, Li，Sr，Se， Mo，Fe, Co，Cu，Zn，Ti，Al，Ag，Cr，Si，P，S，N, F，Cl, Br, I 或其混合物的各種來源(鹽，氧化 物，配合物等)；B)營養素，比如糖類，脂肪，蛋白，核酸，維生素，氨基酸，植物提取物，生物大分子，初級 的和次級的植物代謝物，生物學途徑的化合物(氨基葡萄糖，軟骨素，透明質酸，卡尼汀，有 機酸，乙酰基化合物等)及其組合，或其混合物；ii_用于作物生產和保護的生長活化劑，肥料，生物學活性的化合物；iii_親水和疏水抗氧化劑，比如類胡蘿卜素(β_胡蘿卜素，葉黃素，番茄紅素，玉米黃 素等)，類黃酮(槲皮素，橙皮素，四羥黃酮，蘆丁等)，接受的食品添加劑，抗氧化酶，酚酸， 硫辛酸，Co-QlO等；iv-酶抑制劑，激素類，抗生素，或其它藥物；ν-天然和合成的食品著色劑，食品甜味劑，食品乳化劑和食品調味劑；或其混合物。10.制備根據權利要求1的膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液的方法，其具有的最終硅 摩爾濃度Y為0. 035至0. 65，該方法包括下述步驟-提供具有2Y摩爾濃度硅的含水無機或有機硅溶液；-通過將所述含水無機或有機硅溶液加入酸量確定的含水酸溶液將其稀釋兩倍，以便 獲得酸化的Y溶液，該溶液具有的PH低于0. 9而水合氫離子與Si的摩爾濃度比率至少為 ；-在加入期間或在加入之后進行攪拌，直至獲得膠體硅酸納米粒子的穩定懸浮液。11.根據權利要求10的方法，其包括下述步驟a)提供含水的無機強堿性溶液，b)確定最終的硅摩爾濃度Y，c)于純水中優選在溫度<30°C盡可能稀釋所述堿性溶液，得到2Y的硅摩爾濃度，d)滴定中和所述稀釋溶液至pH7.0所需的酸量，e)計算進一步使得pH低于0.9并且使得水合氫離子與硅的摩爾濃度比率達到至少2 所需的酸量，f)制備適當酸化的水溶液，和g)快速將上述稀釋溶液混入上述適當酸化的溶液，直到獲得硅酸納米粒子的所述穩定 膠體懸浮液。12.根據權利要求10的方法，其包括下述步驟a)提供有機硅化合物，b)確定最終的硅摩爾濃度Y，c)取一定體積的化合物，以待將其稀釋于酸化的水中得到2Y的硅摩爾濃度，d)緩慢地將所述體積的化合物在攪拌和/或超聲下加入酸化的pH0.9的水中，繼續攪 拌直到完成水解，e)在攪拌下用含有補充酸的酸化的水來稀釋所得溶液兩倍以實現氫離子與硅的所述 摩爾濃度比率，保持該溶液的PH低于0. 9，直到獲得硅酸納米粒子的所述穩定膠體懸浮液。13.根據權利要求10至12中任一項的方法，其中使用選自HCl，H3PO4,H2S...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I蘇維，G托吉斯，
申請(專利權)人：吉施博雷股份有限公司，寶瓶投資控股有限公司，
類型：發明
國別省市：UY[烏拉圭]