基于纳米技术制备的甘露聚糖及其抗肿瘤抗病毒应用制造技术

本发明专利技术公开了一种甘露聚糖的纳米细化制备装置，包括粗细化部分和精细化部分，粗细花部分由电机驱动进行细化工作；精细化部分包括气流粉碎机，并且设置有超声波部进行辅助细化工作；本装置通过调节电机转速，超声波的频率以及细化的时间，从而生产出粒径在80‑150nm且分子量分布范围为4万‑8万Da的甘露聚糖；将这些纳米甘露聚糖制成相应产品或应用于抗肿瘤产品中服用，对肿瘤具有明显的抑制作用；将这些纳米甘露聚糖进行硫酸酯化衍生化处理，制成相应产品或应用于抗病毒产品中，具有很好的广谱抗病毒效果。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米技术制备的甘露聚糖及其抗肿瘤抗病毒应用
本专利技术涉及一种纳米细化技术，还涉及利用该技术制备的甘露聚糖及其在抗肿瘤和抗病毒中的应用。
技术介绍
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。魔芋精粉的主要成分为魔芋多糖，又称魔芋葡甘聚糖(KGM)，是已知植物胶中黏度最大的天然高分子多糖，平均分子量为20万-200万Da(道尔顿)，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。利用光散射法测得的KGM重均分子量为1.12×106或2.619×105，而测得KGM的粘均分子量为8.09×l05。KGM固体具有规律性的纤维链形貌，KGM之间存在大量氢键，并未形成稳定的结晶，而是以无定形态存在；KGM在水的存在下，将在分子链间形成大量的氢键以维持溶液中胶粒的状态，且胶粒的大小在纳米级。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。高分子聚合物的断裂在微观上大体上可分为分子间滑脱、范德华力或氢键破坏和化学键破坏三种类型。前两种类型的破坏并不会造成分子的降解，只有化学键的破坏才可能造成分子的降解。聚合物在聚合塑炼、熔融挤出，以及高分子溶液受强烈搅拌或超声波作用时，都可能使大分子链断裂而降解。魔芋葡甘聚糖的机械力化学降解现象对于实际生产具有重要的启发意义。颗粒是处于分割状态下的微小固体、液体或气体，也可以是具有生命力的微生物、细菌、病毒等。多数情况下，颗粒一词泛指固体颗粒，而液体颗粒和气体颗粒则相应地成为液滴和气泡。由许多个颗粒组成的颗粒群成为颗粒系。粉末则是固体颗粒在疏松状态下的堆积。颗粒群或颗粒系是由许多颗粒组成的。如果组成颗粒群的所有颗粒均具有相同或近似相同的粒度，则称该颗粒群为单分散的。当颗粒群由大小不一的颗粒组成时，则成为多分散的。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。肿瘤是严重危害人体健康的慢性疾病，它最大危害就是细胞突变导致器官衰竭使人死亡。肿瘤在前期不易被人们直接发现，而在身体感受到不适的时候，往往早期肿瘤也已经变成了后期的恶性肿瘤了。人类的病毒性感染十分普遍，病毒感染对人类的生存和生活质量都有巨大的影响。某些病毒感染甚至与肿瘤的发生有关，如原发性肝癌与乙肝病毒感染有关，子宫颈癌与人类乳头瘤状病毒(HPV)有关等。人类一直在孜孜不倦地寻找着有效的抗病毒的方式方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供了一种甘露聚糖的纳米制备装置和方法，能够通过控制细化之后产品的粒径，从而精确控制粉碎细化之后产品的分子量，获得分子量分布集中的甘露聚糖，该技术方法更便捷、环保，更具商业竞争力；并且利用该装置生产指定分子量范围内的纳米级魔芋多糖，并将其食用后，能够抑制肿瘤生长；再将纳米级魔芋多糖硫酸酯化衍生化处理后，具有很好的抗病毒作用。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种甘露聚糖的纳米制备装置，包括粉碎筒，所述粉碎筒内设置有搅拌棒，所述搅拌棒上设置有上下螺旋的搅拌叶，所述粉碎筒底部设置有电机，所述电机的输出轴和所述搅拌棒相连，所述粉碎筒底部设置有进料管，所述粉碎筒顶部设置有出料传送带，所述出料传送带靠近所述搅拌叶的最上端，所述粉碎筒外设置有冷却筒，所述冷却筒底部设置有进水管而上方侧壁上连接有出水管，所述出料传送带的另一端设置于集料斗上方，所述集料斗下方连接有泵，所述泵设置有出料部，所述出料部设置有第一出料管和第二出料管，所述第一出料管连接有气流粉碎机，所述气流粉碎机侧壁设置有第一喷气管和第二喷气管，所述气流粉碎机顶部设置有第三喷气管，所述第一喷气管、第二喷气管和第三喷气管的中轴线相交于一点，所述第二出料管连接有第一高压泵和第二高压泵，所述第一高压泵的输出端连接所述第一喷气管，所述第二高压泵的输出端连接所述第二喷气管，所述第三喷气管连接有第三高压泵，所述气流粉碎机底部设置有出料管，所述出料管连接有物料中转部，所述物料中转部连接所述第一高压泵、第二高压泵和第三高压泵，所述物料中转部还连接有成品仓，所述气流粉碎机内设置于挡流部，所述挡流部上设置有引流斜面，所述引流斜面和所述气流粉碎机顶部之间设置有弧形的引流弧面，所述引流弧面端部和所述第三喷气管相连，所述粉碎筒内设置有研磨球，所述气流粉碎机外壁上环形设置有两圈超声波部，每圈超声波部设置有奇数个超声波发生器。一种利用上述的纳米制备装置生产纳米甘露聚糖的方法，包括步骤一，将魔芋多糖物料在粉碎筒内粉碎加工30-150分钟，搅拌棒的转动速度为1000-5000转/分；步骤二，启动出料传送带，将搅拌叶旋转带上来的物料输送至集料斗内；步骤三，启动泵将集料斗内的物料通过第一出料管输送至气流粉碎机，以及通过第二出料管输送至第一高压泵；步骤四，启动第一高压泵，将物料通过第一喷气管喷入气流粉碎机内和从第一出料管输出的物料相碰撞，然后停止第一高压泵；步骤五，启动第二高压泵，将物料通过第二喷气管喷入气流粉碎机内和内部的物料相碰撞，然后停止第二高压泵；步骤六，启动第三高压泵，将物料通过第三喷气管喷入气流粉碎机内和内部的物料相碰撞，然后停止第三高压泵；步骤七，重复步骤三至六，重复时间20-90分钟，同时启动超声波发生器，超声波的频率为30k-90kHz；步骤八，物料中转部将从出料管收集的物料运输至成品仓，成品仓内的物料是纳米甘露聚糖。一种使用上述方法生产的纳米甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甘露聚糖的纳米制备装置，其特征在于：包括粉碎筒（1），所述粉碎筒（1）内设置有搅拌棒（13），所述搅拌棒（13）上设置有上下螺旋的搅拌叶（131），所述粉碎筒（1）底部设置有电机（11），所述电机（11）的输出轴（12）和所述搅拌棒（13）相连，所述粉碎筒（1）底部设置有进料管（14），所述粉碎筒（1）顶部设置有出料传送带（15），所述出料传送带（15）靠近所述搅拌叶（131）的最上端，所述粉碎筒（1）外设置有冷却筒（2），所述冷却筒（2）底部设置有进水管（21）而上方侧壁上连接有出水管（22），所述出料传送带（15）的另一端设置于集料斗（31）上方，所述集料斗（31）下方连接有泵（3），所述泵（3）设置有出料部（32），所述出料部（32）设置有第一出料管（321）和第二出料管（322），所述第一出料管（321）连接有气流粉碎机（4），所述气流粉碎机（4）侧壁设置有第一喷气管（5）和第二喷气管（6），所述气流粉碎机（4）顶部设置有第三喷气管（42），所述第一喷气管（5）、第二喷气管（6）和第三喷气管（42）的中轴线相交于一点，所述第二出料管（322）连接有第一高压泵和第二高压泵，所述第一高压泵的输出端连接所述第一喷气管（5），所述第二高压泵的输出端连接所述第二喷气管（6），所述第三喷气管（42）连接有第三高压泵，所述气流粉碎机（4）底部设置有出料管（41），所述出料管（41）连接有物料中转部，所述物料中转部连接所述第一高压泵、第二高压泵和第三高压泵，所述物料中转部还连接有成品仓，所述气流粉碎机（4）内设置于挡流部（45），所述挡流部（45）上设置有引流斜面（44），所述引流斜面（44）和所述气流粉碎机（4）顶部之间设置有弧形的引流弧面（43），所述引流弧面（43）端部和所述第三喷气管（42）相连，所述粉碎筒（1）内设置有研磨球，所述气流粉碎机（4）外壁上环形设置有两圈超声波部，每圈超声波部设置有奇数个超声波发生器（7）。...

【技术特征摘要】
1.一种甘露聚糖的纳米制备装置，其特征在于：包括粉碎筒（1），所述粉碎筒（1）内设置有搅拌棒（13），所述搅拌棒（13）上设置有上下螺旋的搅拌叶（131），所述粉碎筒（1）底部设置有电机（11），所述电机（11）的输出轴（12）和所述搅拌棒（13）相连，所述粉碎筒（1）底部设置有进料管（14），所述粉碎筒（1）顶部设置有出料传送带（15），所述出料传送带（15）靠近所述搅拌叶（131）的最上端，所述粉碎筒（1）外设置有冷却筒（2），所述冷却筒（2）底部设置有进水管（21）而上方侧壁上连接有出水管（22），所述出料传送带（15）的另一端设置于集料斗（31）上方，所述集料斗（31）下方连接有泵（3），所述泵（3）设置有出料部（32），所述出料部（32）设置有第一出料管（321）和第二出料管（322），所述第一出料管（321）连接有气流粉碎机（4），所述气流粉碎机（4）侧壁设置有第一喷气管（5）和第二喷气管（6），所述气流粉碎机（4）顶部设置有第三喷气管（42），所述第一喷气管（5）、第二喷气管（6）和第三喷气管（42）的中轴线相交于一点，所述第二出料管（322）连接有第一高压泵和第二高压泵，所述第一高压泵的输出端连接所述第一喷气管（5），所述第二高压泵的输出端连接所述第二喷气管（6），所述第三喷气管（42）连接有第三高压泵，所述气流粉碎机（4）底部设置有出料管（41），所述出料管（41）连接有物料中转部，所述物料中转部连接所述第一高压泵、第二高压泵和第三高压泵，所述物料中转部还连接有成品仓，所述气流粉碎机（4）内设置于挡流部（45），所述挡流部（45）上设置有引流斜面（44），所述引流斜面（44）和所述气流粉碎机（4）顶部之间设置有弧形的引流弧面（43），所述引流弧面（43）端部和所述第三喷气管（42）相连，所述粉碎筒（1）内设置有研磨球，所述气流粉碎机（4）外壁上环形设置有两圈超声波部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱金宏，卢晓会，钱杰瑞，钱乾，黄代勇，
申请(专利权)人：宁波拜尔玛生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33