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硒是人体和动物体不可或缺的微量元素,在正常的生理活动中发挥重要作用。缺硒和硒过量均会引起相应的疾病。包括我国在内的世界上大部分国家均属缺硒地区。特别是我国严重缺硒,对补硒产品有长期且巨大的市场需求。开发补硒类保健食品具有广阔的发展前景。 纳米硒是一种纳米尺寸的零价单质硒,不但具有补硒效应,更重要的是毒性明显降低,服用安全性得到有效改善。开发纳米硒类补硒剂成为研发高效低毒的补硒产品的重要发展方向。本工作选用海洋生物源的壳多糖作为模板、分散剂和交联载体,利用对高价态硒进行还原的原理,采用纳米技术制备了纳米硒胶体;并采用离子交联技术进行壳聚糖交联化反应,制备了一系列以纳米硒颗粒为核心、以硫酸交联壳聚糖为壁材包埋的纳米硒。 本课题考察了反应时间、温度、壳聚糖浓度和反应物浓度对纳米硒的影响。在反应时间为2h、温度为20~40℃、壳聚糖浓度为0.1~20 g/L、抗坏血酸/Na2SeO3比值为5∶1至40∶1之间时,制备的纳米硒颗粒呈规则球形,且分散均匀,粒径为60 nm左右。优化的交联条件为:交联比为500∶330(质量比)、交联时间为2h、温度为30℃。壁材的交联效果良好,碳元素和硫元素的化学计量比为2.2∶1以下,对硒的包埋率可达83%以上。TEM、SEM、EDS、XPS等结果证实了纳米硒为零价的单质硒,彼此分散地被包埋于交联壳聚糖的内部而非表面,粒径控制在100nm以下。包埋纳米硒的硒含量稳定可控,其制备工艺具有包埋效率较高、有毒有害物质可控、生产过程简便等优势,适合工业化生产。 包埋纳米硒(总硒含量为1.47mg/g)对昆明种小鼠的急性毒性LD50为203mgSe/KgBW,95%置信区间为180~229mg Se/KgBW,安全性明显高于亚硒酸钠(LD50为9.69 mg Se/KgBW)。包埋纳米硒对小鼠的蓄积系数K大于5,属于轻度蓄积毒性。包埋纳米硒具有较高的安全性。 本工作为进一步开发纳米硒、研发具有自主知识产权的高效低毒补硒产品奠定了基础,同时为海洋氨基多糖类,尤其是壳聚糖的开发利用拓展了一条新的应用途径,具有理论意义和重大应用价值。