阅读说明：本技术 一种可食性纳米碳酸钙-维生素d3颗粒及其制备方法 (Edible nano calcium carbonate-vitamin D3 particles and preparation method thereof ) 是由 陈填烽 郭晓明 黄炜 陈樑 彭发 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒及其制备方法。本发明制备方法原辅料均为食品级,通过向Ca(OH)<Sub>2</Sub>溶液中加入修饰剂,鼓泡法制备纳米碳酸钙；将维生素D3与表面活性剂混合均匀,再加入去离子水,均质处理,得到维生素D3纳米分散液；将纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中,收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物,经干燥、粉碎、过筛即获得纳米碳酸钙-维生素D3颗粒。在此工艺下生产得到的纳米钙颗粒尺寸为60～200nm,表面不平整,具有颗粒尺寸小、分散性好、比表面积大等良好性质,可负载维生素D3,形成碳酸钙-维生素D复合纳米颗粒,提高钙的生物利用率,具有较大的应用前景。(The invention discloses edible nano calcium carbonate-vitamin D3 particles and a preparation method thereof. The raw and auxiliary materials of the preparation method are all food grade, and Ca (OH) 2 Adding a modifier into the solution, and preparing nano calcium carbonate by a bubbling method; uniformly mixing vitamin D3 with a surfactant, adding deionized water, and homogenizing to obtain a vitamin D3 nano dispersion liquid; dispersing the nano calcium carbonate particles into a vitamin D3 nano solution, collecting a bottom nano calcium carbonate-vitamin D3 clathrate, drying, crushing and sieving to obtain the nano calcium carbonate-vitamin D3 particles.The nano calcium particles produced by the process have the advantages of 60-200 nm in size, uneven surface, small particle size, good dispersibility, large specific surface area and the like, can be loaded with vitamin D3 to form calcium carbonate-vitamin D composite nano particles, improves the bioavailability of calcium, and has a wide application prospect.)

一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒及其制备方法

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒及其制备方法。

背景技术

钙是人体的矿物质元素之一，是人体健康的重要基石。钙缺乏导致人体产生多种疾病，如骨矿物质代谢疾病等。充足的钙摄入一直是国际学术机构推荐的维持骨骼健康、防治骨疾病的基本措施。现代医学推荐的补钙特定人群包括：孕妇、儿童、老年人。据相关数据预测，2030年我国新生儿童与青少年(0～14岁)将达2.4亿、老年人(60岁以上)人口达2.5亿。此外，随着我国“二胎”政策的实施，年均怀孕女性基数亦将有所提高。可见，在未来的十年内，我国潜在的钙制剂消费人群将达5亿以上，这为钙制剂创造了得天独厚的市场环境。市场调研数据表明，2016年中国城市零售市场钙制剂销售规模约91.4亿元，同比增长2.9％，市场份额的增长主要来自于保健品市场。2016年中国城市钙制剂保健品的销售规模约36.5亿元，同比增长5.7％。随着国内居民可支配收入提高和保健意识的不断提升，加上我国居民补钙需求的上涨，未来我国钙制剂的市场或将进一步扩容。可以预见，越来越多钙制剂将进入市场角逐，钙制剂市场有望进一步细分，为新企业提供了良好的发展机遇。

理想的钙补充剂应具备食用方便、消化快、吸收好、副作用少等诸多特性。目前，市场上主流补钙制剂仍以“分子钙”为主，例如碳酸钙、磷酸钙，分子钙产品的剂型包括：咀嚼片、胶囊、泡腾片、颗粒、冲剂等。虽然分子钙具有原料易得、成本低等优点，但分子钙不能直接被人体吸收，需要经消化液和酶才能转化为可吸收的钙，吸收率很低，只有40％以下，钙的有效利用率则更低。碳酸钙在体内消化分解为钙离子的速度取决于碳酸钙本身的尺寸、结构致密度、表面性质(形貌、可湿润性等)等因素。此外，消化前还需要浸润、崩解等过程。尺寸更小、比表面积更大的碳酸钙分子可降低所需的消化时间，减少消化道的负担，并最终提高人体对钙离子的吸收利用率。因此，利用自身的尺寸效应，纳米级碳酸钙颗粒较微米以上的碳酸钙制剂将具有明显的优势，纳米化碳酸钙是改善传统碳酸钙产品吸收效率低问题的重要方向。

纳米碳酸钙，又称超细碳酸钙，粒度介于10～100nm之间，由于其晶体结构和表面电子结构特性，产生了普通碳酸钙不具备的量子效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子效应。然而，纳米碳酸钙容易聚集成尺寸较大的二次粒子，从而丧失纳米效应，进食后还可能造成额外的消化负担。为改善纳米碳酸钙的聚集问题，主要的技术方法是对纳米碳酸钙进行表面改性。由于所用修饰剂主要以硬脂酸、铝酸酯等非食用修饰剂为主，此类改性纳米碳酸钙主要用于橡胶、塑料、造纸、涂料等行业，其在食品、药品领域的应用受限。

目前，在钙营养补充剂领域，碳酸钙是主要的补钙原料之一。例如，贵州联盛药业有限公司发明了一种碳酸钙D3颗粒剂及其制法(CN103463126A)，该专利提及一种碳酸钙D3颗粒剂及其制备方法，由碳酸钙颗粒和维生素D3的β-环糊精包合粉混合而成，颗粒的粒径分布为：在270μm～380μm之间的颗粒占5％～50％，粒径在150μm～270μm之间的颗粒占颗粒总量50％～80％，粒径小于150μm的颗粒不超过15％；澳美制药厂有限公司发明一种碳酸钙维生素D3片及其制备方法(CN105616441B)，该专利报道碳酸钙维生素D3片将碳酸钙、第一稀释剂、第一崩解剂进行混料处理，得含钙混合物料。可见，现有碳酸钙营养补充剂的颗粒体积仍以微米、亚微米级为主。因此，从技术层面上继续提高碳酸钙等分子钙类型产品的消化、吸收效率，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)向Ca(OH)₂溶液中加入修饰剂，搅拌，通入CO₂进行鼓泡碳化反应，离心去除上清液，所得沉淀即为纳米碳酸钙颗粒；

(2)将维生素D3与表面活性剂混合均匀，得到混合液A；往混合液A中加入水，均质处理，得到维生素D3纳米分散液；

(3)将步骤(1)得到的纳米碳酸钙颗粒分散到步骤(2)得到的维生素D3纳米分散液中，搅拌，离心去除上清液，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，经干燥、粉碎、过筛即获得纳米碳酸钙-维生素D3颗粒。

步骤(1)中所述的Ca(OH)₂溶液的浓度优选为0.1～0.5mg/mL；更优选为0.25～0.5mg/mL。在该浓度范围内，Ca(OH)₂不会在水中聚集，也不会与CO₂反应而形成粘连的团聚体，可获得均一、分散性高的碳酸钙纳米粒子。

步骤(1)中所述的修饰剂优选为多糖或其复配物。

所述的多糖优选为香菇多糖。

所述的复配物优选为香菇多糖/吐温-80复配物或香菇多糖/聚乙二醇复配物。

所述的香菇多糖/吐温-80复配物优选为香菇多糖和吐温-80按质量比1:1配比得到的复配物。

所述的香菇多糖/聚乙二醇复配物优选为香菇多糖和聚乙二醇按质量比1:1配比得到的复配物。

步骤(1)中所述的修饰剂的浓度优选为4～10mg/mL；更优选为5mg/mL。

步骤(1)中所述的修饰剂的用量优选按Ca(OH)₂：修饰剂中的多糖＝质量比1:10～30计算；更优选按Ca(OH)₂：修饰剂中的多糖＝质量比1:10～20计算；最优选按Ca(OH)₂：修饰剂中的多糖＝质量比1:10～12.5计算。

步骤(1)中所述的搅拌的时间优选为1～3h。

步骤(1)中所述的通入CO₂的速度为0.1～0.5L/min。

步骤(1)中所述的鼓泡碳化反应的时间优选为4～120min；更优选为4～10min。

步骤(1)中所述的鼓泡碳化反应的温度优选为22～28℃；更优选为25℃。

步骤(1)中所述的鼓泡碳化反应的搅拌速度优选为200～800rpm。

步骤(1)中所述的离心的速度优选为3000～8000rpm；更优选为5000～7000rpm。

步骤(1)中所述的离心的时间优选为10～30min。

步骤(2)中所述的表面活性剂优选为吐温-80。

步骤(2)中所述的混合液A中优选维生素D3的浓度为30～60万IU/mL、表面活性剂的浓度为2.5～7.5mg/mL；更优选维生素D3的浓度为50万IU/mL、表面活性剂的浓度为2.5mg/mL。

步骤(2)中所述的表面活性剂的浓度优选为5～15mg/mL；更优选为5mg/mL。

步骤(2)中所述的维生素D3优选浓度为100万IU/g的维生素D3。

步骤(2)中所述的混合优选为维生素D3与表面活性剂按体积比1:1混合。

步骤(2)中所述的水优选为去离子水。

步骤(2)中所述的水的添加量优选为混合液A体积的2～5倍；更优选为混合液A体积的2～4倍。

步骤(2)中所述的均质的条件优选为：于800～1200bar循环1～3遍；更优选为：于1000bar循环3遍。

步骤(3)中所述的纳米碳酸钙和所述的维生素D3优选按质量比80～120:1配比；更优选按100:1配比。

步骤(3)中所述的搅拌的速度优选为300～1000rpm；更优选为300～800rpm。

步骤(3)中所述的搅拌的时间优选为1～5h；更优选为1～2h。

步骤(3)中所述的离心的速度优选为3000～5000rpm；更优选为3000～4000rpm。

步骤(3)中所述的离心的时间优选为10～30min；优选为10～15min。

步骤(3)中所述的干燥优选为真空或热风条件下干燥。

步骤(3)中所述的干燥的温度优选为45～85℃；更优选为45℃。

步骤(3)中所述的干燥的时间优选为2～10h；更优选为4～10h。

步骤(3)中所述的干燥优选为干燥至含水量低于10％wt。

步骤(3)中所述的过筛优选为过100～200目筛。

一种可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒，通过上述方法制备得到的。

所述的可食性纳米碳酸钙-维生素D3颗粒的平均粒径为60～200nm。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明的制备方法通过预修饰Ca(OH)₂溶液，并通过设置修饰剂与反应底物Ca(OH)₂的添加量比例，有效减少纳米颗粒的聚集。在此工艺下，生产得到尺寸约为60～200nm的纳米钙颗粒，表面不平整，具有颗粒尺寸小、分散性好、比表面积大等良好性质，可负载维生素D3等小分子物质，形成如碳酸钙-维生素D复合纳米颗粒，提高钙的生物利用率，具有较大的应用前景。

本发明利用食品级原辅料，合成尺寸细小、均一、可食性的纳米碳酸钙颗粒；通过材料设计与尺寸优化，调控纳米碳酸钙的消化特性，可提高钙的生物利用度，同时减少胃肠道负担。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的纳米碳酸钙透射电镜检测结果图；其中，A中的标尺为2μm，B中的标尺为1μm，C中的标尺为500nm。

图2为本发明对比例1制备得到的纳米碳酸钙-维生素D3颗粒透射电镜检测结果图；其中，标尺为200nm。

图3为本发明对比例1制备得到的纳米碳酸钙透射电镜检测结果图；其中，标尺为500nm。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

下述实施例中用到的原料和试剂：

原料：

氢氧化钙(Ca(OH)₂)，食品级。

吐温80(TW80)，市售，食品级，纯度99％以上。

聚乙二醇(PEG)，分子量4000Da，食品级。

香菇多糖，食品级，热水浸提法提取，纯度50％以上，分子量10～50KDa，购自西安佰斯特生物有限公司。

枸杞多糖，食品级；热水浸提法提取，纯度50％以上，分子量20～25KDa，购自陕西昂盛生物医药科技有限公司。

壳聚糖，食品级，分子量30～50KDa，购自深圳一诺食品配料有限公司。

羧甲基壳聚糖，食品级，分子量32～55KDa，取代度≥80％，购自深圳富晟生物科技有限公司。

CO₂气体，纯度99％。

维生素D3，食品级，市售，100万IU/g。

试剂：

香菇多糖储备液：取食品级香菇多糖，加水配成5mg/mL、10mg/mL、15mg/mL的浓度。

TW80储备液：取食品级TW80，加水配成5mg/mL、10mg/mL、15mg/mL的浓度。

PEG储备液：取食品级PEG，加水配成5mg/mL、10mg/mL、15mg/mL的浓度。

实施例1：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的香菇多糖，设置Ca(OH)₂与香菇多糖的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与浓度为5mg/mL的吐温-80溶液按体积比1:1混合，再加入2倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速300rpm搅拌1h，随后3000rpm离心10min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃、4h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的形貌表征：透射电镜(TEM)分析纳米碳酸钙的尺寸与形貌，结果如图1所示。经香菇多糖修饰，纳米碳酸钙的聚集情况得到有效改善，纳米碳酸钙近似于球体，表面不光滑。负载维生素D3后，TEM分析其尺寸与形貌，结果如图2所示，纳米碳酸钙的尺寸与形貌没有出现显著差异。

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为60～120nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为70～140nm。

实施例2：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.5mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的香菇多糖，设置Ca(OH)₂与香菇多糖的质量比为1:10，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.5L/min，反应4min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

7000rpm离心10min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与吐温-80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃、10h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为120～200nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为130～200nm。

实施例3：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.4mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为10mg/mL的香菇多糖，设置Ca(OH)₂与香菇多糖的质量比为1:25，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.4L/min，反应5min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心15min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与吐温-80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃，10h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为80～140nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为100～180nm。

实施例4：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.4mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

香菇多糖储备液(10mg/mL)与TW80储备液(10mg/mL)按体积比1:1混合得到复合修饰剂溶液，在Ca(OH)₂溶液中加入复合修饰剂溶液，设置Ca(OH)₂与复合修饰剂的质量比为1:25，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.4L/min，反应4min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心12min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与吐温-80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃，10h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为60～160nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为80～160nm。

实施例5:

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.5mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

香菇多糖储备液(10mg/mL)与TW80储备液(10mg/mL)按体积比1:1混合得到复合修饰剂溶液，在Ca(OH)₂溶液中加入复合修饰剂溶液，设置Ca(OH)₂与复合修饰剂的质量比为1:20，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.4L/min，反应4min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心20min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与TW80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃、6h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为80～140nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为90～150nm。

实施例6：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.4mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

香菇多糖储备液(10mg/mL)与PEG储备液(10mg/mL)按体积比1:1混合得到复合修饰剂溶液，在Ca(OH)₂溶液中加入复合修饰剂溶液，设置Ca(OH)₂与复合修饰剂的质量比为1:25，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.5L/min，反应4min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心12min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与吐温80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃、10h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为80～180nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为100～180nm。

实施例7：

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.5mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

香菇多糖储备液(10mg/mL)与PEG储备液(10mg/mL)按体积比1:1混合得到复合修饰剂溶液，在Ca(OH)₂溶液中加入复合修饰剂溶液，设置Ca(OH)₂与复合修饰剂的质量比为1:20，搅拌2h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.5L/min，反应4min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心20min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3(100万IU/g)与吐温-80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，在1000bar下高压均质分散，循环3遍，得维生素D3纳米分散液；设置纳米碳酸钙和维生素D3的质量比为100:1，将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃、8h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，为90～180nm。负载维生素D3后，纳米碳酸钙的水合粒径为110～180nm。

对比例1

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

3、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

4、干燥

步骤3得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

5、粉碎

步骤4得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

6、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

7、检测

透射电镜分析纳米碳酸钙的尺寸与形貌，结果如图3所示。可见，若不加修饰剂，在相同条件下只能得到聚集明显的碳酸钙团聚体。动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸为3～5μm。

对比例2

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的吐温-80，设置Ca(OH)₂与吐温-80的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为4300nm。可见，吐温-80无法调控纳米碳酸钙的尺寸，无法得到纳米级的碳酸钙粒子。

对比例3

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的PEG，设置Ca(OH)₂与PEG的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为2400nm。可见，PEG无法调控纳米碳酸钙的尺寸，无法得到纳米级的碳酸钙粒子。

对比例4

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入总浓度为15mg/mL的复配物溶液(香菇多糖(15mg/mL)、TW80(15mg/mL)和PEG(15mg/mL)按体积比1:1:1组合得到的复配物)，设置Ca(OH)₂与复配物溶液的质量比为1:60，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为3900nm。可见，香菇多糖、TW80、PEG三者联合使用的效果不理想。

对比例5

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的壳聚糖，设置Ca(OH)₂与壳聚糖的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为3500nm。可见，壳聚糖无法调控纳米碳酸钙的尺寸，无法得到纳米级的碳酸钙粒子。

对比例6

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的羟甲基壳聚糖，设置Ca(OH)₂与羟甲基壳聚糖的比例为体积比质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为2600nm。可见，羟甲基壳聚糖无法调控纳米碳酸钙的尺寸，无法得到纳米级的碳酸钙粒子。

对比例7

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的枸杞多糖，设置Ca(OH)₂与枸杞多糖的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为3400nm。可见，枸杞多糖无法调控纳米碳酸钙的尺寸，无法得到纳米级的碳酸钙粒子。

对比例8

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.25mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为5mg/mL的枸杞多糖，设置Ca(OH)₂与枸杞多糖的质量比为1:20，搅拌1h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.1L/min，反应10min，反应温度25℃，搅拌速度200rpm；

4、分离

5000rpm离心30min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、干燥

步骤4得到的湿品纳米碳酸钙在真空或热风条件下干燥，45℃，4h，直到含水量低于10％wt；

6、粉碎

步骤5得到的纳米碳酸钙干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

7、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

8、检测

动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，尺寸约为1500nm。

对比例9

1、配料

Ca(OH)₂溶液：取食品级Ca(OH)₂粉末，加水配成0.4mg/mL的浓度，备用；

2、预修饰Ca(OH)₂溶液

在Ca(OH)₂溶液中加入浓度为15mg/mL的香菇多糖，设置Ca(OH)₂与香菇多糖的质量比为1:37.5，搅拌3h，备用；

3、鼓泡法合成纳米碳酸钙颗粒

CO₂鼓泡制备纳米碳酸钙颗粒，CO₂流速0.4L/min，反应5min，反应温度25℃，搅拌速度800rpm；

4、分离

6000rpm离心15min，上清液除去，收集底部纳米碳酸钙沉淀；

5、维生素D3包覆

维生素D3与吐温-80溶液(5mg/mL)按体积比1:1混合，再加入4倍体积去离子水，高压均质分散，得维生素D3纳米分散液；将步骤4获得的纳米碳酸钙颗粒分散到维生素D3纳米溶液中，转速800rpm搅拌2h，随后4000rpm离心15min，收集底部纳米碳酸钙-维生素D3包合物，备用；

6、干燥

步骤5得到的湿品纳米碳酸钙-维生素D3包合物在真空或热风条件下干燥，45℃，10h，直到含水量低于10％wt；

7、粉碎

步骤6得到的纳米碳酸钙-维生素D3干粉粉碎，过100目筛，得均匀粉末；

8、包装

真空包装，避光、25℃干燥储藏。

9、检测

纳米碳酸钙的粒度：动态光散射检测纳米碳酸钙的水合粒径，约为1300nm。可见，当反应液中的香菇多糖浓度过高时，无法获得纳米级的碳酸钙粒子。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。