[發明專利]一種多孔磁性淀粉微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201310712824.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103756002A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 謝新玲;張友全;童張法;羅馮笑;唐愛星;陳闖
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/24;C08F251/00;C08F2/44;C08K9/00;C08K3/22;C08L51/02
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 朱萍球

技術領域

本發明屬于淀粉深加工產品制備技術領域，尤其涉及采用反相聚合結合溶膠-凝膠技術和超臨界干燥制備多孔磁性淀粉的方法。

背景技術

淀粉是一種資源豐富、價廉、可再生的天然高分子材料，廣泛應用于造紙、食品、紡織和石油等工業領域。隨著工業技術的發展，天然淀粉由于其固有的缺陷已經不能滿足工業應用的要求。因此，對淀粉結構、功能和性質采用適當方法進行調變，研制開發各種新型淀粉基材料，提高淀粉附加值已經收到廣泛關注。其中，多孔淀粉和磁性淀粉已成為近年來研究的熱門項目之一。

多孔淀粉是近年來開發的一種新型有機吸附材料。多孔淀粉表面形成許多伸向淀粉中心的小孔，比表面積較大，堆積密度、顆粒密度下降，具有良好的吸水、吸油能力，成本低，可自然降解，是一種理想的微膠囊芯材和吸附劑，可作為香精香料、風味物質、色素、藥劑及保健食品中功能成分的吸附載體，廣泛應用于醫藥、化工、農業、食品、化妝品等行業。目前制備多孔淀粉的方法是將顆粒淀粉（或交聯后）再進行酶解，酶解后的淀粉進行普通干燥得到多孔淀粉微球。由于顆粒淀粉結晶結構的酶不可及性以及交聯后的淀粉導致淀粉表面酶作用的位點減少，致使酶在淀粉表面作用不均勻；普通干燥方法很難阻止淀粉分子的收縮，微孔骨架易破碎和塌陷。這兩種原因導致多孔淀粉微球普遍存在表面粗糙，孔徑較淺、粒徑較大、不規則、比表面積小等缺點。

磁性淀粉具有可生物降解性、生物相容性和磁響應性，是一種優良的靶向物質，已在親和色譜、固定化酶、環境工程等方面的應用取得了很大進展。在磁性淀粉的制備中，僅限于采用包埋法、懸浮聚合法等傳統方法考察磁性淀粉材料的制備條件、藥物附載和釋放等方面。這些方法制備磁性高分子微球簡單易行，但磁性粒子粒徑分布寬，形狀不規則，粒徑不易控制，磁核包覆不夠密實、易泄露，磁含量較低等問題，同時還存在磁性淀粉微球機械強度較差、球形結構欠佳、功能結構單一等不足，其應用范圍和效果受到了一定的限制。

本發明結合多孔淀粉和磁性淀粉的功能優點，開發了一種多孔磁性淀粉新材料，在目前的研究成果報道中，未見有多孔磁性淀粉的研究成果報道。多孔磁性淀粉材料吸收了多孔淀粉微球的長處，而且內部有磁性物質存在，在外磁場作用下可有效地富集、分離、回收和再利用。以磁性物質為核、淀粉分子為殼層的多孔磁性淀粉材料，既可直接結合生物酶、細胞、抗體、藥物、金屬離子及有機物等，也可經過化學修飾后賦予多種功能基團（如-OH、-COOH、-NH₂、-CHO等），結合多種活性分子，獲得更多化學和生物特性，以滿足不同的需要。因此，多孔磁性淀粉材料不僅具有磁導向功能，還具有靈活的、較強的吸附負載功能，在污水處理、細胞分離、醫學、靶向藥物、生物學、催化化工、環境監測、固定化酶等領域有廣闊的應用前景，是一種具有重要工業價值和經濟價值的生物化工新產品。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種多孔磁性淀粉微球及其制備方法。本發明結合反相乳液或反相懸浮聚合反應技術、溶膠-凝膠技術以及超臨界干燥技術來制備多孔磁性淀粉微球，使其顆粒粒徑及孔結構可控，孔容大、比表面積高，是一種高效的負載型多孔磁性淀粉微球，應用領域廣泛。

本發明的技術方案如下：

本發明的多孔磁性淀粉微球的制備方法，其包括如下步驟：

（1）??????淀粉糊化液的制備：將淀粉溶于水中，調節pH=12~13后糊化冷卻至室溫得淀粉糊化液。

（2）??????淀粉水相混合液的制備：用有機過氧化物溶液浸泡表面改性納米Fe₃O₄?1~2?h制得磁流體，磁分離除掉磁流體中的有機過氧化物溶液，再加入與有機過氧化物溶液等量的水形成新的磁流體；再和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺混合加入到淀粉糊化液中超聲攪拌均勻后形成淀粉水相混合液，備用；

步驟（2）中優選的配比為，有機過氧化物溶液與表面改性納米Fe₃O₄重量比為10?:?1~5；有機過氧化物溶液與N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的重量比為100?:?3~4。

所述步驟（2）中的超聲功率為100～750W。

（3）??????油相制備：將乳化劑溶于礦物油中配制成油相，除氧備用。