[發明專利]一種具有生物相容性的木聚糖納米晶的制備方法

有效

• 申請號: 202210395176.6
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN115304690B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 彭鋒;呂子文;郝翔;饒俊
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C08B37/14
• 分類號: C08B37/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及制漿工業副產物工業木聚糖的利用，具體涉及一種尺度為20～100nm左右且具有良好生物相容性的木聚糖納米晶的制備方法，主要步驟為：利用草酸溶液對工業木聚糖進行熱水解，再經過離心、水洗、透析及干燥處理制備木聚糖納米晶粉末。本發明旨在通過酸水解法制備木聚糖納米晶，以拓展溶解漿和黏膠纖維廠生產過程中產生的副產物木聚糖類半纖維素的功能和應用。為實現上述目的，本發明主要是以高度結晶的工業木聚糖為原料，提出了一種具有良好生物相容性的木聚糖納米晶的制備方法。

技術領域

本發明涉及制漿工業副產物工業木聚糖的利用，具體涉及一種具有生物相容性的木聚糖納米晶的制備。

背景技術

天然多糖包括纖維素、甲殼素、淀粉、半纖維素、海藻酸、透明質酸以及其他多糖等，因其來源廣泛、優異的生物相容性、可生物降解性以及相對易加工性、低成本等諸多優異特性，引起了研究者的廣泛關注。通常，天然多糖由晶體和無定形區域組成，最典型的代表是纖維素、甲殼素和淀粉，它們的結晶度最高可達70～80％以上。由于它們的兩相結構和高結晶度的存在，研究者們發現纖維素、甲殼素和淀粉的無定形區可以進一步通過化學法去除，以產生多糖納米晶。近年來，酸水解已成為從纖維素中提取纖維素納米晶的主要工藝。同時，隨著科學技術和理論知識的發展，越來越多的新方法被開發出來，如TEMPO氧化法和機械高壓均質法等。在對纖維素納米晶廣泛深入研究的基礎上，甲殼素納米晶和淀粉納米晶已相繼被發現，并開發了一系列應用。

半纖維素是自然界中含量僅次于纖維素的木質纖維資源，針對它的利用研究對農林生物質細胞壁全組分利用、減少環境污染、提高制漿造紙產業的經濟效益，同時替代石油基產品，具有理論和實際意義。與纖維素、甲殼素和淀粉不同，半纖維素作為一類含有支鏈的天然多糖，由于其主鏈結構上含有大量的側鏈，導致了其在大部分提取條件下不具有結晶結構。因此，很難實現其納米尺度上結晶結構的形成。例如，在現有的技術中，納米半纖維素的制備主要是通過堿溶液從植物原料中提取，再經過一些化學處理制備而來。如專利號為CN109160961A和CN102675481A，均先從植物中提取半纖維素，通過自下而上的方式制備納米木聚糖，但所制備的納米半纖維素均無結晶性。目前，在黏膠纖維工業實際生產中會產生的大量工業半纖維素副產物，即工業木聚糖，它不含有支鏈且具有高度結晶結構。然而，利用該工業木聚糖制備具有生物相容性的木聚糖納米晶的研究尚未報道。因此，本專利以溶解漿和黏膠纖維廠生產過程中產生的副產物木聚糖類半纖維素為原料，利用草酸對木聚糖進行酸水解處理，制備了一種具有良好生物相容性的木聚糖納米晶。

發明內容

要解決的技術問題

本發明的目的在于提供了一種具有結晶性的納米木聚糖的制備方法。

本發明的另一目的還在于通過酸水解法制備木聚糖納米晶，以拓展黏膠纖維廠生產過程中產生的副產物木聚糖類半纖維素的功能和應用，以實現工業副產物木聚糖的高值化利用。

本發明的另一目的還在于以工業木聚糖為原料，提出了一種具有良好生物相容性的木聚糖納米晶的制備方法。

技術方案

本發明的技術方案是針對目前納米木聚糖的制備中結晶性差等特點，提出的一種綠色環保的木聚糖納米晶的制備方法。該方法主要是利用木聚糖在有機酸溶液中非結晶區會發生一定程度的降解，而結晶區被保留，再經過超聲處理進行穩定分散，從而得到具有一定結晶度的納米木聚糖。

附圖說明

圖1為本發明實施例2中木聚糖納米晶(上)和工業木聚糖(下)的X射線衍射譜圖

圖2為本發明實施例2中木聚糖納米晶的冷凍掃描電子顯微鏡圖

圖3為本發明實施例2中木聚糖納米晶的細胞活性圖

具體實施方式

實施例1