一種淀粉基微凝膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淀粉基微凝膠的制備方法，具體涉及一種以pH敏感性羧甲基淀粉和具有包埋特性的環(huán)糊精為原料，采用反相乳液聚合的方法，制備羧甲基淀粉/β -環(huán)糊精復(fù)合型微凝膠的方法，屬于淀粉深加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]智能微凝膠指受外界條件(如:溫度、pH、光、離子強度、電場或磁場等)的改變而做出相應(yīng)刺激響應(yīng)性的微凝膠。根據(jù)原料來源不同，微凝膠可以分為合成微凝膠和天然微凝膠。大多數(shù)微凝膠是由合成大分子制備，如PMA、PVCL、H)EA和PAA等，然而這種大分子具有生物降解性差，生物相容性差，有一定的毒性等缺點。天然大分子因其生物可降解，生物相容性好，無毒等優(yōu)點，越來越受到人們的重視。
[0003]β-環(huán)糊精具有“外親水、內(nèi)疏水”的特性，可以與藥物或多種有機化合物形成包合物。利用環(huán)糊精制備的微凝膠具有典型的疏水包埋性，人們期待制備具有環(huán)境刺激響應(yīng)性的功能性微凝膠，因此將具有包埋性的物質(zhì)β -環(huán)糊精與其他智能材料的環(huán)境敏感性結(jié)合起來制備雙功能性微凝膠成為研究的熱點課題。
[0004]本發(fā)明利用具有pH敏感性的羧甲基淀粉和疏水包埋性的β -環(huán)糊精為原料，通過反相乳液聚合，合成淀粉基微凝膠。目標(biāo)微凝膠兼具天然大分子的生物可降解，生物相容性好，無毒等優(yōu)點，同時對疏水物質(zhì)具有很好的包埋性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種淀粉基微凝膠的制備方法。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種淀粉基微凝膠的制備方法，其以pH敏感性羧甲基淀粉和具有包埋特性的環(huán)糊精為原料，采用反相乳液聚合的方法，制備羧甲基淀粉/β -環(huán)糊精復(fù)合型微凝膠；具體步驟如下:
(1)非晶顆粒態(tài)淀粉的制備:取20-25g淀粉，分散到10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液中，得到淀粉乳乙醇溶液，利用微波場對淀粉乳乙醇溶液進行處理，微波功率1000-1200W，處理時間10-20min，得到非晶顆粒態(tài)淀粉；
(2)羧甲基淀粉的合成:以非晶顆粒態(tài)淀粉、氯乙酸為原料，合成羧甲基顆粒態(tài)淀粉；
(3)制備混合表面活性劑:將吐溫-80與司班-80按體積比1-2:8-9混合，配制成混合表面活性劑；
(4)配制油相乳液:將步驟(3)得到的混合表面活性劑與正己烷按體積比2-5:995-998混合，加入到三口燒瓶中，在有氮氣通入的條件下，用攪拌機以200-300r/min速度攪拌，25-30°C乳化2-4h，得到乳化油相；
(5)配制水相溶液:水相溶液A:將步驟(2)合成的羧甲基淀粉1-1.5g和β-環(huán)糊精0.5-0.8g溶解到100-150mL IM氫氧化鈉溶液中；水相溶液B:將0.3-0.5g三偏磷酸鈉溶解到10-15mL IM氫氧化鈉溶液中； (6)反相乳液聚合制備淀粉基微凝膠:在通入氮氣的條件下，將所得的水相溶液A緩慢滴加到勻速攪拌的步驟(4)所得的100mL油相乳液中，待混合均勻后，再緩慢滴加水相溶液B，充分?jǐn)嚢杌旌虾螅糜?5-40°C水浴中，200-300r/min勻速攪拌反應(yīng)2_3h ；5000g離心10-15min，去除上清液，用去離子水反復(fù)清洗10次，真空干燥至恒重，即得產(chǎn)品淀粉基微凝膠。
[0007]步驟(I)所述淀粉為蠟質(zhì)玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉或小麥淀粉中的一種。
[0008]步驟(2)具體包括:將5g非晶顆粒態(tài)淀粉分散到50mL的質(zhì)量濃度為90%的異丙醇溶液中制備淀粉乳，然后向淀粉乳中加入2-2.88氫氧化鈉進行堿化，35-40°(:堿化l_2h，然后向體系中加入3-4g氯乙酸鈉進行醚化，40-50°C醚化2_4小時，即得羧甲基顆粒態(tài)淀粉。
[0009]所述非晶顆粒態(tài)淀粉結(jié)晶度為零，且保持完好的顆粒形態(tài)。羧甲基淀粉的取代度為0.7-0.98，取代位置均勻分布于淀粉顆粒中。
[0010]所述淀粉基微凝膠形態(tài)結(jié)構(gòu)為球形，粒徑分布為10-20 μ mo
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明步驟簡單，制備得到的目標(biāo)淀粉基微凝膠形態(tài)結(jié)構(gòu)為球形，粒徑分布為10-20 μ m，具有pH敏感性、疏水包埋性，以及良好的生物相容性和生物可降解性，在食品與醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛用途。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
取20g蠟質(zhì)玉米淀粉，分散到10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液中，得到淀粉乳乙醇溶液，利用微波場對淀粉乳乙醇溶液進行處理，微波功率1000W，處理時間lOmin，得到非晶顆粒態(tài)淀粉。
[0013]將制備的5g非晶顆粒態(tài)淀粉分散到50mL的質(zhì)量濃度為90%的異丙醇溶液中制備淀粉乳，向淀粉乳中加入2g氫氧化鈉進行堿化，35°C堿化I小時，然后向體系中加入3g氯乙酸鈉進行醚化，40°C醚化2小時，得到的羧甲基淀粉的取代度為0.7。
[0014]將上述制備的Ig羧甲基淀粉和0.5g β -環(huán)糊精溶解到10mL IM氫氧化鈉溶液中，混合均勻，配制得水相溶液A ;將0.3g三偏磷酸鈉溶解到1mL IM氫氧化鈉溶液中，混合均勻，配制得水相溶液B。配置油相:1000mL含有0.4mL吐溫-80和1.6mL司班-80的正己烷，在通氮條件下，200-300r/min 25_30°C乳化2_4h。
[0015]將水相溶液A緩慢加入到100mL含有0.4mL吐溫-80和1.6mL司班-80的正己烷中，200-300r/min充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，再緩慢滴加水相溶液B，充分?jǐn)嚢杌旌虾?，置?0°C水浴中，200-300r/min勾速攪拌反應(yīng)2h。5000 Xg離心15min，去除上清液，用去離子水反復(fù)清洗10次，真空干燥至恒重。
[0016]合成的淀粉基微凝膠為球形，其粒徑為10-18 μ m，具有pH敏感性、疏水包埋性、良好的生物相容性和生物可降解性。
[0017]實施例2
取20g蠟質(zhì)玉米淀粉，分散到10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的乙醇溶液中，得到淀粉乳乙醇溶液，利用微波場對淀粉乳乙醇溶液進行處理，微波功率1000W，處理時間20 min，得到非晶顆粒態(tài)淀粉。
[0018]將制備的5g非晶顆粒態(tài)淀粉分散到50mL的90%的異丙醇溶液中制備淀粉乳，向淀