一種環(huán)境友好的吸附玉米赤霉烯酮材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好的玉米赤霉烯酮的吸附材料，本發(fā)明還涉及該吸附材料作為可吸附玉米赤霉烯酮的飼料添加劑方面的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
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[0002]玉米赤霉烯酮(ZEN)是一種由多種鐮刀菌產(chǎn)生的二羥基苯甲酸內(nèi)酯類(lèi)植物雌激素，是霉菌毒素中污染較嚴(yán)重且對(duì)人和動(dòng)物危害較大的一種毒素。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)(CN201210376057)研究了以硅氧化合物為骨架結(jié)構(gòu)，以Pluronic P123為孔間材料的對(duì)玉米赤霉烯酮有良好吸附性能的吸附材料，該吸附材料對(duì)該種毒素有較好的吸附效果。
[0004]但是，使用CN201210376057專(zhuān)利方法制備的飼料添加劑后，被吸附的毒素經(jīng)過(guò)動(dòng)物腸道得到一定程度的濃縮，隨食物殘?jiān)懦鲶w外后，在環(huán)境中長(zhǎng)的時(shí)間存在時(shí)吸附在吸附材料上的毒素不可避免的會(huì)逐步發(fā)生吸附的逆反應(yīng)過(guò)程一一解吸，由于吸附過(guò)程是一個(gè)物理過(guò)程，毒素結(jié)構(gòu)和毒性未發(fā)生改變，從而對(duì)環(huán)境以及在環(huán)境中存在的生物構(gòu)成了潛在的危害。
[0005]因此，需要一種環(huán)境友好的玉米赤霉稀酮的吸附材料，不僅能夠?qū)τ衩壮嗝瓜⊥肿舆M(jìn)行有效吸附，且吸附產(chǎn)物穩(wěn)定，當(dāng)吸附產(chǎn)物隨食物殘?jiān)懦鲶w外時(shí)可進(jìn)行回收，并且進(jìn)行減毒處理，以減輕對(duì)環(huán)境污染。而且需要一種能使玉米赤霉烯酮的吸附材料解吸，使吸附劑可以利用兩次乃至多次循環(huán)利用的吸附材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明旨在尋找新材料，制備一種操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)玉米赤霉烯酮毒素吸附性能良好，且可回收、能實(shí)現(xiàn)兩次乃至多次可重復(fù)利用目的的吸附材料。
[0007]本發(fā)明制備了一種環(huán)境友好的可吸附玉米赤霉烯酮的材料，達(dá)到了發(fā)明目的，具體如下:
[0008]—種Pluronic P123和正娃酸乙酯制成的飼料添加劑，其特征為:還含有Fe3O4磁性顆粒。
[0009]三種原料用量的重量比為:Pluronic P123 2?8份，正硅酸乙酯3?20份，F(xiàn)e3O4磁性顆粒0.04?0.4份。
[0010]所述Fe3OJIt性顆粒用量為0.04?0.4重量份。
[0011]所述Fe3O4磁性顆粒的粒徑為10?200nm。
[0012]上述飼料添加劑按以下步驟制備:1)將Pluronic P123溶于3%?8%的鹽酸中，加入KC1，攪拌，得到澄清液；2)加入正硅酸乙酯，攪拌后靜置；3)在100°C下靜置，析出固體；所用物料的重量比為=Pluronic P123 2?8份、3%?8%鹽酸5?40份、KCl I?7份、正娃酸乙酯3?20份；
[0013]其特征為:
[0014]在步驟I)完成后，在所述澄清液中加入Fe3O4磁性顆粒，繼續(xù)攪拌30min后再進(jìn)行步驟2);
[0015]步驟2)得到灰白色凝膠后，進(jìn)行步驟3);過(guò)濾出最終產(chǎn)物，為灰白色固體，烘干后即得到為可回收毒素的吸附玉米赤霉烯酮材料。
[0016]所述Fe3O4磁性顆粒按如下方法制備得到:
[0017]將堿水溶液連續(xù)滴加到含F(xiàn)e3+物質(zhì)和含F(xiàn)e 2+物質(zhì)的混合液中，收集產(chǎn)生的黑色顆粒。
[0018]所述含F(xiàn)e3+物質(zhì)和含 Fe2+物質(zhì)選自:FeCl 3和 FeCl 2、Fe2 (SO4) 3和 FeSO4,或 Fe (NO3) 3和 Fe (NO3)20
[0019]所述含F(xiàn)e3+物質(zhì)和含F(xiàn)e 2+物質(zhì)的用量比為:
[0020]Fe3+ = Fe2+= 2:1。
[0021 ] 所述堿水溶液是氨水或NaOH水溶液。
[0022]所用物料優(yōu)選的用量比為:Fe3O4 0.06?0.2g、Pluronic P123 3?5g、3%?8%鹽酸10?25ml、KCl 2?4g、正娃酸乙酯7?10g。
[0023]所述3%?8%鹽酸也可采用加入濃鹽酸和水的方式。
[0024]所述Pluronic P123是一種雙親性非離子高分子表面活性劑的商品名，亦可稱(chēng)為P123，全稱(chēng)為聚乙烯醚-聚丙烯醚-聚乙烯醚三嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0，EO20PO70EO20)，CAS 號(hào)為:9003-11-6 ； (C3H60.C2H4O)x，購(gòu)自 Sigma-Aldrich 公司，英文名稱(chēng)為:poly (ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethyleneglycol))average Mn ?5800，購(gòu)買(mǎi)該產(chǎn)品的編號(hào):435465_1L。
[0025]為防止Pluronic P123在溶液中流失，也可以將上述操作中得到的產(chǎn)物再進(jìn)一步處理，所得的吸附材料效果更好。方法是:將步驟5)濾出的灰白色固體用水洗滌至pH3?8，傾入到10?15mL海藻酸鈉溶液或/和殼聚糖溶液中，攪拌20分鐘，抽濾，將所得固體物質(zhì)烘干，得到可用于吸附玉米赤霉烯酮的吸附材料。
[0026]所述海藻酸鈉濃度為O?0.05 % (W/W)，殼聚糖濃度為O?0.04 % (W/W)。所述海藻酸鈉與殼聚糖溶液均為水溶液。
[0027]本發(fā)明制備得到的產(chǎn)物除能夠?qū)τ衩壮嗝瓜┩肿舆M(jìn)行有效吸附，且吸附產(chǎn)物穩(wěn)定外；還能通過(guò)外加磁場(chǎng)，對(duì)隨食物殘?jiān)懦鲶w外的吸附顆粒進(jìn)行回收，可通過(guò)對(duì)吸附后的復(fù)合物進(jìn)行減毒處理，達(dá)到減輕對(duì)環(huán)境的污染的目的；還可通過(guò)調(diào)節(jié)毒素解吸液的極性，使吸附玉米赤霉烯酮的吸附材料解吸，達(dá)到吸附劑兩次乃至多次循環(huán)利用的目的?？傊?，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該玉米赤霉烯酮吸附材料不僅具有對(duì)玉米赤霉烯酮吸附優(yōu)良的性能，而且減輕了由于被吸附的毒素在環(huán)境中解吸引起的對(duì)環(huán)境的潛在危害。
[0028]經(jīng)玉米赤霉烯酮毒素的吸附實(shí)驗(yàn)證明(見(jiàn)實(shí)施例)，本發(fā)明的吸附材料對(duì)玉米赤霉烯酮毒素的吸附率高(86.41 %?92.73% )，吸附迅速，穩(wěn)定性能好，且吸附材料制備方法簡(jiǎn)便，材料易得。
【附圖說(shuō)明】
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[0029]圖1是分離Fe3O4磁性顆粒過(guò)程的示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述，但并非對(duì)本發(fā)明的限制，凡依照本
【發(fā)明內(nèi)容】
所做的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]實(shí)施例1吸附玉米赤霉烯酮的飼料添加劑的制備(一)
[0032]步驟1:稱(chēng)取 11.126g FeSO4.7H20 溶解在 10mL 蒸餾水中，得到 0.4mol/L 的 Fe2+溶液；稱(chēng)取11.237g Fe2(SO4)3.9H20溶解在10mL蒸餾水中，得到0.4mol/L的Fe3+溶液;從上述兩溶液中吸取一定的體積配制成0.4mol/L Fe3+:Fe 2+= 2:1的混合溶液。在75°C，N2保護(hù)下，將7.4mL 0.5N的氨水連續(xù)的滴加到鐵離子濃度為0.4mol/L100mL Fe3+與Fe2+的混合溶液中，當(dāng)溶液顏色由棕黃色變成黑色的懸浮液時(shí)，pH變?yōu)?.8，持續(xù)攪拌1.5h，于燒杯外壁外加磁場(chǎng)，分離制得的黑色的Fe3O4顆粒，用蒸餾水沖洗三次，得到2.42g，備用。分離Fe3O4磁性顆粒的過(guò)程見(jiàn)圖1。
[0033]步驟2:取非離子表面活性劑Pluronic P123 (EO20PO70EO20) 4.0g,溶于120mL去離子水和20mL濃鹽酸(37% )的混合溶液中，并加入3.0g KCl，攪拌至澄清，將0.3g制備得到的Fe3O4顆粒轉(zhuǎn)入其中，繼續(xù)攪拌30min。然后，逐滴加入的方式添加正硅酸乙酯8.5g，將混合溶液用槳葉攪拌器中繼續(xù)劇烈攪拌15分鐘，轉(zhuǎn)入到35°C恒溫水浴中，靜置晶化20小時(shí)。將得到的灰白色凝膠轉(zhuǎn)移到聚四氟內(nèi)襯水熱釜中，100°C下晶化24小時(shí)，得灰白色液固混合物。
[0034]步驟3:將步驟2所得的灰白色液固混合物過(guò)濾，將濾出的固體用蒸餾水洗滌至pH中性，抽濾，于75°C下烘干，得到具磁性可用于吸附玉米赤霉烯酮的吸附材料10.5g。
[0035]步驟4:將步驟3所得材料用于玉米赤霉烯酮吸附性能試驗(yàn)，吸附性能試驗(yàn)的具體步驟為:取1ml帶蓋離心管，加入0.2 μ g/ml的玉米赤霉稀酮標(biāo)準(zhǔn)工作液10ml，然后加入20mg的吸附材料，每處理3個(gè)重復(fù)，并設(shè)置不加吸附材料處理的對(duì)照組。在pH = 5.6，溫度370C，速率120rpm下振蕩吸附3h，然后1000rpm下離心lOmin，取Iml上清液于HPLC檢測(cè)分析。按下式計(jì)算吸附率(％ ):Q = (C0-C)/C0X 100 ;其中:CQ、C為吸附前后玉米赤霉烯酮溶液的濃度(μ g/ml)。
[0036]試驗(yàn)結(jié)果:
[0037]本實(shí)施例所得到的產(chǎn)物對(duì)玉米赤霉烯酮的吸附率為86.41 %。
[0038]實(shí)施例2玉米赤霉烯酮的吸附材料的制備(二)
[0039]步驟1:稱(chēng)取 11.126g FeSO4.7H20 溶解在 10mL 蒸餾水中，得到 0.4mol/L 的 Fe2+溶液；稱(chēng)取11.237g Fe2 (SO4) 3.9Η20溶解在10mL蒸餾水中，得到0.4mol/L的Fe3+