多孔淀粉微球的制備及性能研究

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1、多孔淀粉微球的制備及性能研究為了更好的開(kāi)發(fā)利用淀粉微球，嘗試采用新的的合成方法制備淀粉微球，并討論各因素對(duì)聚合過(guò)程以及產(chǎn)品性能的影響，并利用現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。將淀粉微球作為一種新型的吸附材料，研究了淀粉微球?qū)c的吸附性能以及作為干燥劑的干燥能力。主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)果為：（1）采用反相懸浮交聯(lián)的方法，以可溶性淀粉為原料，同時(shí)以三偏磷酸鈉作為交聯(lián)劑，司盤(pán)80作為乳化劑，大豆油為油相制備食用級(jí)吸附淀粉微球。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)研究制備條件對(duì)多孔微球交聯(lián)度、含磷量的影響，從而得出最佳的反應(yīng)

2、條件：pH為10，反應(yīng)溫度50℃，交聯(lián)劑用量0.8%淀粉，反應(yīng)時(shí)間5h，結(jié)果表明：采用反相懸浮技術(shù)合成淀粉微球工藝較簡(jiǎn)便，反應(yīng)時(shí)間較短，反應(yīng)條件溫和，各因素較易控制，重現(xiàn)性好。（2）探討了致孔劑聚乙二醇不同分子量分別為600、1000、2000、4000、6000、10000、20000和不同用量以及三偏磷酸鈉用量不同，制備不同的多孔淀粉微球?qū)喖谆{(lán)吸附效果的影響；通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇出最佳的條件：致孔劑聚乙二醇的分子量為4000、6000、10000，聚乙二醇用量0.08g/g淀粉，反應(yīng)時(shí)間5h，三偏磷酸鈉用量

3、0.8%淀粉。（3）以致孔劑聚乙二醇的分子量為4000、6000、10000制得的微球用來(lái)吸附Vc，結(jié)果表明：以致孔劑聚乙二醇4000制得的微球吸附性最好，釋放速率最小，最適合保存容易氧化的Vc。（4）以聚乙二醇4000作為致孔劑，大豆油為油相制備多孔淀粉。5g可溶性淀粉，0.6g三偏磷酸鈉和1g聚乙二醇4000制備多孔淀粉。它的吸濕率最高可達(dá)3.15%。它有一個(gè)比表面面積1699m2/g。多孔淀粉的吸濕率隨相對(duì)濕度增大。多孔淀粉的吸濕效果比氧化鈣干燥劑好。多孔淀粉不可再生。引言充分利用淀粉這種儲(chǔ)量豐富的天

4、然高分子材料制備價(jià)廉、高效的功能性高分子的吸附劑是科學(xué)家一直重視的課題。多孔淀粉微球是一種天然淀粉經(jīng)過(guò)加工的衍生物，研究作為尋找更為合適的靶向制劑的載體，多孔淀粉微球經(jīng)常通過(guò)淀粉或它的改變化學(xué)性質(zhì)的產(chǎn)物經(jīng)交聯(lián)聚合反應(yīng)合成。它具有生物的活性、生物之間的相容性、可降解的性能、無(wú)毒性、易于貯存、原料易于得到、價(jià)格便宜等顯著優(yōu)點(diǎn)。最近這十多年來(lái)，多孔淀粉微球用作載體被應(yīng)用于藥物定向傳輸引起世界科學(xué)家廣泛的關(guān)注，已經(jīng)在鼻腔中給藥系統(tǒng)、動(dòng)脈中栓塞技術(shù)、放射性的治療、免疫的分析等范圍得到了廣泛地應(yīng)用研究。多孔淀粉微球具有

5、外表規(guī)則的外形，均勻的粒徑粒度，較大的有效的表面積，相當(dāng)大的孔容積和比較多的活性的絡(luò)合基團(tuán)，這些特性給予了淀粉微球較好的吸附性能，國(guó)內(nèi)科研者段夢(mèng)林、于九皋等曾對(duì)幾種交聯(lián)合成的淀粉微球的微孔隙及結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，他們是通過(guò)不同交聯(lián)劑合成的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微球的總孔體積為1.3001~0.8344mL/g，總的孔面積為50.900~31.280m2/g，依據(jù)微孔的容積的填充理論，微孔的孔徑特別小，不過(guò)吸附場(chǎng)很強(qiáng)，而且相比較淀粉粒依靠團(tuán)粒的表面原子(或原子團(tuán))的化合價(jià)的剩余的能量產(chǎn)生的相當(dāng)微弱的吸附力，多孔淀粉微球的微孔部

6、所產(chǎn)生的力量則相對(duì)的集中，吸附質(zhì)如果被吸附在孔的內(nèi)壁中，外界的吸引力就非常難以達(dá)到，所以這種吸附更加地堅(jiān)固。而且多孔淀粉微球自身具有很多的活性的基團(tuán)，合適的膨脹性及很好的機(jī)械的強(qiáng)度，所以我們可以根據(jù)實(shí)際的需要通過(guò)進(jìn)行表面的修飾、調(diào)控其孔的結(jié)構(gòu)和表面的官能團(tuán)等方式進(jìn)一步來(lái)改善其吸附性能，它是一種有很大的開(kāi)發(fā)潛能的吸附材料。這給多孔淀粉微球在金屬離子吸附及分離或廢水的處理等研究領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，拓展了它的應(yīng)用范圍提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。隨著高科技和化工行業(yè)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致了金屬元素的消耗和排放越來(lái)越多，造成日夜嚴(yán)重的水污

7、染，成為影響人民的健康水平和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。利用淀粉微球這種新型的吸附材料吸附有毒有害的金屬離子，這正好是淀粉微球良好的生物的相容性能、良好的生物的降解性能、良好固定性和良好的機(jī)械性能等性質(zhì)的充分利用體現(xiàn)。同時(shí)由于材料是微球狀，并且粒徑可控制，其擴(kuò)散阻力較小、傳質(zhì)速度較快。除此以外還可以通過(guò)表面基團(tuán)修飾、控制它的孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)等方式改變它的吸附性能，從而可以制備出適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同范圍的污染物吸附和選擇性的吸附劑。這對(duì)于發(fā)展環(huán)保的技術(shù)、貴重金屬和放射性的元素的回收和濃縮技術(shù)等具有相當(dāng)

8、重要的意義。第1章文獻(xiàn)綜述1.1微球的應(yīng)用微球(microspheres)是一種把適宜的高分子原料作為載體包埋或吸附各種藥物然后而制備成的球形或者類(lèi)似球形的微粒，一般被制備成混合懸浮劑提供注射或口服用。最近這10多年以來(lái),微球作為載體應(yīng)用于藥物的靶向傳輸已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。選擇無(wú)毒性的、具有生物降解性的、原料廣泛的可溶性淀粉制備的微球，具有可降解性、穩(wěn)定性和極低的毒性。采用以往方法得到的微球存在較差機(jī)械強(qiáng)度，