乳化交联方法制备淀粉微粒
多孔淀粉微球的制备及性能研究
多孔淀粉微球的制备及性能研究本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！为了更好的开发利用淀粉微球，尝试采用新的的合成方法制备淀粉微球，并讨论各因素对聚合过程以及产品性能的影响，并利用现代分析测试手段对产品进行结构表征。
将淀粉微球作为一种新型的吸附材料，研究了淀粉微球对Vc的吸附性能以及作为干燥剂的干燥能力。
主要研究内容及研究结果为：（1）采用反相悬浮交联的方法，以可溶性淀粉为原料，同时以三偏磷酸钠作为交联剂，司盘80作为乳化剂，大豆油为油相制备食用级吸附淀粉微球。
通过单因素实验及正交实验研究制备条件对多孔微球交联度、含磷量的影响，从而得出最佳的反应条件：pH为10，反应温度50 ℃，交联剂用量%淀粉，反应时间 5 h，结果表明：采用反相悬浮技术合成淀粉微球工艺较简便，反应时间较短，反应条件温和，各因素较易控制，重现性好。
（2）探讨了致孔剂聚乙二醇不同分子量分别为600、1000、2000、4000、6000、10000、20000和不同用量以及三偏磷酸钠用量不同，制备不同的多孔淀粉微球对亚甲基蓝吸附效果的影响；通过实验选择出最佳的条件：致孔剂聚乙二醇的分子量为4000、6000、10000，聚乙二醇用量g/g淀粉，反应时间5 h，三偏磷酸钠用量%淀粉。
（3）以致孔剂聚乙二醇的分子量为4000、6000、10000制得的微球用来吸附Vc，结果表明：以致孔剂聚乙二醇4000制得的微球吸附性最好，释放速率最小，最适合保存容易氧化的Vc。
（4）以聚乙二醇4000作为致孔剂，大豆油为油相制备多孔淀粉。
5g可溶性淀粉，g 三偏磷酸钠和1g聚乙二醇4000制备多孔淀粉。
它的吸湿率最高可达%。
它有一个比表面面积1699m2/g。
多孔淀粉的吸湿率随相对湿度增大。
多孔淀粉的吸湿效果比氧化钙干燥剂好。
多孔淀粉不可再生。
反相乳液法制备淀粉基微球及其表征
引言：
淀粉基微球是一种新型的功能性材料，具有广泛的应用前景。
目前，
制备淀粉基微球的方法有很多种，其中反相乳液法是一种常用的方法。
本文将介绍反相乳液法制备淀粉基微球的过程及其表征方法。
正文：
一、反相乳液法制备淀粉基微球
反相乳液法是一种将水相液滴包覆在油相中的方法，通过控制反相乳
液的形成和稳定，可以制备出具有不同形态和大小的微球。
反相乳液
法制备淀粉基微球的步骤如下：
1. 溶液制备：将淀粉、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基
苯磺酸钠等物质按一定比例溶解在去离子水中，制备出淀粉基溶液。
2. 反相乳液制备：将淀粉基溶液滴入含有表面活性剂的油相中，通过
机械搅拌或超声波处理，使淀粉基溶液形成微小液滴，然后在油相中
形成反相乳液。
3. 固化处理：将反相乳液中的淀粉基液滴通过加热或添加交联剂等方
法进行固化处理，形成淀粉基微球。
二、淀粉基微球的表征
淀粉基微球的表征主要包括形态、粒径、表面性质等方面。
1. 形态表征：通过扫描电镜（SEM）观察淀粉基微球的形态，可以了
解微球的形状、表面形貌等信息。
2. 粒径表征：通过粒度分析仪等仪器测定淀粉基微球的粒径分布，可
以了解微球的大小分布情况。
3. 表面性质表征：通过测定淀粉基微球的比表面积、孔径分布等参数，可以了解微球的表面性质和孔隙结构。
结论：
反相乳液法是一种制备淀粉基微球的有效方法，通过对微球的形态、
粒径、表面性质等方面进行表征，可以了解微球的性质和应用前景。
淀粉基微球具有广泛的应用前景，可以用于药物缓释、食品添加剂等
领域。
交联淀粉微球的制备与载药及释药性能
交联淀粉微球的制备与载药及释药性能摘要：以三偏磷酸钠为交联剂，通过5h的50℃的油包水乳化交联反应，制备交联阴离子淀粉微球。
激光衍射技术和扫描电子显微镜检查法表明微粒呈现球形，粒径分布较窄，有良好的可分散性。
此外，研究了其载药和释放性能，以亚甲蓝为模型药物作单因素实验。
研究表明亚甲蓝的载药率受载药时间、溶剂、载药温度和药物浓度的显著影响。
载药时间和药物浓度增加会使得载药量增加，而且在0.9%的NaCl溶液中和室温条件下，载药量达到最大值。
此外，释放包括2个主要过程，即最初的破裂释放过程和后来的持续溶胀控释过程。
关键词：交联淀粉微球，药物装载，药物释放，扫描电子显微镜检查法，粒径1 引言淀粉是由葡萄糖单位组成的生物所能分解的碳水化合物，大量存在于许多不同种类的农产品中，如大米、小麦、玉米和土豆(Chan et al., 2007; Zhou et al., 2006)。
在食品和工业领域中可以作为增稠剂、胶凝剂、填充剂和保水剂(Che et al., 2007; Tester,Karkalas, & Qi, 2004)。
对淀粉进行变性是为了克服其不足之处来扩大应用领域，如剪切阻力小、耐热性弱、不易热分解和凝沉(Jobling, 2004; Raina, Singh, Bawa,& Saxena, 2007)。
在不同的变性淀粉中，交联淀粉微球具有强稳定性、强耐热性、高剪切力和强耐酸性(Kim & Lee, 2002)，并且由于其生物降解能力、生物适合性、无毒性、贮存稳定、成本效率高和制造方法简单，它成为研究最多的药物载体(Mundargi,Shelke, Rokhade, Patil, & Aminabhavi, 2008)。
因此，在递药系统中，特别是鼻内的递药系统，交联淀粉微球是很有前景的载体(Mao, Chen, Wei, Liu, & Bi, 2004)。
交联微孔淀粉的 制备
制备交联淀粉，具体步骤如下:准确称取100g淀粉(干基) ，加入到500mL三口烧瓶中，加入250mL 的水，45℃下预热20min，同时用电动搅拌机搅拌，而后缓慢加入少量的NaCl(占干淀粉质量0.5%)和一定量的环氧氯丙烷。
用1mol/L的NaOH 溶液调节淀粉乳液pH，并维持乳液pH为11，反应4h后，用1mol /L 的盐酸，将乳液pH 调至6～7，乳液再经过滤、洗涤干燥、粉碎得交联淀粉。
交联微孔淀粉制备：配制一定质量浓度(10%、20%、30%、40%)的交联淀粉乳，加入到500mL三口烧瓶中，缓慢添加醋酸钠缓冲溶液，调节溶液的pH，置于一定温度的恒温水浴锅中预热20min，同时用电动搅拌机搅拌。
精确称取定量的复合酶 m(糖化酶）∶m( 固定化α－淀粉酶) = 3∶1，用醋酸钠缓冲溶液10mL配成酶液，移入烧瓶中，酶解一定时间后，停止反应。
悬浮液经抽滤、蒸馏水洗涤、干燥、粉碎后得到交联木薯微孔淀粉。
1. 抗老化性能的测定将原淀粉与交联淀粉用蒸馏水配制成质量分数为3%的淀粉乳, 调pH 值为6.0, 在水溶液中加热至95e , 测其粘度,在该温度下保持30 min, 冷却至室温, 再测其粘度。
2.抗剪切力性能测定分别将原淀粉与交联淀粉配制成质量分数为3%的淀粉乳, 放置于水浴锅中,不断搅拌, 以1.5e/ min 升温至95e,保持30 min 完全糊化后,冷却至室温25e,测其粘度,然后用200r/ min 搅拌机搅拌5 min, 再测其粘度。
3. 抗酸性能的测定分别将原淀粉与交联淀粉配制成质量分数为3%的淀粉乳, 放置于水浴锅中, 不断搅拌, 升温至95e保持30min完全糊化后,冷却至室温25e,测其粘度,然后加盐酸调pH值至3.0,搅拌5min, 再测其粘度。
淀粉微球的制备及其在化妆品中的应用
ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ，ｎｏ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｉｔ ｈａｓ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｈｅｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ—ｒｅｌｅａｓｅｄ ａｂｉｌｉｔｙ ｗｈｅｎ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒａｉｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｓｔａｒｃｈ
ａ
ｇｏｏｄ ｃｏｓｍｅｔｉｃ ｃａｒｒｉｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：
ｓｔａｒｃｈ
ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ，ｉｎｖｅｒｓｅ
ｒｅ
ｍｉｃｒｏｅｍｕＩＳｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｒｏｓｅ
ｐｅｒｆｕｍｅ，ｓｕｓｔａ ｉ ｎｅｄ
Ｉ
ｅａｓｅ
ｂｅｈａｖｅ
关于硕士学位论文使用授权的说明
本学位论文作者完全了解大连工业大学有关保留、使用学位论文的规 定，大连工业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学 位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。
ｑｕａｎｔｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ诚ｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈａｎ
ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ ｉｓ
ｍｏｒｅ
Ｏ．１ ２５９．Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｏｆ ｓｔａｒｃｈ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗｈｅｎ ｓｔａｒｃｈ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｌｅｓｓ
马铃薯淀粉微球的制备及糊化和乳化条件的初步探讨
马铃薯淀粉微球的制备及糊化和乳化条件的初步探讨陈艳彬1，李洪亮21 甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州（730070）2甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃兰州（730070）E-mail：369411059@摘要：为了解决靶向给药的难题，实验以马铃薯淀粉为原料，环氧氯丙烷为交联剂，Span60为乳化剂，植物油为油相，采用逆相悬浮交联聚合法合成淀粉微球。
实验主要针对淀粉糊化阶段影响淀粉粘度的因素以及淀粉乳在油相中的分散情况进行了观察测定。
通过观察和分析，得出较佳的糊化条件为：温度90℃，时间30min，用水量75mL，NaOH的用量0.03g；较好的乳化条件为：淀粉乳浓度7.1％，分散时间7h,搅拌速度1500r/min。
经红外光谱分析按此条件反应可以制备得到马铃薯交联淀粉微球。
关键词：马铃薯淀粉微球；分散；粘度马铃薯是甘肃省第三大栽培作物，也是优势特色作物之一，在全省农业生产和农村经济发展中具有举足轻重的地位。
2005年全省马铃薯种植面积已达到830万亩，位居全国第二，总产量达到890万吨，位居全国第一。
我国是淀粉生产和消费的大国，但随着工业生产技术的快速发展,原淀粉的某些性能已不符合新设备和新工艺的要求,需要对其进行变性处理,以获得更好的应用效果[1]。
因而近年来变性淀粉已经成为各国研究的热点之一。
淀粉微球是一种交联淀粉，其制备是在引发剂作用下，使交联剂与淀粉上的羟基进行适度交联制得[2]。
淀粉微球与一般交联淀粉具有显著的区别，淀粉微球有一定的粒径及粒径分布要求，所以淀粉微球在淀粉交联之前要借助物理或化学作用进行分散，所得产品的粒径在一定程度上取决于淀粉在分散剂中的分散程度及其稳定性[3]。
微球淀粉是近年来发展起来的新剂型，药物被包埋在微球内部或吸附、偶联在其表面。
药物制成微球后能改变其在体内的吸收分布，特别是微球经过修饰后对癌组织有一定亲合力时，引导药物浓集于癌细胞的周围，具有一定的靶向作用。
三偏磷酸钠交联淀粉微球的物理性能和吸附容量
三偏磷酸钠交联淀粉微球的物理性能和吸附容量摘要：用三偏磷酸钠作交联剂，乳化交联制备淀粉微球。
三偏磷酸钠交联淀粉微球(TSMs) 用扫描电子显微镜检查法、X射线衍射技术、傅立叶变换红外光谱来表征。
电镜图表明TSMs呈球形，表面光滑。
X射线衍射图表明TSMs大部分是无定形结构，傅立叶变换红外光谱也得到此结果。
在不同的三偏磷酸钠浓度下，研究交联度对TSMs粒径、溶胀度、吸附容量的影响。
结果表明，三偏磷酸钠浓度从0.1g/g增加到0.4g/g，TSMs粒径和吸附容量都随之增加，但溶胀度与三偏磷酸钠浓度成曲线函数，浓度为0.2g/g时溶胀度达到最大。
但是，当三偏磷酸钠浓度为0.4g/g时，粒径、溶胀度和吸附容量的变化很小，交联度几乎达到最大。
当前的研究表明TSMs可应用于食品添加剂的干燥粉末产品。
关键词：淀粉微球，乳化，交联度，三偏磷酸钠，吸附容量1 引言聚合物微粒（不管是微球还是微胶囊）在食品和制药行业中一般应用于添加剂和递药体系。
在食品行业，各种各样的食品成分（如维生素、益生菌、调味剂、生物活性肽、抗氧化剂等）可以装入胶囊或嵌入微粒中。
食品应用的微粒不仅可以掩盖一些食品成分的臭味，使液体转变为固体，而且还可以防止食品成分变坏。
此外，微粒对于食品成分的控释也被采用和发展。
不同的技术，包括喷雾干燥、挤压法、乳化法，被用来制备食品应用的微粒。
在这些技术中，乳化法对于食品工业和批量大规模生产是比较新的技术。
乳化技术中，水溶性聚合物不溶于油包水胶状液从而形成球形微粒。
近来，乳化法制备的微粒被证实可作为不同食品成分如维生素、益生菌和抗氧化剂的载体。
淀粉是一种高糖分的大分子化合物，由于其丰富、无毒、可食、低成本，具有生物降解能力和良好的成膜能力，被广泛用作制备微球的原材料，应用于食品和制药行业。
乳化法是制得淀粉微球的经典方法之一，此法基于淀粉链葡萄糖单位上的羟基和交联剂之间的交联反应。
交联是一种有效的方法，可以使微粒不溶于水，通过改变交联度还可以控制核心材料的释放。
三偏磷酸钠交联淀粉微球的制备与性能研究
三偏磷酸钠交联淀粉微球的制备与性能研究李秉正，李栋，汪立君，方源圆，毛志怀中国农业大学，（100083）wlj@摘要：本文以可溶性淀粉为原料，采用乳化交联法制备三偏磷酸钠交联淀粉微球，并对微球粒径分布、溶胀性以及吸附能力进行考察。
结果表明：微球形状较圆整，大小较均匀；当交联剂浓度为1%时微球表面有许多小孔；随交联剂浓度增大，微球的平均粒径、对亚甲基兰的吸附能力增大，而溶胀度先增大，后逐渐减小；溶液中N a C l浓度越大，微球的溶胀度越小。
关键词：淀粉微球；三偏磷酸钠；乳化交联法；吸附能力；溶胀性1.引言高分子微球是一种以高分子材料为原料制成的球形或类球形微粒，在医学工程中起着重要的作用。
对于很多无法直接使用，或直接使用疗效不理想的药物，可将其包埋在微球内部或吸附在微球表面，并通过合理设计微球的尺寸、表面性质、缓释性能的来达到在所需的时间、所需的地点、以所需的速度释放药物的目的[1]。
用淀粉作为微球的成球材料，不仅具有可生物降解多糖类材料的共同特点，如无毒、代谢产物可排出体外，符合给药系统的各种要求等，而且具备其特有的优点，如材料来源广、成本低、特别是应用后不会在体内产生如蛋白类材料类的抗原性[2]。
制备淀粉微球常用的交联剂有环氧氯丙烷、三氯氧磷、三偏磷酸钠等。
其中三偏磷酸钠是一种毒性低且对人体无害的盐类，因此用作交联剂制备高分子微球安全性较高。
据报道，以三偏磷酸钠为交联剂制备的瓜儿胶（Guar gum）微球，可用作结肠靶向给药系统[3]。
此外，交联反应使三偏磷酸钠交联淀粉微球（TSM）内部具有带负电的磷酸基团，因此与中性淀粉微球相比，TSM对阳离子药物有更强的吸附作用[4]。
目前报道中，制备TSM的方法通常如下：先制备出环氧氯丙烷交联的中性淀粉微球（ESM），再将ESM浸泡在三偏磷酸钠溶液中进行二次交联得到TSM。
使用这种方法的缺点是工序较多、所需时间较长，仅第二次交联就需要8~12h[4,5]。
短直链淀粉纳米颗粒的制备及其表征
短直链淀粉纳米颗粒的制备及其表征姜岁岁，杨洁，常然然，熊柳，孙庆杰（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109）摘要：本文以蜡质玉米淀粉为原料，酶解脱支不同时间制备短直链淀粉，在4 ℃下自组装形成淀粉纳米颗粒。
采用透射电子显微镜（TEM ）、动态光散射（DLS ）、红外光谱仪（FTIR ）、X 射线衍射仪（XRD ）、差示扫描量热仪（DSC ）和高效凝胶排阻色谱（HPSEC ）等对其结构和形貌进行表征。
透射电子显微镜（TEM ）和动态光散射（DLS ）结果显示，淀粉纳米颗粒呈球形或椭球形，粒径在30~150 nm 之间，并随酶解时间的增加而增大；X 射线衍射仪（XRD ）结果表明，所有的淀粉纳米颗粒都表现出典型的B 型晶体结构，相对结晶度在40%以上。
与其他酶解时间制备的短直链相比，酶解6 h 制备的短直链分子量分布范围最窄，形成的纳米颗粒峰值糊化温度最高(89.03 ℃)，焓值最大(13.92 J/g)，本文研究了不同酶解时间对淀粉纳米颗粒性质的影响，为酶解回生法制备淀粉纳米颗粒的研究和应用提供一定的理论基础。
关键词：蜡质玉米淀粉；酶解时间；淀粉纳米颗粒；性质文章篇号：1673-9078(2016)9-254-259 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.9.037Preparation and Characterization of Starch Nanoparticles Prepared usingShort Glucan Chains Debranched for Different TimesJIANG Sui-sui, YANG Jie, CHANG Ran-ran, XIONG Liu, SUN Qing-jie(School of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)Abstract: Using waxy maize starch as the raw material, short glucan chain samples were prepared by enzymatic hydrolysis with different debranching times, and starch nanoparticles (SNPs) were prepared through self-assembly of the prepared chains at 4 ℃. Transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimeter analysis (DSC), and high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC) were used to characterize the structure and morphology of SNPs. The TEM and DLS results showed that the SNPs were spherical or ellipsoidal particles, with a diameter of 30~150 nm, and that the size increased with increasing enzymatic hydrolysis time. X-ray diffraction results showed that all of the SNPs displayed the same typical B-type structure, and the relative crystallinity was above 40%. Compared with other glucan chains debranched for different times, the sample obtained from a six-hour enzymatic hydrolysis exhibited the narrowest molecular weight (M W ) distribution, and produced SNPs with the highest peak for pasting temperature (T p ) and enthalpy (ΔH). The effects of different enzymatic hydrolysis times on the properties of SNPs were studied, and these findings could provide the theoretical basis for the preparation of SNPs using enzymatic hydrolysis and starch retrogradation.Key words: waxy maize starch; enzymatic hydrolysis time; starch nanoparticles; properties淀粉纳米颗粒是从天然淀粉中制得的一种纳米尺寸的聚多糖，由于小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应而表现出许多独特的物理和化学特性。
含淀粉反相乳液及交联淀粉微球制备
含淀粉反相乳液及交联淀粉微球制备朱旻鹏;王俊伟;张博【摘要】[目的]研究影响含淀粉反相乳液稳定性的因素,优化交联淀粉微球制备工艺.[方法]采用单因素法研究影响反相乳液稳定性的主要因素,用正交试验法确定了合成交联淀粉微球的最佳工艺.[结果]使用0.6%的Span60(HLB=4.70),油、水相体积比为3∶1,水相中淀粉浓度为16%时可形成稳定的W/O型含淀粉反相乳液;制备微球的最佳工艺条件为:油、水相体积比4∶1,淀粉乳浓度16%,交联剂用量3 ml,反应温度45℃,乳化剂用量0.3%;微球产品近似球状,球体表面粗糙,粒径分布均匀,平均粒径μm.[结论]经过优化的制备工艺能够合成粒径均匀的交联淀粉微球.%[ Objective ] This study aimed to investigate the main factors affecting the stability of inverse emulsion containing starch and improve the preparation technology of cross-linked starch microspheres. [ Method]The single factor experiment was used to study the main factors affecting the stability of inverse emulsion. The orthogonal experiment was used to optimize the technology of synthesis of crosslinked starch microspheres. [ Result] W/O type inverse emulsion containing starch could be formedwith 0.6％of span60 (HLB = 4.70), 3∶1 of the phase volume ratio of oil to water and 16％ of starch concentration; and the best technology for preparing the cross-linked starch microspheres was 4∶1 of the phase volume ratio of oil to water, 16％of starch solution, 3 mi of crosslinker, 45 ℃ of reaction temperature and 0.3％ of emulsifier.The synthesized microspheres were spherical particulate with an even particle distribution, rough surface a nd an average diameter of 15 μm.[ Conclusion ] The cross-linked starch microspheres with an even particle distribution could be synthesized under the optimal conditions.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)003【总页数】3页(P1518-1520)【关键词】淀粉;反相乳液;淀粉微球【作者】朱旻鹏;王俊伟;张博【作者单位】沈阳师范大学工程技术学院,辽宁沈阳,110034;沈阳师范大学工程技术学院,辽宁沈阳,110034;沈阳师范大学工程技术学院,辽宁沈阳,110034【正文语种】中文【中图分类】S37反相乳液聚合作为一种新的高分子材料合成技术，具有聚合速度快，产物固形物含量高、分子量大且分布窄、反应条件温和等特点。
乳化交联方法制备淀粉微粒
乳化交联方法制备淀粉微粒摘要：通过水包水的乳化交联方法制备淀粉微粒，由于在制备过程中没有使用有机溶剂，所以可以作为释放食品活性物质的运载工具。
Octenyl succinic anhydride (OSA) starch辛烯基琥珀酸淀粉酯是原材料。
光显微镜方法显示辛烯基琥珀酸淀粉酯的微粒(OSA-MPs)有很好的可分散性。
扫描电子显微镜检查法(SEM)显示OSA-MPs是实心的球体。
X射线衍射(XRD)图显示OSA-MPs是非结晶结构。
筛选试验设计方法能衡量OSA-MPs的大小。
通过统计分析，OSA淀粉的浓度、聚乙二醇分子量、分散内相和外相的体积比、聚乙二醇的浓度对粒径影响很大。
关键词：淀粉微粒，水包水乳化，交联，筛选试验设计，粒径1.简介控制释放技术在制药行业中是先驱，如今在食品行业中，这些技术已经得到了实际运用。
(salles et al., 2007;Soottitantawat et al., 2005; Malone and Appelqvist, 2003)。
如维生素类、益生菌、生物活性肽和抗氧化剂这些受控制释放的生物活性微粒（无论是球形微粒还是胶囊微粒）的应用，在食品行业中是一个有前景有发展的领域。
一些人已经尝试研制这种有缓释功能的微粒了。
如Yoo et al .(2006)用水包油乳化剂喷雾构成的藻酸钠作为涂层材料，研发了包囊维生素E的藻酸钠微囊，在CaCl2溶液中，维生素E是型芯材料，吐温80是乳化剂。
体外维生素E释放的测试结果显示：藻酸钠微囊在结构上与人工胃液是相排斥的，但是型芯材料在人工肠液中释放很快。
Lee and Rosenberg (2000)通过油/水/油的乳化作用和热凝胶化作用人工合成了含无水乳脂的乳清蛋白微囊。
这种微囊的水溶性非常小（水溶范围0.2%—6.3%），并可能适合于受控制的芯材释放物。
然而，在食品行业中几乎没有研究报道用于控制释放生物活性物质的淀粉微粒的应用。
多酸抗肿瘤药物淀粉微粒的制备与表征
多酸抗肿瘤药物淀粉微粒的制备与表征曲小姝; 石丹; 张丽; 刘岩【期刊名称】《《吉林化工学院学报》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】4页(P10-13)【关键词】多酸; 抗肿瘤; 淀粉微粒; 制备【作者】曲小姝; 石丹; 张丽; 刘岩【作者单位】吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】O635.2多金属氧酸盐，又称多酸，是一类前过渡金属氧簇合物，具有丰富多样的结构和优异的特性，其在药物化学领域具有令人瞩目的发展前景.从上个世纪80年代以来，人们不断合成大量新型多酸抗肿瘤药物，对其进行结构修饰和药理活性的研究[1-3]，但现有多酸药物在活性和细胞内靶点特异性方面还不尽如人意，选用合适的载体将其制备成微粒药物传递体能够有效克服这些缺点[4-7].淀粉是一种可生物降解的高聚物，具有良好的溶胀吸附性能，生物相容性好、体内易降解、无毒且价格低廉，可作为药物载体.载药淀粉微球具有可生物降解性、缓释性、无抗原性和靶向性，极大地引起了人们的研究兴趣[8-11].单缺位Preyssler型多金属氧酸盐K14[NaP5W29O107]·40H2O(简称P5W29)对人类结肠癌细胞HT29有很好的抑制作用[12].本文选用可溶性淀粉作为载体，制备了P5W29抗肿瘤药物淀粉微粒给药系统，并对其形貌和结构组成进行了表征.1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂：所用试剂均为分析纯，水为蒸馏水.P5W29参考文献合成[12].仪器：XTL-2400型显微镜，上海巴拓仪器有限公司；AlpHa Centaurt FT/IR型红外光谱仪；TU-1901型紫外光谱仪，北京普析仪器有限责任公司；Brucker focus型X-射线衍射仪；FEI型扫描电子显微镜；752N型紫外分光光度计，上海仪电分析仪器公司.1.2 P5W29-CSM的制备(1)油相的制备：将0.336 1 g Span60、0.064 g Tween80和40 mL液体石蜡在60 ℃下搅拌混合完全得到油相，将其倒入预热至50℃的100 mL三口烧瓶中，开启电动搅拌机保持低转速搅拌待用.(2)水相的制备：称取1.5 g的可溶性淀粉，制成7.5%的淀粉溶液，加入2 mol/L 的NaOH溶液调节体系pH值为10，加热至透明，不断搅拌下冷却到60 ℃，加入1 mg·mL-1的P5W29溶液2 mL，并依次加入2.5 mL环氧氯丙烷和0.3 g过硫酸钾.(3)乳化和聚合反应：在剧烈搅拌下将制备好的水相逐滴加入油相中，乳剂形成后，用显微镜观察乳剂分散情况，分散均匀后加入引发剂亚硫酸氢钠0.3 g，60 ℃下低速搅拌，交联反应3 h后停止搅拌，将反应液倒入烧杯中静置30 min使其慢慢分层，倒去上层油相，下层依次用乙酸乙酯、乙醇、丙酮洗涤数次，用砂芯漏斗抽滤、乙醇洗涤，将产品置于表面皿上，50 ℃真空干燥30 min，得P5W29淀粉微粒.2 结果与讨论2.1 P5W29-CSM的制备工艺探索(1)采用反相乳剂法制备淀粉微粒，通常选用液体石蜡、大豆油、甲苯和环己烷等溶剂做油相.探索发现，液体石蜡具有易洗涤、微粒易成形、价格低廉、基本无毒性等优点，故优先选择.(2)油水相的配比为41左右时，较易获得成型的淀粉微粒.(3)乳化剂的选择决定着实验成败，应选择HLB值在3～6的W/O型乳化剂.本文选用乳化剂复配的方法，利用Tween80的增溶作用增加体系的稳定性，避免由于温度及pH的变化引起乳剂分散相的变化，从而引起转相或破乳现象的发生.在探索乳化剂用量时发现，可采用的乳化剂用量范围较宽，为0.5%～5%，在此范围内都可制备出白色粉状产物，但在一定范围里，减少乳化剂的用量会使反应后的体系更易分层，易于洗涤.(4)引发剂的加入可以明显提高收率和减少反应时间，且在乳化阶段的监测中，发现加入引发剂的体系淀粉溶解状态更好，形成的乳剂液滴更加规则.引发剂的加入方式有两种，一种是乳化反应前加入，一种是乳化反应后加入.两种方式获得的淀粉微粒形貌有较大差异，有球型、棒型等.2.2 P5W29-CSM的结构表征(1)扫描电镜从图1可以看出，P5W29-CSM呈现出葡萄状的微米级粒状结构.图1 P5W29-CSM的SEM照片(2)X-射线粉末衍射由图2可知，P5W29与P5W29-CSM的XRD峰形相近，说明硬脂酸钠中已成功负载多酸P5W29.P5W29在衍射角11°、17°、24°、28°、30°处具有很尖锐的吸收峰，但在相同衍射角处P5W29-CSM的吸收峰明显弱化甚至完全消失，说明合成产物P5W29-CSM中P5W29结晶度降低，粒径减小.可溶性淀粉由结晶区和无定形区组成，由图中可以看出可溶性淀粉在15.2°、17.6°、20.0°、22.8°处有比较尖锐的特征衍射吸收峰，而载药淀粉微球的2θ在15.2°、17.6°、20.0°、22.8°处的特征峰强度减弱甚至消失.这是因为淀粉糊化变性后，与环氧氯丙烷发生了交联反应，打破了可溶性淀粉分子链的排列顺序，淀粉分子间作用力和氢键变弱使产物成为非结晶体系.2θ/°图2 可溶性淀粉与P5W29-CSM的XRD图Wavenumber/cm-1图3 P5W29、P5W29-CSM、可溶性淀粉的IR光谱(3)红外光谱如图3所示，P5W29-CSM的红外图谱与母体酸P5W29相似，且也存在P5W29多阴离子骨架的IR特征吸收峰[11]，表明P5W29-CSM内的P5W29多酸化合物保持着母体结构，但其吸收峰相较于P5W29发生了轻微的蓝移或红移.观察图中P5W29-CSM和可溶性淀粉的IR，两者在3 400 cm-1处都出现了宽而强的—OH伸缩振动吸收峰，表明交联前后都存在—OH官能团；P5W29-CSM红外光谱图比可溶性淀粉的—OH伸缩振动吸收峰变窄变弱，表明了交联剂环氧氯丙烷与可溶性淀粉交联过程中形成的醚键已经代替可溶性淀粉中的部分羟基，说明淀粉发生了交联反应，并将P5W29包埋其中.具体可见表1.表1 P5W29、P5W29-CSM、可溶性淀粉的IR /cm-1Compoundυ(P-Ob)υ(W-Od)υ(W-Ob-W)υ(W-Oc-W)υ(O-H)υ(CH3)υ(CH2)υ(C=O)P5W291092.6931.4870.2750.83460.4---P5W29-CSM1020.5930.3850.2759.23400.22929.12849.91470.8可溶性淀粉----3400.12930.31410.32.3 P5W29-CSM载药量的测定称取0.003 5 g P5W29置于50 mL容量瓶中，加蒸馏水定容，配制成浓度为70 μg/mL的溶液，在190～900 nm范围进行紫外-可见全波长扫描，测定其最大吸收波长为200 nm.将溶液稀释成6个不同梯度浓度，即7，14，21，28，35，42 mg/mL，在波长200 nm下测定吸光度，绘制C-A标准曲线，拟合方程并计算拟合度R：y=0.023 8x+0.068 6(R2=0.999 1) .(1)称取 P5W29-CSM 0.100 4 g于10 mL离心管中，加蒸馏水至10 mL，在60 ℃下超声30 min，取出置于离心机中，4 000 r/min离心20 min，取上清液在波长200 nm下测吸光度.根据(1)计算浓度.根据(2)计算得出P5W29-CSM中的药物含量为4.9%.载药量(2)3 结论选用可溶性淀粉作为载体，制备了P5W29抗肿瘤药物微粒给药系统.采用IR、XRD和UV-Vis光谱对合成的微粒进行结构表征，结果表明在P5W29-CSM微粒药物传递体中，母体多酸P5W29被载体包裹，而非简单的物理混合；采用SEM 对药物传递体进行形貌表征，证明其形成了微粒给药系统.采用紫外分光光度法对药物传递体中P5W29含量进行定量分析，结果表明P5W29-CSM中多酸含量为4.9%.【相关文献】[1] Yamase T,Fujita H,Fukushima K.Medical chemistry of polyoxometalates.Part 1.Potent antitumor activity of polyoxomolybdates on animal transplantable tumors and human cancer xenograft[J].Inorganica Chimica Acta,1988,151(1):15-18.[2] Yanagie H,Ogata A,Mitsui S.et al.Anticancer activity ofpolyoxomolybdate[J].Biomedicine & Pharmacotherapy,2006，60(7):349-352.[3] Bijelic A,Aureliano M,Rompel A.Polyoxometalates as potential next-generation metallodrugs in the combat against cancer[J].Angewandte Chemie International Edition,2019,58(10):2980-2999.[4] Hu X K,Wang H,Huang B,et al.A new scheme for rational design and synthesis of polyoxovanadate hybrids with high antitumor activities[J].Journal of Inorganic Biochemistry,2019,193:130-132.[5] Perez-Alvarez L,Ruiz-Rubio L,Artetxe B,et al.Chitosan nanogels as nanocarriers of polyoxometalates for breast cancer therapies[J].Carbohydrate Polymers,2019,213,159-167.[6] Li X H,Chen W L,Wei M,et al.Polyoxometalates nanoparticles improve antitumor activity by maximal cellular uptake[J].Inorganica Chimica Acta,2018,486:104-112.[7] 张静,宋建军,刘晓瑾,等.纳米级抗肿瘤多酸药物的合成[J].吉林化工学院学报,2017,34(9):19-21.[8] Pereira A G B,Fajardo A R,Nocchi S,et al.Starch-based microspheres for sustained-release of curcumin:Preparation and cytotoxic effect on tumor cells[J].Carbohydrate Polymers,2013,98(1):711-720.[9] Hadis R,Seid R,Seid M J.Starch-based nanocarriers as cutting-edge natural cargos for nutraceutical delivery[J].Trends in Food Science & Technology,2019,88:397-415.[10] 赵雪,杨逢建,葛云龙,等.青蒿素多孔淀粉微球的制备、表征与水溶性评价[J].中草药,2019(7):1596-1602.[11] 刘丽萍,黄黎明,马小涛,等.吸附和包埋法制备洛美沙星淀粉微球及其体外释放比较研究[J].中国现代应用药学,2010,27(6):523-527.[12] Fu L,Gao H Q,Yan M,et al.Polyoxometalate-based organic-inorganic hybrids as antitumor drugs[J].Small,2015,11(24):2938-2945.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
乳化交联方法制备淀粉微粒摘要：通过水包水的乳化交联方法制备淀粉微粒，由于在制备过程中没有使用有机溶剂，所以可以作为释放食品活性物质的运载工具。
Octenyl succinic anhydride (OSA) starch辛烯基琥珀酸淀粉酯是原材料。
光显微镜方法显示辛烯基琥珀酸淀粉酯的微粒(OSA-MPs)有很好的可分散性。
扫描电子显微镜检查法(SEM)显示OSA-MPs是实心的球体。
X射线衍射(XRD)图显示OSA-MPs是非结晶结构。
筛选试验设计方法能衡量OSA-MPs的大小。
通过统计分析，OSA淀粉的浓度、聚乙二醇分子量、分散内相和外相的体积比、聚乙二醇的浓度对粒径影响很大。
关键词：淀粉微粒，水包水乳化，交联，筛选试验设计，粒径1.简介控制释放技术在制药行业中是先驱，如今在食品行业中，这些技术已经得到了实际运用。
(salles et al., 2007;Soottitantawat et al., 2005; Malone and Appelqvist, 2003)。
如维生素类、益生菌、生物活性肽和抗氧化剂这些受控制释放的生物活性微粒（无论是球形微粒还是胶囊微粒）的应用，在食品行业中是一个有前景有发展的领域。
一些人已经尝试研制这种有缓释功能的微粒了。
如Yoo et al .(2006)用水包油乳化剂喷雾构成的藻酸钠作为涂层材料，研发了包囊维生素E的藻酸钠微囊，在CaCl2溶液中，维生素E是型芯材料，吐温80是乳化剂。
体外维生素E释放的测试结果显示：藻酸钠微囊在结构上与人工胃液是相排斥的，但是型芯材料在人工肠液中释放很快。
Lee and Rosenberg (2000)通过油/水/油的乳化作用和热凝胶化作用人工合成了含无水乳脂的乳清蛋白微囊。
这种微囊的水溶性非常小（水溶范围0.2%—6.3%），并可能适合于受控制的芯材释放物。
然而，在食品行业中几乎没有研究报道用于控制释放生物活性物质的淀粉微粒的应用。
淀粉是一种丰富的、无毒的、生物所能分解的、可食用的、相对便宜的原料，在食物成分(Jafari et al., 2008; Loksuwan, 2007; Bayram et al., 2005; Krishnan et al., 2005)和药品(Shitara et al., 2008;Stertman et al., 2006; Illum et al., 2001)中已经得到了广泛的应用。
适合于食品应用的淀粉微囊的制备主要采用喷雾干燥法。
然而喷雾干燥法制备的淀粉微球在口服后迅速溶解，并不适合控制释放生物活性物质。
但是通过油包水的乳化交联方法(Yu and Liu, 1994; Hamdi et al., 1998; Mao et al., 2004; Atyabi et al., 2006)应用控释药物的淀粉微囊已被人们所研发。
对于水不溶性微粒，交联是一种有效的方法，而且可以通过改变交联度控制芯材的释放。
然而，油包水乳化交联方法在食物中的控释应用有一些改变，特别是油包水乳状液的外相是有毒的有机溶剂时(Hamdi et al.1998; Latha et al., 2000)，这些有机溶剂可能会影响装入胶囊的生物活性物质的稳定性，并且留下有毒的不宜食用的剩余物。
这些产物的安全性和稳定性关系到这个方法的使用限制，使得必须完善一个传统的安全制作方法。
有一种避免使用有机溶剂并可能实现的方法(Franssen and Hennink, 1998; Stenekes et al., 1999)，这种方法以两种水溶聚合物发生相位分离的现象为基础。
在聚乙二醇作为外相的分散液中，水溶液的可溶性聚合物作为分散内相而被乳化。
随后，被分散的聚合物通过交联形成具有水凝胶特性的微球体，从而导致相位分离从外相中分离出来。
最近，用水包水乳剂来制备微球体，并用此来作为蛋白药物的装载体已被研究(Bos et al., 2001)。
在这个研究中，通过水包水乳化方法而交联制得的淀粉微球的可行性已被研究。
三偏磷酸钠（TSTP）作为交联剂，对淀粉来说是它是一种有效的交联剂(Kasemsuwan et al., 1998)，这已有报道了。
三偏磷酸钠（TSTP）是毒性小的固体，没有报道说它对人体有负面的影响(Woo and Seib, 1997)。
以前的研究已经表明了三偏磷酸钠（TSTP）用于制备淀粉微粒是一种有效的交联剂(Fang et al., 2008; Malafaya et al., 2006)。
这个研究的首要目标是通过水包水乳化交联方法且不使用有毒有机溶剂制备淀粉微粒。
这种微粒的结构是通过光学显微镜法、电子扫描法（SEM）、X-射线衍射法(XRD)来研究的。
此外，利用筛选试验设计方法来评估微粒粒径的制定参数。
2.原料和方法：2.1原料聚乙二醇（PEG）10，000是从汕头Xilong Chemical Co.,Ltd买来的（中国广东），聚乙二醇（PEG）20，000是从北京Yili Chemical Co.买来的（中国北京），辛烯基琥珀酸淀粉酯（OSA）是一种变性淀粉，它是蜡质种玉米用辛烯基琥珀酸酐修饰而成(Soottitantawat et al., 2005)。
三偏磷酸钠（TSTP）的配制在另外的文章里已有报道(Zhang et al., 2000)。
其余所有的反应物都是一般标准的分析级。
2.2 淀粉微粒的制备方法通过水包水乳化交联制得淀粉微粒(Franssen and Hennink, 1998)，方法如下：配置10ml含22%的辛烯基琥珀酸淀粉酯、2.0%的三偏磷酸钠、1.5%的氢氧化钠的水溶液作为内相w1，30%的聚乙二醇20000水溶液100ml，此溶液作为外相w2。
然后将w2 逐滴加入到w1 中，在250转/分的机械搅拌下形成w1/w2胶状液。
保持250转/分的机械搅拌，恒温30℃进行交联反应8h。
8h后，加入100ml 的无水乙醇到胶状液中，分离出微粒，得到辛烯基琥珀酸淀粉酯的微粒。
经去离子水和无水乙醇多次洗涤提纯。
最后于真空干燥箱中40℃时干燥12h，使用之前保存于密闭容器中。
图1 制备淀粉微粒的流程图2.3微粒的鉴定2.3.1光学显微镜通过光学显微镜(CX31,日本奥林巴斯)可以观察到OSA-MPS的形态。
把干燥的微粒放在玻璃载片上，放大100倍观察，再通过数字图像加工软件可以得到该微粒的缩影图片(UV-P, Beijing United Vision Technology Co., Ltd., China)。
2.3.2 扫描电子显微镜检查法（SEM）用S-450扫描电子显微镜来研究OSA-MPs的形态(Hitachi, Japan)。
用扫描电子显微镜检查法检验微粒时，将所要检验的微粒放在金属探针上，然后在真空系统中用IB-3型金属离子溅射镀膜仪喷镀金膜(Eiko, Japan)。
备好的样品在15KV的加速电压下扫描(Eiko, Japan)。
2.3.3 X-射线衍射法（XRD）这个实验中使用的是XD-2X射线衍射仪(Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd., China)。
在36千伏和20毫安的镍滤色片的Kα射线辐射条件下，进行X射线粉末衍射分析。
实验中的散射强度用闪烁计数器来测量。
选用0.5°min-1的扫描速度和0.02°的抽样间隔，从3°到45°对样品进行扫描。
样品在室温下进行研究。
2.3.4粒径分析淀粉微粒的粒径分布用2000激光粒子分析器来测量(Malvern, UK)。
考虑到微粒遇水膨胀，因此用无水乙醇作为分散剂。
MPs样品的体积分布用制造商提供的计算机程序来测量，平均粒径用测微计测出容重的二次平均直径(D[4,3])来表示。
2.4 实验性设计筛选试验设计对初步研究是非常有用的，其目的在于确认符合进一步研究的制定参数(El-Malah and Nazzal, 2006)。
这是一种双因子设计法，能通过少量实验筛选大量不相关的因子。
这个设计基于一个一次多项式的公式：Y=b0+∑b i X i（i = 1，…，k）公式中Y是响应值，b0是常数，b i是因子系数，X i是不相关因子的水平。
这个公式不能描述各因素间的相互作用，可以用来筛选和评估影响响应值的重要因素。
当前研究中，OSA-MPs粒径的制定参数（OSA淀粉浓度、TSTP浓度、PEG 的分子量和浓度、分散内相和外相的体积比）和工艺参数（搅拌速率和交联时间）是通过筛选试验设计来确定的。
每个参数取两水平，高水平(+1)和低水平(-1)，如表1所示。
利用专业的统计学设计实验软件7.1.1(Stat-Ease Corporation, USA)（表2和表3）得到7因素12实验数的筛选试验设计。
D[4,3]设为响应值，用来表示平均粒径，结果如表2。
表1 筛选试验设计的实验研究说明编码参数实验值低水平(-1) 高水平(+1) X1OSA淀粉浓度(g/g) 0.22 0.25X2TSTP浓度(g/g) 0.015 0.020X3PEG分子量(g/mol) 10,000 20,000X4PEG浓度(g/g) 0.25 0.30X5w1/w2容积比(mL/mL) 10:100 15:95X6搅拌速度(rpm) 250 400X7交联时间(h) 8 12X8, X9, X10, X11虚拟因素- -表2 筛选试验设计矩阵响应值表3 筛选试验设计因子方差分析3 结果和讨论3.1 微粒的形态和结构OSA-MPs的光学显微相如图2。
在图2中可以看见OSA-MPs是呈单个球形的微粒。
这个观察结果表明淀粉微粒具有良好的可分散性，用OSA淀粉作为原材料，通过水包水乳化交联方法能成功制得淀粉微囊。
OSA-MPs的SEM图显示OSA-MPs微粒是表面无皱痕和凹形的实心球体（图3）。
图2 OSA-MPs的100倍光学缩影照片图3 OSA-MPs的4000倍SEM照片3.2 OSA-MPs的结构TSTP, OSA淀粉和OSA-MPs的X射线衍射图如图4。
由于TSTP的晶体结构，TSTP在2θ的10°和45°间出现明显的衍射峰。
OSA淀粉在2θ分别是14°、16°和21°时能观察到3个明显的衍射峰(Romero et al., 2008)，这表明OSA淀粉有晶区存在。
OSA-MPs的X射线衍射图没有明显的衍射峰，只显示出不明显的轮廓，说明OSA-MPs是非结晶结构。
结果表明在这些微粒中没有晶体结构的TSTP和OSA淀粉存在。
图4 X射线衍射图：(a)TSTP；(b)OSA淀粉；(c)OSA-MPs3.3 工艺参数对OSA-MPs粒径的影响12个实验完成的响应值即D[4,3]的值概括在表2中。