CN113150312B - 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用 - Google Patents

一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113150312B
CN113150312B CN202110441644.4A CN202110441644A CN113150312B CN 113150312 B CN113150312 B CN 113150312B CN 202110441644 A CN202110441644 A CN 202110441644A CN 113150312 B CN113150312 B CN 113150312B
Authority
CN
China
Prior art keywords
starch
acetylated
curcumin
solution
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110441644.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113150312A (zh
Inventor
洪雁
杜静
顾正彪
程力
翟青霖
华书娴
陈家雯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN202110441644.4A priority Critical patent/CN113150312B/zh
Publication of CN113150312A publication Critical patent/CN113150312A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113150312B publication Critical patent/CN113150312B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/12—Ketones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/02—Esters
    • C08B31/04—Esters of organic acids, e.g. alkenyl-succinated starch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B33/00—Preparation of derivatives of amylose
    • C08B33/02—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2303/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08J2303/04—Starch derivatives
    • C08J2303/06—Esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2303/00—Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08J2303/14—Amylose derivatives; Amylopectin derivatives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用，属于纳米复合材料技术领域。本发明方法以短直链淀粉和酸解淀粉为原料，利用乙酸酐改性淀粉，将乙酰基引入淀粉中，增加了淀粉的疏水链。本发明利用高取代度乙酰化短直链和酸解淀粉作为载体，具有来源广泛、价格低廉、包埋率高等特性，能够形成均一规则的纳米胶束，对姜黄素等疏水性功能因子具有较好的包埋效果。本发明制备的乙酰化淀粉载体工艺路线简单，制备的载姜黄素纳米胶束制备方法简单，粒径可控，可以将其应用于医药和保健食品等领域，具有广阔的应用前景，同时具有连续化生产的潜力。

Description

一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用，属于纳米复合材料技术领域。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们越来越关注营养与健康。功能因子对于营养健康的功效也得到越来越多的关注。但由于众多功能因子的溶解性差、易氧化失活等限制，研发水溶性好、生物利用高的运载体系成为研究热点。姜黄素是从姜黄植物中提取的有效成分，是一种天然的多酚类化合物。由于其具有抗氧化性、抗癌作用、抗炎和抗衰等作用，姜黄素的研究越来越广泛且深入。但姜黄素水溶性差，在体内难以吸收，生物利用度很低，纳米技术的快速发展为提高姜黄素生物利用度提供了有效解决途径。以纳米颗粒作为载体，可有效地保护姜黄素，增加其水溶解性同时避免其氧化失活，载姜黄素纳米颗粒可有效地穿过小肠上皮细胞，同时还具有控制释放和体内靶向分布等特点，从而提高姜黄素的生物利用度。
淀粉是一类来源广泛、绿色可再生的天然高分子材料，具有生物可降解性、良好的生物相容性以及价格低廉等优势。通过改性淀粉，可提高淀粉抵御消化道化学和酶环境降解能力，提高功能因子装载能力和生物活性。淀粉分子中含有大量的羟基，结构易改造和设计，可通过与化学试剂反应，引入不同基团，从而赋予淀粉特定功能。通过疏水化修饰淀粉，改变淀粉亲疏水性，利用反溶剂或者透析的方法制备纳米载体具有操作简单、反应迅速和结构可控等特点，对改善淀粉的性能、扩大淀粉应用领域具有一定的优势。
目前改性的淀粉主要分为物理变性、化学改性和生物改性淀粉。传统的淀粉在使用中主要以微球的形式存在，颗粒较大，体内吸收效果不佳。为改善淀粉性能，扩大使用范围，近年来淀粉基纳米载体及其制备技术逐渐引起研究者和消费者的关注。短直链淀粉和酸解淀粉具有较低的分子量，具有良好的工业应用前景，但是短直链淀粉和酸解淀粉本身电荷少，无特殊功能基团，限制了其在纳米运载体系中的应用。因此，提供一种更有利于工业化应用纳米载体用淀粉是亟待解决的技术问题。
发明内容
普鲁兰酶酶解淀粉得到的短直链淀粉或是酸醇法得到的酸解淀粉具有较好的工业应用前景，但由于结构限制，难以形成纳米胶束，形成的微球在分散相中容易聚集且对功能物质装载能力较差，无法形成粒径较小的纳米载体。本发明中，在短直链淀粉和酸解淀粉的基础上，通过乙酸反应体系，得到高取代度乙酰化淀粉，得到的高取代度乙酰化淀粉能够有效地包埋姜黄素等疏水性功能因子。
具体的，本发明首先提供了一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：将淀粉烘干至水分含量降低至8％以下；
步骤2：搅拌状态下，将冰乙酸和乙酸酐加入步骤1得到的淀粉中得到浓度为10％～30％的淀粉乳的反应体系；
步骤3：向步骤2中的反应体系中加入浓硫酸，进行酯化反应；
步骤4：酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，水洗涤淀粉至pH为5.5～6.5后，经干燥、粉碎、过筛后，得到乙酰化改性淀粉；
步骤5：乙酰化淀粉溶液的制备：称取步骤4得到的乙酰化改性淀粉加入到丙酮中，搅拌使之溶解，得到乙酰化淀粉溶液；
步骤6：疏水性功能因子溶液的制备：称取一定量的疏水性功能因子溶解于步骤5中得到的乙酰化淀粉溶液中；
步骤7：载疏水性功能因子纳米胶束的制备：将步骤6中制得的乙酰化淀粉-疏水性功能因子溶液逐滴加入到水中，搅拌直至丙酮完全挥发或透析至丙酮完全消失即可。
在本发明的一种实施方式中，步骤1中，所述淀粉为蜡质玉米淀粉经普鲁兰酶脱支制备而成的短直链淀粉或经酸醇法降解而得的酸解淀粉。
在本发明的一种实施方式中，所述蜡质玉米淀粉经普鲁兰酶脱支制备而成的短直链淀粉的具体操作为：配置浓度为10％(w/w)的淀粉乳，沸水浴糊化30min后置于58℃恒温水浴中，搅拌状态下加入45U/g淀粉普鲁兰酶，酶解12h后灭酶，4000rpm离心15min后收集上清液，并冻干得到短直链淀粉。
在本发明的一种实施方式中，所述经酸醇法降解而得的酸解淀粉的具体操作为：称取适量淀粉分散于浓度为50％～90％(v/v)的乙醇中，形成浓度为25％淀粉乳，65℃搅拌并按加入 1:25～2:25(盐酸/淀粉，v/w)反应1h后加入1M Na2CO3溶液终止反应，搅拌5min，酸解反应结束后，用水洗涤、过滤，所得淀粉样品经干燥、粉碎和过筛后，得到酸解淀粉。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤2中是在搅拌状态下，分别加入冰乙酸和乙酸酐，形成浓度为10％～30％的淀粉乳，控制反应温度为65～85℃，反应时间为0.5h～2h。
在本发明的一种实施方式中，所述冰乙酸和乙酸酐体积比例为1:1～8:1
在本发明的一种实施方式中，所述步骤3中催化剂为浓硫酸(浓度为98％)，添加量为 5％～20％(按淀粉干基质量算)。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤4是酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，去离子水洗涤数次至pH为5.5～6.5、过滤、干燥、粉碎、过筛后得到高取代度乙酰化改性淀粉。
在本发明的一种实施方式中，所述疏水性功能因子包括姜黄素、阿霉素等。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤5是淀粉溶液是将步骤4所得乙酰化淀粉加入到丙酮中，搅拌0.5～1h，使之完全溶解，得到浓度为5mg/L～20mg/mL的乙酰化淀粉溶液。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤6是将疏水性功能因子粉末溶解于步骤5中淀粉溶液中，其中，疏水性功能因子与淀粉比例为1:100～1:10(w/w)；
在本发明的一种实施方式中，所述步骤7将步骤6中制得的淀粉-疏水性功能因子溶液逐滴加入到水中，其中，水和淀粉-疏水性功能因子溶液的比例为5:1～1:1(v/v)，室温下搅拌或透析直至丙酮完全挥发。
本发明还提供了上述方法制备得到的乙酰化淀粉纳米胶束。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
本发明公开的一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备及其应用，利用冰乙酸和乙酸酐混合体系，将短直链淀粉和/或酸解淀粉的羟基转为乙酰基，高取代度乙酰化一定程度增强了淀粉的疏水性，使淀粉的亲水性转变为两亲性，在良溶剂与不良溶剂转换间可形成疏水空腔，有效地包埋姜黄素等疏水性功能因子。本发明的乙酰化淀粉纳米胶束工艺路线简单，粒径可控，可以将其应用于医药和保健食品等领域，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1酸解淀粉的糊化特性曲线。WCS，蜡质玉米原淀粉；HE90，乙醇浓度为90％下得到的酸解淀粉；HE70，乙醇浓度为70％下得到的酸解淀粉；HE50，乙醇浓度为50％下得到的酸解淀粉。上标a表示浓度为14％淀粉乳浓度下测定糊化曲线；上标b表示浓度为7％淀粉乳浓度下测定糊化曲线。
图2为实施例2和实施例4乙酰化后短直链淀粉和酸解淀粉的红外光谱图。
图3为实施例4乙酰化短直链淀粉的荧光光谱图(a)和临界胶束浓度(b)。
图4为姜黄素标准曲线。
图5为乙酰化的短直链淀粉和未经乙酰化的短直链淀粉和酸解淀粉在丙酮中的溶解情况。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
乙酰化淀粉取代度的测定：称取1.5g淀粉于呈有50mL蒸馏水的250mL锥形瓶中，加入 5mL无水乙醇和3滴1％酚酞，用0.05M NaOH调节至微粉色，加入25mL 0.5M NaOH，室温搅拌1h，用0.2M HCl滴定至红色褪去，30s不变色。
Figure BDA0003035297080000041
Figure BDA0003035297080000042
粒径和电位分析方法：将制得的载姜黄素乙酰化淀粉纳米颗粒悬浮液稀释成浓度为1 mg/mL的溶液，震荡混匀后置于多角度激光粒度仪(型号：Nano Brook Omnl，美国布鲁克海文仪器公司)中测定粒径。
红外图谱测定方法：采用KBr压片法进行压片，取适量(10-20mg)改性的短直链淀粉加入600-1000mg KBr，置于玛瑙研钵中，在红外灯照射下充分研磨至粉末状。用压片机将样品压成片，将压好的片放入样品夹，用红外光谱仪(型号：FTIR-8400，日本岛津制作所)，对薄片进行测试。
姜黄素包埋率和载入量的检测方法：向制得的载姜黄素乙酰化淀粉纳米颗粒悬浮液加入乙醇，震荡混匀后，10000×g离心20min后，422nm下测定上清液中姜黄素的含量，根据标准曲线算出游离姜黄素含量。
实施例1：乙醇浓度对酸解淀粉分子量的影响
(1)用乙醇溶液将蜡质玉米淀粉溶液调成浓度为25％的淀粉乳，乙醇溶液的体积浓度如表1所示；
(2)在搅拌状态下，将盐酸(盐酸:淀粉＝1:25，v/w)加入到(1)中淀粉乳中，控制反应温度为65℃，反应时间为1h。
(3)经过(2)步骤后，向反应体系中加入Na2CO3溶液，搅拌5min；
(4)酸解反应结束后，用水洗涤、过滤，所得淀粉样品经干燥、粉碎和过筛后，得到酸解淀粉。
表1乙醇浓度对酸解淀粉分子量的影响
Figure BDA0003035297080000043
注：WCS—蜡质玉米原淀粉；HE90—乙醇浓度为90％下得到的酸解淀粉；HE70—乙醇浓度为70％下得到的酸解淀粉；HE50—乙醇浓度为50％下得到的酸解淀粉。
根据表1可知，酸醇法处理淀粉可以及大地降低淀粉的分子量。随着乙醇体积浓度的增加，酸解淀粉的重均和数均分子量降低，说明酸解降低了原淀粉的分子量，有利于后期制备得到粒径较小且分散均一的纳米颗粒。
实施例2：酸解淀粉的制备
(1)用90％乙醇溶液将蜡质玉米淀粉溶液调成浓度为25％的淀粉乳；
(2)在搅拌状态下，将盐酸(盐酸:淀粉＝2:25，v/w)加入到(1)中淀粉乳中，控制反应温度为 65℃，反应时间为1h。
(3)经过(2)步骤后，向反应体系中加入Na2CO3溶液，搅拌5min；
(4)酸解反应结束后，用去离子水洗涤、过滤，所得淀粉样品经干燥、粉碎和过筛后，得到酸解淀粉。
实施例3：乙酸和乙酸酐比例对酸解淀粉性质的影响
(1)将实施例1中乙醇浓度为70％和90％所得淀粉(HE70和HE90)置于烘箱中，45℃过夜烘干，控制水分含量在8％以下。
(2)取10g(1)中所得淀粉，加入冰乙酸和乙酸酐，配置成浓度为20％淀粉乳；冰乙酸和乙酸酐的比例分别为25:25和35:15。搅拌状态下，控制反应温度为70℃，反应时间为1h。
(3)向(2)反应体系加入催化剂浓硫酸(浓度为98％)，加入量为10％(浓硫酸体积/淀粉质量)；
(4)酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，去离子水洗涤数次至pH5.5～6.5、过滤、干燥、粉碎、过筛后得到高取代度乙酰化改性淀粉。
表2乙酰化淀粉取代度
Figure BDA0003035297080000051
注：70A25表示70％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为25:25得到的乙酰化淀粉；70A35表示70％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉；90A25表示90％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为25:25 得到的乙酰化淀粉；90A35表示90％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉。
不同乙醇浓度处理后，经乙酰化改性的淀粉取代度均大于1.0，并且乙酸酐在整个体系比例越大，取代度越高。
实施例4乙酰化淀粉的制备
(1)将实施例2中所得淀粉置于烘箱中，45℃过夜烘干，控制水分含量在8％以下。
(2)取10g(1)中所得淀粉，加入冰乙酸和乙酸酐，配置成浓度为20％淀粉乳；冰乙酸和乙酸酐的比例分别为25:25和35:15。搅拌状态下，控制反应温度为70℃，反应时间为1h。
(3)向(2)反应体系加入催化剂浓硫酸(浓度为98％)，加入量为10％(浓硫酸体积/淀粉质量)；
(4)酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，去离子水洗涤数次至pH5.5～6.5、过滤、干燥、粉碎、过筛后得到高取代度乙酰化改性淀粉
表3乙酰化淀粉取代度
Figure BDA0003035297080000061
注：90B25表示90％乙醇浓度，盐酸:淀粉＝2:25，乙酸和乙酸酐比例为25:25得到的乙酰化淀粉；90B3 表示90％乙醇浓度，盐酸:淀粉＝2:25，乙酸和乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉。
实施例5：短直链淀粉的制备
(1)用去离子水将蜡质玉米淀粉调成10％的淀粉乳；
(2)搅拌状态下，将(1)中淀粉乳在沸水浴中糊化30min；
(3)将(2)中反应体系降至58℃后，加入普鲁兰酶(45U/g淀粉)，反应时间为12h，之后高温灭酶。
(4)脱支反应结束后，4000r/min离心15min后取上清液，置于超低温冰箱速冻，样品经冷冻干燥、粉碎和过筛后得到短直链淀粉。
实施例6：乙酸和乙酸酐比例对短直链淀粉性质的影响
(1)将实施例5中所得淀粉置于烘箱中，45℃过夜烘干，控制水分含量在8％以下。
(2)取10g(1)中所得淀粉，加入冰乙酸和乙酸酐，配置成浓度为20％淀粉乳；冰乙酸和乙酸酐的比例分别为25:25和35:15。
(3)搅拌状态下向(2)反应体系加入催化剂浓硫酸(浓度为98％)，加入量为10％(浓硫酸体积/淀粉质量)；控制反应温度为70℃，反应时间为1h。
(4)酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，去离子水洗涤数次至pH5.5～6.5、过滤、干燥、粉碎、过筛后得到高取代度乙酰化改性淀粉。
表4乙酰化短直链淀粉取代度
Figure BDA0003035297080000062
注：D25，表示以短直链淀粉为原料，乙酸:乙酸酐比例为25:25得到的乙酰化淀粉；D35，表示以短直链淀粉为原料，乙酸:乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉；
可见，通过乙酰化改性，可以得到取代度较高的乙酰化短直链淀粉。
实施例7：乙酰化淀粉纳米颗粒的制备
(1)将实施例3制备的高取代度乙酰化改性淀粉70A25、90A25和90A35分散于丙酮中，室温搅拌1h，待完全溶解，制备得淀粉浓度为10mg/mL的丙酮溶液。
(2)用注射器将(1)中所制淀粉丙酮溶液滴加到去离子水中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发，收集样品后冻干即得到乙酰化酸解淀粉纳米颗粒。
表5乙醇浓度对乙酰化淀粉纳米颗粒的粒径和分散性指数的影响
Figure BDA0003035297080000071
注：90A25表示90％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为25:25得到的乙酰化淀粉；90A35表示90％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉；70A25表示70％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为 25:25得到的乙酰化淀粉。
通过酸醇处理淀粉，降低淀粉分子量，乙酰化后的酸解淀粉可得到较为小的粒径且分散性指数低，体系较为稳定。
实施例8：载姜黄素乙酰化淀粉纳米胶束的制备
(1)将实施例4制备的乙酰化酸解淀粉分散于丙酮中，室温搅拌1h，然后加入姜黄素，待完全溶解，制备得淀粉浓度为20mg/mL的丙酮溶液(淀粉:姜黄素40:1)。
(2)用注射器将(1)中所制淀粉-姜黄素丙酮溶液滴加到去离子水中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发。
表6冰乙酸乙酸酐比例对乙酰化酸解淀粉纳米粒径和分散性指数的影响
Figure BDA0003035297080000072
注：90B25-cur和90B35-cur分别表示90B25和90B35样品载姜黄素。
通过高添加量盐酸的添加，酸醇处理后再乙酰化的淀粉制备纳米胶束时，体系同样具有较小的粒径且分散性指数低，体系更为稳定。
实施例9：载姜黄素乙酰化淀粉纳米胶束的制备
(1)将实施例6制备的乙酰化短直链淀粉分散于丙酮中，室温搅拌1h，然后加入姜黄素，待完全溶解，制备得淀粉浓度为20mg/mL的丙酮溶液(淀粉:姜黄素40:1)。
(2)用注射器将(1)中所制淀粉-姜黄素丙酮溶液滴加到去离子水中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发。
实施例得到的载姜黄素乙酰化淀粉纳米颗粒的粒径和分散性指数如表4所示。
表7冰乙酸乙酸酐比例对乙酰化短直链淀粉纳米颗粒粒径和分散性指数的影响
Figure BDA0003035297080000081
注：D25表示短直链淀粉，乙酸与乙酸酐比例为25:25；D35表示短直链淀粉，乙酸与乙酸酐比例为 35:15；D25-cur表示以D25样品载姜黄素；D35-cur表示以D35样品载姜黄素。
乙酰化短直链淀粉可形成粒径较小，分散性指数较低的纳米载体，且体系稳定。载姜黄素后，粒径略微增大，但体系仍然较为稳定。
实施例10：载姜黄素乙酰化淀粉纳米胶束的制备
(1)将实施例4和实施例6制备的乙酰化酸解淀粉和短直链淀粉分散于丙酮中，室温搅拌1h，然后加入姜黄素，待完全溶解，制备得淀粉浓度为10mg/mL的丙酮溶液(姜黄素:淀粉＝1:10)。
(2)用注射器将(1)中所制淀粉-姜黄素丙酮溶液滴加到去离子水中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发，收集样品后冻干即得到载姜黄素乙酰化酸解淀粉纳米颗粒。
向得到的载姜黄素乙酰化淀粉米颗粒中加入乙醇，10000×g离心20min，收集上清液，紫外分光光度计422nm测定溶液的吸光值，根据标曲测得上清液中姜黄素含量，测试结果如表5所示。
表8乙酰化淀粉纳米胶束对姜黄素的包埋率和载药量
Figure BDA0003035297080000082
注：D25表示短直链淀粉，乙酸与乙酸酐比例为25:25；D35表示短直链淀粉，乙酸与乙酸酐比例为 35:15；90B25表示90％乙醇浓度，盐酸:淀粉＝2:25，乙酸和乙酸酐比例为25:25得到的乙酰化淀粉；90B35 表示90％乙醇浓度，乙酸和乙酸酐比例为35:15得到的乙酰化淀粉。
对比例1
直接将短直链和酸解淀粉溶解在丙酮中，研究发现未经乙酰化的短直链和酸解淀粉无法溶解在丙酮中，乙酰化的短直链淀粉和未经乙酰化的短直链淀粉和酸解淀粉在丙酮中的溶解情况见图5，可知，未经乙酰化的短直链淀粉和酸解淀粉难以本实验体系下完成纳米载体的制备。
对比例2
(1)采用玉米原淀粉作为原料，乙酸和乙酸酐比例为25:25其他制备条件与本发明相同，即：取10g玉米淀粉，加入冰乙酸和乙酸酐，配置成浓度为20％淀粉乳；冰乙酸和乙酸酐的比例分别为25:25，搅拌状态下向(2)反应体系加入催化剂浓硫酸(浓度为98％)，加入量为10％ (浓硫酸体积/淀粉质量)；控制反应温度为70℃，反应时间为1h，酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，去离子水洗涤数次至pH5.5～6.5、过滤、干燥、粉碎、过筛后，得到乙酰化淀粉。
纳米粒的制备：(1)将所得乙酰化淀粉分散于丙酮中，室温搅拌1h，然后加入姜黄素，待完全溶解，制备得淀粉浓度为20mg/mL的丙酮溶液(姜黄素:淀粉＝1:40)。
(2)用注射器将(1)中所制去离子水中滴加入淀粉-姜黄素丙酮溶液中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发，收集样品后冻干即得到载姜黄素乙酰化酸解淀粉纳米颗粒。
经过测定可知，所得载体的粒径为1324.82nm，分散性指数为0.32.所得粒径已达微米级，且体系不稳定。
对比例3
纳米载体制备：
(1)将所得乙酰化淀粉90A25和90B25分散于丙酮中，室温搅拌1h。
(2)用注射器将去离子水中滴加(1)中淀粉丙酮溶液中，室温下搅拌直至丙酮完全挥发，测粒径和分散性指数。
经测定可知，所得载体的粒径如表所示
表9乙酰化淀粉纳米载体粒径和分散性指数
Figure BDA0003035297080000091
在本发明中，采用了将良溶剂滴加入不良溶剂顺序进行，此步骤是纳米载体的粒径形成的关键，极大地降低了粒径。对比表中所给数据，丙酮相和水相的滴加顺序对纳米粒径的影响至关重要。
对比例4
当淀粉含量大于8％时，在冰水沉淀乙酰化淀粉时，无法得到淀粉乳，淀粉呈胶状。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：将淀粉烘干至水分含量降低至8%以下；其中，所述的淀粉为酸解淀粉；酸解淀粉的制备方法为：用90%乙醇溶液将蜡质玉米淀粉溶液调成浓度为25%的淀粉乳；在搅拌状态下，将盐酸加入到淀粉乳中，控制反应温度为65℃，反应时间为1 h；之后向反应体系中加入Na2CO3溶液，搅拌5 min；酸解反应结束后，用去离子水洗涤、过滤，所得淀粉样品经干燥、粉碎和过筛后，得到酸解淀粉；盐酸和淀粉用量比为2：25 v/w；
步骤2：搅拌状态下，将冰乙酸和乙酸酐加入步骤1得到的淀粉中得到浓度为20%的淀粉乳的反应体系；其中，反应温度为70℃，反应时间为1 h；所述冰乙酸和乙酸酐体积比例为25-35：15-25；
步骤3：向步骤2中的反应体系中加入浓硫酸，进行酯化反应；其中，按淀粉干基算，浓硫酸的添加量为10%；
步骤4：酯化反应结束后，用冰水沉淀出淀粉，水洗涤淀粉至pH为5.5~6.5后，经干燥、粉碎、过筛后，得到乙酰化改性淀粉；
步骤5：乙酰化淀粉溶液的制备：称取步骤4得到的乙酰化改性淀粉加入到丙酮中，搅拌使之溶解，得到浓度为20 mg/mL的乙酰化淀粉溶液；
步骤6：姜黄素溶液的制备：称取姜黄素溶解于步骤5中得到的乙酰化淀粉溶液中；其中，乙酰化淀粉和姜黄素的质量比为40：1；
步骤7：载姜黄素纳米胶束的制备：将步骤6中制得的乙酰化淀粉-姜黄素溶液逐滴加入到水中，搅拌直至丙酮完全挥发或透析至丙酮完全消失即可。
2.根据权利要求1所述的一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述步骤7将步骤6中制得的淀粉-姜黄素溶液逐滴加入到水中，其中，水和淀粉-姜黄素溶液的体积比为5:1~1:1。
3.权利要求1或2所述的一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法制备得到的乙酰化淀粉纳米胶束。
CN202110441644.4A 2021-04-23 2021-04-23 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用 Active CN113150312B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110441644.4A CN113150312B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110441644.4A CN113150312B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113150312A CN113150312A (zh) 2021-07-23
CN113150312B true CN113150312B (zh) 2022-09-27

Family

ID=76869828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110441644.4A Active CN113150312B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113150312B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115850777A (zh) * 2021-09-27 2023-03-28 广西民族大学 一种高效的疏水性乙酰化淀粉纳米颗粒的制备及应用
CN115119948B (zh) * 2022-06-10 2023-05-23 华南理工大学 一种可控自组装淀粉纳米胶束及其制备方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106580879B (zh) * 2016-12-06 2019-05-10 青岛农业大学 双亲性辛烯基琥珀酸短直链淀粉纳米颗粒及其制备方法
CN108456256A (zh) * 2018-04-03 2018-08-28 江南大学 一种改性短直链淀粉的制备方法及应用
CN110124059B (zh) * 2019-06-25 2021-11-23 常州大学 一种缓释抑菌剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113150312A (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qiu et al. A review of green techniques for the synthesis of size-controlled starch-based nanoparticles and their applications as nanodelivery systems
CN113150312B (zh) 一种乙酰化淀粉纳米胶束的制备方法及其应用
Namazi et al. Hydrophobically modified starch using long-chain fatty acids for preparation of nanosized starch particles
Tan et al. Fabrication of size-controlled starch-based nanospheres by nanoprecipitation
Chin et al. Size controlled fabrication of cellulose nanoparticles for drug delivery applications
Tong et al. Stability and structural characteristics of amylopectin nanoparticle-binding anthocyanins in Aronia melanocarpa
CN110897161A (zh) 一种高荷载姜黄素的大豆多肽基纳米颗粒及其pH驱动制备方法与应用
CN111317135A (zh) 多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米粒子包埋缓释姜黄素的方法
US11345785B2 (en) Processing method for intelligent hydrogel from nanometer starch particles
CN110003498B (zh) 一种可食用型的皮克林乳液及其制备方法
CN112022834A (zh) 一种负载金丝桃苷的玉米醇溶蛋白-果胶复合纳米颗粒及其制备方法
Nazlı et al. Loading of cancer drug resveratrol to pH-Sensitive, smart, alginate-chitosan hydrogels and investigation of controlled release kinetics
WO2021196270A1 (zh) 一种新型辛烯基琥珀酸颗粒淀粉酯的高效制备方法
Ayadi et al. Synthesis of water dispersed nanoparticles from different polysaccharides and their application in drug release
WO2021008171A1 (zh) 一种具有两亲性淀粉纳米粒子及其制备方法
CN113575951B (zh) 一种淀粉基双负载功能纳米颗粒、其制备方法及应用
Wu et al. Synthesis of β-1, 3-glucan esters showing nanosphere formation
CN108409984B (zh) 一种快速同步制备木质素纳米颗粒和碳量子点的方法
CN103549635B (zh) 基于金属有机骨架的抗性淀粉营养载体的制备方法及产品
Zhao et al. Recent advances of octenyl succinic anhydride modified polysaccharides as wall materials for nano‐encapsulation of hydrophobic bioactive compounds
Zheng et al. Effect of a novel shell material—Starch-protein-fatty acid ternary nanoparticles on loading levels and in vitro release of curcumin
CN101696278B (zh) Trolox-壳聚糖自组装纳米颗粒的制备方法
CN102659980A (zh) 一种双亲水温敏聚合物纳米胶束的制备方法
Du et al. Effects of acid-ethanol hydrolysis and debranch on acetylated starch and its potential used for curcumin carrier
CN108329533B (zh) 一种非交联型淀粉-β-环糊精复合纳米颗粒的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant