[发明专利]采用离子凝胶法制备淀粉纳米颗粒的方法

说明书

本发明涉及采用离子凝胶法制备淀粉纳米颗粒的方法，包括以下步骤：将脱支淀粉与水配制成淀粉浆，糊化，冷却至温度为0～5℃；加入TEMPO，溴化钠，调节pH值9～11；逐滴加入次氯酸钠，调节pH值为9～11，从加次氯酸钠时起计时氧化反应2～4h；加入乙醇终止反应，调整溶液的pH值至6.0～7.0，离心，洗涤，冷冻干燥后得到TEMPO体系氧化的脱支淀粉；将得到的氧化的脱支淀粉配成悬浊液，糊化，逐滴加到0.05～0.2moL/L的氯化钙溶液中，温度为25～35℃，转速为200～500rpm，反应2～4h，加入无水乙醇，离心，得到的沉淀经无水乙醇洗涤和冷冻干燥，得到淀粉纳米颗粒。该方法利用TEMPO体系将脱支淀粉中的6位碳羟基氧化为羧基，使淀粉的负电荷增加，通过静电作用与钙离子形成纳米颗粒；制备方法绿色环保、简单、高效。

技术领域

本发明属于淀粉纳米颗粒制备技术领域，特别涉及一种采用离子凝胶法制备淀粉纳米颗粒的方法。

背景技术

淀粉，作为碳水化合物主要来源，具有可降解性，无毒性和生物相容性，淀粉纳米颗粒在食品，化妆品和医药领域有较好的应用前景。淀粉纳米颗粒传统的制备方法包括纳米沉淀法，自组装，乳化法和酸水解法，然而，这些方法制得的纳米颗粒有的容易聚集并进一步沉淀，有的还需要用到大量的化学试剂。制备一种分散性好且绿色简单的淀粉纳米颗粒对纳米颗粒的各领域应用有非常重要的意义。

离子凝胶法是制备多糖纳米颗粒的一种很简单绿色的方法，通过静电相互作用物理交联避免了化学试剂的潜在毒性，离子凝胶法已广泛应用于制备壳聚糖，海藻酸钠和果胶等多糖纳米颗粒。壳聚糖带有大量正电荷、海藻酸钠和果胶均带有大量负电荷，但是，淀粉带负电荷很少，能否用这种方法能否来制备淀粉纳米颗粒是亟待研究的一个问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种采用离子凝胶法制备淀粉纳米颗粒的方法，通过TEMPO体系氧化脱支淀粉，脱支淀粉的6位碳羟基氧化为羧基，负电荷增加，与钙离子通过离子凝胶法制备纳米颗粒。

采用离子凝胶法制备淀粉纳米颗粒的方法，包括以下步骤：

（1）将脱支淀粉与水配制成淀粉浆，糊化，冷却至温度为0~5℃；优选淀粉浆的浓度为3~5%，更优选为4%，此浓度范围的淀粉浆有利于充分反应。

（2）按照每脱水葡萄糖单位的脱支淀粉需要0.01~0.03 moL 的TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物）计算，称取TEMPO溶解于蒸馏水中制备成浓度为0.1-0.2wt%的水溶液，加到糊化的淀粉浆中，按照每脱水葡萄糖单位的脱支淀粉需要0.2~0.5 moL溴化钠计算，称取溴化钠也加到糊化的淀粉浆中，调节pH值9~11；逐滴加入次氯酸钠，所述次氯酸钠的用量按有效氯计，占所述脱支淀粉干基质量的5~9%，调节pH值为9~11，从加次氯酸钠时起计时氧化反应2~4 h；

本发明对淀粉浆与TEMPO体系的反应装置没有特殊限定，能够维持反应温度的装置均可应用于本发明中。为了保证氧化反应的充分进行，提高氧化效果，本发明优选在反应的过程中进行搅拌。本发明中优选淀粉浆与TEMPO体系的氧化反应在恒温加热磁力搅拌器中进行。使反应温度控制在0~5℃，更优选为0~2℃。

本发明中，在淀粉浆中加入次氯酸钠，次氯酸钠的添加量按有效氯计，占所述脱支淀粉干基质量的5~9%，更优选为7~9%。

本发明中，淀粉浆与TEMPO体系的氧化反应在pH值为9~11条件下进行，优选pH值为10；优选使用氢氧化钠作为pH值调节剂。在调整pH值后的淀粉浆中逐滴加入次氯酸钠。在加入次氯酸钠的过程中，溶液的pH上升，此时优选加入适量的酸保持溶液pH值在9~11，优选使用盐酸。次氯酸钠加完后，淀粉纳米颗粒的羟基氧化为羧基，溶液的pH值下降，在溶液中加入碱调整其pH值在9~11，碱优选为氢氧化钠。