一種藥物載體交聯(lián)改性大米淀粉納米晶的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種作為藥物載體的交聯(lián)改性淀粉納米晶的制備方法，尤其是涉及超聲波預(yù)處理技術(shù)和水相淀粉納米晶交聯(lián)技術(shù)，屬于淀粉深加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上最大的大米生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，全國(guó)65%以上的人口以大米為主食，但我國(guó)的儲(chǔ)糧損耗率高達(dá)10%，比發(fā)達(dá)國(guó)家高出約9%，每年因儲(chǔ)存不當(dāng)造成的糧食損失高達(dá)2400萬(wàn)噸，給國(guó)家財(cái)政和糧庫(kù)帶來(lái)巨大的損失。因此，必須盡快建立糧食轉(zhuǎn)化體系，提高糧食的利用價(jià)值和附加值，促進(jìn)我國(guó)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]大米的主要成分是淀粉(占80%以上)，與其他谷物淀粉顆粒比較，大米淀粉顆粒非常小(粒徑3-5微米)，其他谷物如玉米、小麥等淀粉顆粒粒徑大多在15微米以上。
[0004]天然淀粉顆粒一般由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，具有半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的直鏈淀粉是無(wú)定形區(qū)域的主要成分，而結(jié)晶區(qū)域則主要由支鏈淀粉形成，淀粉顆粒經(jīng)酸解和水解后，其中的無(wú)定形部分被除去，從而得到結(jié)晶度較高的納米尺度顆粒，即淀粉納米晶。淀粉納米晶作為一種有機(jī)納米顆粒，由于其具有來(lái)源廣泛、成本低、密度小、生產(chǎn)能耗低、生物可降解、生物相容性好及無(wú)毒的特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于食品、化妝品、生物、精細(xì)化工及醫(yī)藥等領(lǐng)域，越來(lái)越受到人們的重視。
[0005]淀粉微球應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，主要作為藥物載體，與無(wú)機(jī)納米藥物載體材料相比，在生物學(xué)方面具有更優(yōu)良的性質(zhì)，如良好的生物相容性和生物可降解性等，而且其降解產(chǎn)物只有水和二氧化碳，在體內(nèi)無(wú)殘留。
[0006]但是，現(xiàn)有淀粉微球在載藥性能方面還存在缺陷:首先，載藥的穩(wěn)定性有待提高；其次，運(yùn)載的藥物量較低;第三，控制釋放能力也有待加強(qiáng)。由于這些原因，限制了淀粉微球的應(yīng)用范圍及效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種載藥穩(wěn)定性較好，運(yùn)載的藥物量較高的藥物載體交聯(lián)改性大米淀粉納米晶的制備方法。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，本發(fā)明之藥物載體交聯(lián)改性大米淀粉納米晶的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)淀粉納米晶的制備:將大米淀粉漿液在190-220MPa均質(zhì)壓力下，按均質(zhì)速率30-50ml/min進(jìn)行均質(zhì)處理，然后將均質(zhì)后的大米淀粉液在一 40 °C?一 60°C下冷凍干燥1-3天，得大米淀粉;再將大米淀粉加入到裝有濃度為3.10-3.20 mol/L硫酸溶液的圓底燒瓶中，其中大米淀粉質(zhì)量為硫酸溶液體積的14.0-15.0% g/ml，將燒瓶放入38-42 V的恒溫水浴鍋里，保持90-110r/min的均勻攪拌速度;將淀粉與硫酸反應(yīng)5-7天后，將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水反復(fù)離心水洗至呈中性，在一 40°C?一 60°C下冷凍干燥1-3天，得大米淀粉納米晶；
(2)超聲波對(duì)淀粉納米晶在水相中的充分分散:將步驟(I)所得大米淀粉納米晶和水按10%-15%的質(zhì)量比混合，在20-30°C水浴條件下，用200-400W超聲波振蕩并攪拌20-40分鐘，得到充分分散的大米淀粉納米晶水相懸浮液；
(3)交聯(lián)改性淀粉納米晶的制備:將步驟(2)所得充分分散的大米淀粉納米晶水相懸浮液置于24-26 0C的恒溫水浴鍋中，加入相當(dāng)于大米淀粉納米晶干基重量5%-8%的氯化鈉(氯化鈉主要起抑制淀粉顆粒膨脹的作用)，開(kāi)始用電動(dòng)攪拌器以50-70r/min的速度攪拌，攪拌均勻后，用0.8-1.2 mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為9-10，加入相當(dāng)于淀粉干基重量0.3%-
0.9%的環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)l-3h，反應(yīng)完畢后用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為6.0?7.0，離心，洗滌，在一 40 °C?一 60 °C下冷凍干燥1-3天，粉碎，即成。
[0009]進(jìn)一步，步驟(I)中，所述均質(zhì)采用納米超高壓均質(zhì)機(jī)。
[00? O]進(jìn)一步，步驟(I)中，所述大米淀粉楽液，大米淀粉與水的質(zhì)量百分比為5%_20%。
[0011]本發(fā)明以大米淀粉為原料，采用超高壓均質(zhì)和硫酸酸解相結(jié)合的方法制備成大米淀粉納米晶，然后將大米淀粉納米晶通過(guò)超聲波處理分散于水相介質(zhì)中，在水相介質(zhì)中通過(guò)水溶性交聯(lián)劑與淀粉納米晶表面的外伸羥基反應(yīng)，將淀粉納米晶表面相近的羥基連接起來(lái)，從而降低淀粉納米晶的親水性。另外，通過(guò)對(duì)交聯(lián)劑所含官能團(tuán)的選擇，在降低淀粉納米晶親水性的基礎(chǔ)上，賦予淀粉納米晶一定的疏水性，從而調(diào)節(jié)和控制淀粉納米晶的表面極性，該產(chǎn)品可以與不同極性的高分子材料復(fù)合制備納米復(fù)合材料，也可以做為藥物載體。
[0012]本發(fā)明的有益效果:(I)淀粉納米晶為淀粉限制性酸水解后的產(chǎn)物，屬于有機(jī)納米顆粒，能擴(kuò)大淀粉的應(yīng)用范圍；(2)通過(guò)交聯(lián)試劑對(duì)大米淀粉納米晶進(jìn)行交聯(lián)改性，調(diào)節(jié)和控制淀粉納米晶的表面極性，能增加淀粉納米晶的疏水性，增加納米級(jí)淀粉顆粒的載藥量及穩(wěn)定性，降低淀粉納米晶的易酶解性及消化性。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，具有廣闊的工業(yè)化應(yīng)用前景。產(chǎn)品具有可調(diào)節(jié)的表面極性，具有納米尺寸，且易生物降解，綠色環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1
本實(shí)施例包括以下步驟:
(1)淀粉納米晶的制備:采用納米超高壓均質(zhì)機(jī)將制備的大米淀粉漿液(所述大米淀粉漿液，大米淀粉與水的質(zhì)量百分比為10%)在207 MPa均質(zhì)壓力下，按均質(zhì)速率30 ml/min進(jìn)行均質(zhì)處理，將均質(zhì)后的大米淀粉液在一 50°C下冷凍干燥3天，得大米淀粉;再將大米淀粉加入到裝有濃度為3.16 mol/L硫酸溶液的圓底燒瓶中，其中大米淀粉質(zhì)量為硫酸溶液體積的14.7%(g/ml)，將燒瓶放入40 °C的恒溫水浴鍋里，保持100r/min的均勻攪拌速度;將淀粉與硫酸反應(yīng)6天后，將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水反復(fù)離心水洗至呈中性，一 50°C下冷凍干燥3天，得大米淀粉納米晶；
(2)超聲波對(duì)淀粉納米晶在水相中的充分分散:將步驟(I)所得大米淀粉納米晶和水按