地区：上海市 宝山区
关键词：广西民族大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003829
成果描述：
| 课题来源和背景：该课题来源于广西自然科学基金面上项目。广西具有丰富的木薯淀粉资源，价格低廉，但广西的木薯淀粉加工主要是附加值不高的大宗变性淀粉产品。磁性淀粉微球是一种性能良好的生物基功能材料，具有独特的物理、化学和生物性质，使其具有一系列的优异性能，在生物医学、生物工程、生物分离工程，食品工业、制药工业和环保等领域具有巨大的应用潜力。国内的磁性淀粉微球处在研究试验阶段，尚未有产业化的规模。该项目研究木薯淀粉磁性微球分子链态及构效关系，研究木薯淀粉分子的分子量大小，链结构（直链，支链）等对淀粉磁性微球的粒径分布，表面形貌，磁含量，生物酶分离性能的影响。以木薯淀粉为原料，研究制备磁性淀粉微球的工艺，获得制备磁性淀粉微球的小试工艺参数和操作参数，以生物酶为分离目标模板，试制出亲和与分离性能优越的磁性淀粉微球产品。研究内容和结果：该研究的主要内容是：使用微波和超声波对淀粉进行活化处理，使淀粉结晶度降低，反应活性增加。以木薯淀粉、六偏磷酸钠为原材料，在微波-超声波场共同作用下进行反应制备交联木薯淀粉。对比共沉淀法和氧化法合成磁性粒子四氧化三铁，获得较优合成工艺。研究一步法和两步法工艺在淀粉分子中引入磁性粒子的效果，分别获得其优化方案。通过响应面法研究原料用量、交联剂用量、引发剂用量、反应温度、反应时间等因素对微球合成的影响，获得其优化方案，并对产品进行表征。对比原淀粉为原料和交联淀粉为原料对四氧化三铁含量的影响。将获得的木薯淀粉磁性微球用于木瓜蛋白酶的吸附分离研究，考察微球用量，温度，pH 值，时间等工艺条件对分离过程的影响，获得优化的分离工艺条件。将获得的交联木薯淀粉磁性微球用于对溶菌酶的吸附分离研究，并对其进行脱附，测其酶的相对活性。该研究的主要结果是：在超声波条件下，以不同溶剂和不同溶剂加水为分散介质处理木薯淀粉，PCS 结晶度有不同程度的降低。 获得改性淀粉的制备工艺：以木薯淀粉、六偏磷酸钠为原材料，在微波-超声波场共同作用下进行反应制备交联木薯淀粉。考察微波功率/超声波功率，淀粉质量浓度%，pH值，交联剂用量，反应时间对反应的影响。用一步法、两步法获得制备木薯淀粉磁性微球工艺，以交联淀粉为原料通过响应面实验制备磁性微球方案，产品磁含量为22.73mg/g。较木薯淀粉为原材料制备的产品磁含量2.8-18.5mg/g 较高。吸附等温式模型表明：磁性微球对木瓜蛋白酶、溶菌酶的吸附过程较符合Langmuir吸附等温模型。对溶菌酶脱附实验，解吸后的溶菌酶相对酶活范围为79.26-86.43%，活力保持范围较高。 |
