淀粉基生物降解高分子材料的制备与性能研究

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1、摘要为了获得适合包载不同药剂的淀粉基生物降解高分子材料，本文采用三种方法分别制各了多孔淀粉、淀粉基包囊药剂缓释基材和淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂，并研究了其理化性质及应用性能。以玉米淀粉为原料，通过口一淀粉酶处理和酸处理两种方法制备多孔淀粉。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对产物的表面形态和结构进行表征，并研究其理化性质。结果表明，淀粉颗粒的表面形成了多孔的结构。多孔淀粉与原淀粉相比，沉降体积减小，抗凝沉性能提高，透光率增大，粘度降低，冻融稳定性降低，对水和油的吸附能力均有较大提高。酶处理多孔淀粉的最佳制备工艺为：酶用量占淀粉干重的O．5％，反应温度50℃，pH值5．8，反

2、应时间24h，淀粉糊浓度40％。酸处理多孔淀粉的最佳制各工艺为：酸用量占淀粉干重的6％，反应温度40℃，反应时间12h，淀粉糊浓度为40％。以改性淀粉和PVA为原料，加入溶剂、交联剂和药剂制备淀粉基包囊药剂缓释基材。采用红外光谱、DSC和X射线衍射对缓释基材的结构和性能进行表征，并研究其载药量和药剂释放率。结果表明，改性淀粉和PVA之间已充分交联，形成了密实的囊壁将药剂分子包裹在其中。基材的载药量达到54．30mgC102／g，包载率高达92．71％，缓释性能较好，最长释放时间可达到13h。基材的最佳制备工艺为：以改性淀粉和PVA复合为原料，PVA与改性淀粉的质量比为．0．

3、2：1，PVA聚合度为1750，交联剂用量占单体质量的1．5％，溶剂与单体的质量比为5．9：1，药剂用量为与单体的质量比为3．3：1。采用反相悬浮法制备玉米淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂。通过红外光谱和扫描电镜对树脂的表面形态和结构进行了表征，并研究其吸液性能。结果表明：玉米淀粉与丙烯酸发生了接枝反应；树脂呈圆球状，粒径大小适中，分散均匀：树脂微球对蒸馏水的吸收倍率可达到16669／g，对杀菌剂一稳定性二氧化氯的吸收倍率可达到1199／g。树脂的最佳制备工艺为：采用糊化淀粉，淀粉糊化温度和糊化时间分别为90℃和30min，玉米淀粉与丙烯酸的质量比为15．4％，丙烯酸中和度为80

4、％，水和环己烷的质量比为l：3，分散剂用量为5．5％，搅拌速率733r．min～，引发剂用量为5mmol／L，交联剂用量为0．087％，反应温度70℃，反应时间3小时。关键词：淀粉，生物降解材料，多孔淀粉，囊化，高吸水性树脂ABSTRACTThreekindsofstarch—basedbiodegradablepolymermaterialsweresynthesizedandcharacterizedinordertocarryandcontr01．releasedifferentmedicaments．Theyweremicroporousstarch、starch—

5、encapsulationmaterialandsuperabsorbentresinbygraftcopolymerizationofstarchandacrylicacid．Inordertoproducemicroporousstarch，tWOpathswerestudiedaswellaStheeffectsof仅-amylasehydrolysistreatmentandacidhydrolysistreatmentontheformationofmicroporousstarchfromcomstarch．Themorphologyandstructureof

6、microporousstarchwascharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)、FourierTransformInfraredSpectroscopy(FTIR)andX．mydiffraction．Physicalandchemicalpropertiesofmicroporousstarchwereanalyzed．Resultsshowedthatmicroporousstructurehadbeenformedonthesurfaceofstarch．Comparedwithnativestarch，micro

7、porousstarchhadlowerretrogration,higherclarity，lowerviscosityandbetterfreeze—thawstability．Intheabsorptionexperimentwithwateroroil，theratioofabsorptionwashigherthannativestarch．Theoptimumreactionconditionstopreparemicroporousbya-amylasewere0．5％massratioofa-amy