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摘 要

以可溶性淀粉和β-环糊精（β-CD）为原料，Span-80 和Tween-20 为乳化剂，环氧氯丙烷（EPI）为交联剂，自制的改性Fe3O4 纳米磁性粒子为磁性材料，采用反相微乳法制备淀粉/β-CD 磁性复合微球.考察了反应温度、反应时间、搅拌速度、交联剂用量和油水体积比对微球的影响，并通过激光粒度分析仪,对其粒径进行了表征。结果表明：温度为50 ℃，EPI 用量为5 mL，复合乳化剂用量为0.9 g，Fe3O4 用量为0.5 g，搅拌速度控制在800 r/min 左右时微球分散均匀，平均粒径为30.763 μm，Fe3O4 含量为12.19%，饱和磁强度为17.87 emu/g，具有超顺磁性。

关键词：淀粉，β-环糊精，磁性复合微球

Abstract

Soluble starch and β- cyclodextrin (β-CD) as raw materials, Span-80 and Tween-20 as emulsifier, epichlorohydrin (EPI) as a crosslinking agent, homemade modified Fe3O4 magnetic nanoparticles of magnetic materials were prepared by reverse microemulsion method starch / β-CD magnetic composite microspheres. the effects of reaction temperature, reaction time, stirring velocity, crosslinking agent and water volume ratio of microspheres, and by laser particle size analyzer, , was carried out to characterize the results show that: the temperature is 50 ℃, EPI amount of 5 mL, emulsifier in an amount of 0.9 g, Fe3O4 in an amount of 0.5 g, the stirring speed controlled at 800 r / min or so microspheres dispersed, the average particle diameter of 30.763 μm, Fe3O4 content of 12.19%, a saturation magnetization intensity of 17.87 emu / g, with ultra-paramagnetic。

Keywords: starch， β- cyclodextrin; magnetic composite microsphere

目录

摘要 I

第一章 文献综述 1

1.1关于β-环糊精的简单介绍 2

1.2β-环糊精/Fe₃O₄磁性纳米粒子的应用与发展 11

1.3 β-环糊精/Fe3O4磁性纳米粒子的合成方法 11

1.4 淀粉/β-CD 磁性复合微球的表征及磁性能……………………………12

第二章 β-环糊精/Fe₃O₄磁性纳米粒子的合成 13

2.1 实验部分 13

2.1.1 材料 13

2.1.2 仪器与设备……………………………………………………………13 2.1.3 实验原理………………………………………………………………14

第三章 实验结果与讨论 14

3.1 实验结果测试方法 14

3.1.1 温度对微球的影响…………………………………………………15

3.1.2 油水比对微球的影响………………………………………………16

3.1.3 交联剂用量对微球的影响…………………………………………16

3.1.4 搅拌速度对微球的影响……………………………………………17

3.2 测试结果 18

3.2.1 淀粉/β-CD 磁性复合微球粒径分布分析…………………………18

3.2.2 淀粉β-CD 磁性复合微球的产率…………………………………18

第四章 结论与展望 19

4.1 结论 19

4.2 展望 19

参考文献 19

致谢 20

第一章 文献综述

1.1 关于β-环糊精的简单介绍

淀粉类物质价格低廉，来源较广，是备受关注的天然高分子材料，改性淀粉是在原淀粉的基础上根据需要引入新的物质，如交联淀粉、接枝淀粉等. 淀粉微球作为交联淀粉的一种，具有外形规则、粒度均匀、可降解、无毒害、易储存的特点，而且具有很好的生物相容性和空间网状结构^[1-3]。 因此，淀粉微球是一种具有很大潜力的天然吸附材料。磁性淀粉微球是一类性能优良的功能高分子材料，在造影成像、靶向给药、生物科学等领域具有广泛的应用^[4-9]。 它在外加磁场作用下具有靶向控释的功能，能够很容易地被磁力控制、定位、定向、移动和测定。 若将其用在水处理方面，能实现微球与水体的快速分离^[10-11]。 传统制备磁性淀粉微球多包埋法为主，但是此方法存在包埋效率低、稳定性差等不足^[12-13]，反相微乳法能制备出纳米至微米级的球形颗粒,具有高固含量、散热快、操作简单等优点，为制备磁性复合微球提供了有效的合成方法。 环糊精是由α-D-吡喃葡萄糖通过α-1,4 糖苷键连接成的环状低糖^[14-15]。分别为α-、β-和γ-环糊精（α-CD，β-CD 和γ-CD），分别含有 6、7、8 个葡萄糖单元。因为空间位阻影响，没有少于 6 个葡萄糖单元的天然环糊精。单元数多于 8的环糊精也有报道，但并不常用^[14-15]。由于连接葡萄糖单元的化学键不能旋转，环糊精并非圆柱型，而是削去顶端的圆锥形结构，伯醇羟基位于直径较小的面上，仲羟基位于直径较大的面上，环糊精羟基均位于其外表面上，因此环内部为憎水性空穴，外部为亲水性^[16]。环糊精的空穴结构是与药物形成复合物的基础。环糊精憎水性空穴具有极性^[14-15,17]。利用溶剂效应，研究表明其极性与酒精水溶液的极性相近^[17]。环糊精的构象在化学键允许的范围内具有一定的柔韧性，使其能够适应不同客体分子的空间和电子云形成包合物。在溶液状态下更加显著尤其是α和β两种环糊精。γ-环糊精结构相对较对称，反而导致柔韧性较差^[14]。

图1.1 β-环糊精的结构通式

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