一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法及应用，涉及天然蛋白质化学改性领域。所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法包括以下步骤：将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液；将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白。本发明专利技术通过将聚甘油氧化为聚甘油醛，再与玉米醇溶蛋白反应，改变了玉米醇溶蛋白的表面亲水性，从而提高了玉米醇溶蛋白的水溶性。

Preparation and application of zein modified by polyglycerol

【技术实现步骤摘要】
一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法及应用
本专利技术属于天然蛋白质化学改性领域，具体涉及一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法及应用。
技术介绍
玉米醇溶蛋白是来源于玉米的醇溶性蛋白质，具有生物降解性和生物相容性，适用于食品和医用材料领域，是生物活性物质递送系统的良好载体。然而，它的非极性氨基酸比例超过50％，等电点为6.8，使得玉米醇溶蛋白在接近等电点的中性溶液中不溶解而发生聚集，导致递送系统的不稳定，极大地限制了其在食品、医药等行业的应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法及应用，旨在解决玉米醇溶蛋白水溶性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法包括以下步骤：将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液；将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白。可选地，将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液的步骤中：所述聚甘油和高碘酸钠的质量比为(4～6)：(1～3)。可选地，将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液的步骤中：所述氧化反应的反应时间为0.5～1h；所述氧化反应的反应温度为20～30℃；所述氧化反应在避光条件下进行。可选地，将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白的步骤，包括：将玉米醇溶蛋白溶于缓冲溶液中，制得玉米醇溶蛋白溶液；将所述玉米醇溶蛋白溶液加入到所述聚甘油醛溶液中搅拌发生脱水缩合反应，反应结束后调节溶液pH至中性，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液；将所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液离心，取上清液进行流水透析处理，取截留液冷冻干燥，得到聚甘油改性玉米醇溶蛋白。可选地，将玉米醇溶蛋白溶于缓冲溶液中，制得玉米醇溶蛋白溶液的步骤中：所述缓冲溶液的pH值为11～13；和/或，所述缓冲溶液为KCl-NaOH缓冲溶液。可选地，将所述玉米醇溶蛋白溶液加入到所述聚甘油醛溶液中搅拌反应，反应结束后调节溶液pH至中性，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液的步骤中：所述脱水缩合反应的反应温度为60～100℃。可选地，将所述玉米醇溶蛋白溶液加入到所述聚甘油醛溶液中搅拌反应，反应结束后调节溶液pH至中性，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液的步骤中：所述脱水缩合反应的反应时间为4～5h。可选地，将所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液离心，取上清液进行流水透析处理，取截留液冷冻干燥，得到聚甘油改性玉米醇溶蛋白的步骤中：所述流水透析处理的时间为12～36h。可选地，所述聚甘油包括十聚甘油和六聚甘油中的任意一种。本专利技术还提出一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白在稳定水包油乳液中的应用，所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白由如上述的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法制得。本专利技术提供的技术方案中，将具有高亲水性的聚甘油与高碘酸钠发生氧化反应制得聚甘油醛，并将其与玉米醇溶蛋白中的游离氨基发生脱水缩合反应，使亲水性的聚甘油接枝到玉米醇溶蛋白上，改变玉米醇溶蛋白的表面亲水性，从而提高了玉米醇溶蛋白的水溶性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法一实施例的流程示意图；图2为本专利技术实施例1和2制得的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的接枝度；图3为本专利技术实施例1和2制得的聚甘油改性玉米醇溶蛋白水分散液的荧光强度变化图；图4为本专利技术实施例1和2制得的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的红外光谱图；图5为本专利技术实施例1制得的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的扫描电镜图；图6为本专利技术实施例2制得的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的扫描电镜图；图7为本专利技术实施例5制得的的十聚甘油改性玉米醇溶蛋白稳定水包油乳液的激光扫描共聚焦显微镜照片；图8为本专利技术实施例6制得的的六聚甘油改性玉米醇溶蛋白稳定水包油乳液的激光扫描共聚焦显微镜照片。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。玉米醇溶蛋白是来源于玉米的醇溶性蛋白质，具有生物降解性和生物相容性，适用于食品和医用材料领域，是生物活性物质递送系统的良好载体。然而，玉米醇溶蛋白不具有水溶性，仅在60％～90％的乙醇溶液中溶解，而食品、医药递送体系的应用环境均为水溶液，从而限制了玉米醇溶蛋白的应用。聚甘油是一种柔性亲水脂肪族聚醚多元醇，具有良好的水溶性、生物相容性、热稳定性，与常用作亲水改性的聚乙二醇相比，聚甘油具有更低的毒性，在取代聚乙二醇等亲水聚合物方面具有极大的潜力。为了增强玉米醇溶蛋白的亲水性或将其改性为两亲性蛋白质，突破玉米醇溶蛋白质在水溶液体系的使用限制，本专利技术提出一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，利用聚甘油作为亲水物质对玉米醇溶蛋白进行化学改性，从而合成出水溶性优良的玉米醇溶蛋白-聚甘油接枝物，图1所示为本专利技术提出的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法的一实施例。请参阅图1，在本实施例中，所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法包括以下步骤：S10、将聚甘油和高碘酸钠、水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液。S20、将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白。在本实施例中，将聚甘油溶于蒸馏水中，加入高碘酸钠，利用高碘酸钠的氧化性，将聚甘油氧化为聚甘油醛；再将玉米醇溶蛋白溶解，配制成溶液，然后加入到所述聚甘油醛溶液中，聚甘油醛的羰基与玉米醇溶蛋白的游离氨基脱水缩合，脱去一分子水，生成C＝N键，使得聚甘油接枝到所述玉米醇溶蛋白上。需要说明的是，聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液；/n将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液；
将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白。


2.如权利要求1所述的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，其特征在于，将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液的步骤中：所述聚甘油和高碘酸钠的质量比为(4～6)：(1～3)。


3.如权利要求1所述的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，其特征在于，将聚甘油、高碘酸钠和水混合，发生氧化反应，得聚甘油醛溶液的步骤中：所述氧化反应的反应时间为0.5～1h；
所述氧化反应的反应温度为20～30℃；
所述氧化反应在避光条件下进行。


4.如权利要求1所述的聚甘油改性玉米醇溶蛋白的制备方法，其特征在于，将玉米醇溶蛋白配制成溶液，加入到所述聚甘油醛溶液中，发生脱水缩合反应，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白的步骤，包括：
将玉米醇溶蛋白溶于缓冲溶液中，制得玉米醇溶蛋白溶液；
将所述玉米醇溶蛋白溶液加入到所述聚甘油醛溶液中搅拌，发生脱水缩合反应，反应结束后调节溶液pH至中性，得聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液；
将所述聚甘油改性玉米醇溶蛋白溶液离心，取上清液进行流水透析处理，取截留液冷冻干燥，得到聚甘油改性玉米醇溶蛋白。


5.如权利要求4所述的聚甘油改性玉米...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺军波，朱佩佩，黄双双，韩立娟，张维农，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42