一种甲壳素磁性微球吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种甲壳素磁性微球吸附剂及其制备方法和应用，所述甲壳素磁性微球吸附剂包括甲壳素磁性微球以及负载于所述甲壳素磁性微球表上的多羟基化合物。本发明专利技术以甲壳素磁性微球为载体，通过负载多羟基化合物制成甲壳素磁性微球吸附剂，结合了甲壳素磁性微球和多羟基化合物二者的优点，得到的吸附剂对食品和/或饲料中的呕吐毒素具有高效的毒素吸附能力。

A chitin magnetic microsphere adsorbent and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种甲壳素磁性微球吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及吸附剂
，具体涉及一种甲壳素磁性微球吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
呕吐毒素(vomitoxin)是普遍存在于粮食作物及其制成品之中的重要污染毒素，该毒素也叫做脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)，是一种单端孢霉烯族化合物，能够引起动物呕吐等中毒症状，故而称为呕吐毒素。呕吐毒素具有很强的毒性，主要体现在两个方面：①具有细胞毒性；②具有很强的免疫抑制性。细胞毒性方面，呕吐毒素能够严重损害原核细胞、真核细胞、植物细胞和肿瘤细胞等。此外，呕吐毒素对于造血细胞、T细胞以及B细胞等均具有严重的毒性作用，具有强有力的免疫抑制性。研究指出呕吐毒素会由于其浓度大小具有不同程度的毒害作用，通常是通过抑制细胞蛋白合成来造成细胞死亡，同时还含有胚胎毒性和诱发肿瘤等。因而，在很多研究中已经证实呕吐毒素为一种严重的“三致”毒素，也就是致癌、致畸、致突变。动物过多涉入呕吐毒素或者长期使用含有呕吐毒素的食物，会表现出呕吐、腹泻、皮肤刺激、拒食、神经紊乱、流产和死胎等各种显著的中毒症状。DON在全球范围内广泛存在，尤其是温暖潮湿地区的粮食及其制品中，如美国、加拿大以及我国华南等地，欧洲北部和中部的谷物DON检出率分别高达70％和66％，国内形势也不容乐观。近年来，随着气候条件的恶化，DON逐步向北蔓延，在浙江、江苏、山东、河南等地的检出率不断升高。因而如何去除食品及饲料中的呕吐毒素已经成为亟待解决的问题。由于呕吐毒素有着高度的稳定性，其耐酸性、耐压性、热抵抗性较高。在粮食加工过程中很难被除去。目前已知的除呕吐毒素的脱毒方法主要有物理脱毒法、化学脱毒法、营养解毒法、毒素吸附法及生物酶解法。物理脱毒法主要有水洗法、剔除法、脱胚去毒法、溶剂提取法、加热去毒法等，由于呕吐毒素的高度稳定性，此类方法往往效果不够理想。化学脱毒法主要是采用碱或氧化剂进行处理脱毒。但这种处理方法在实际应用中对饲料工业、养殖业并不适用。操作繁琐、大批量的饲料原料处理无法进行，而且经化学处理后往往会降低饲料的营养和适口性。营养解毒法是指在霉变饲料中添加酵母硒、抗氧化剂等能够减轻呕吐毒素对细胞的毒性作用。此种方法虽有一定的解毒作用，但也可造成营养物质的浪费以及某种营养物质的缺乏。酶的降解处理法对饲料营养成分的损失和影响较少，但因其费用高，效果不稳定制约着该方法的广泛应用。因此毒素吸附法不失为一种经济便捷的方法。几十年来，人们通常采用添加蒙脱石来应对霉菌毒素污染问题。但是有研究表明硅铝酸盐类吸附剂具有亲水性的负电荷表面，只适合吸附带有极性基团的霉菌霉素，如黄曲霉毒素。而对那些极性不强的呕吐毒素，则不易被吸附。而且这类吸附剂吸附微量元素和维生素，影响动物的生产性能和健康。因此迫切需要一种新型的可针对性的吸附呕吐毒素的吸附剂。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种甲壳素磁性微球吸附剂及其制备方法和应用，旨在提供一种能够针对性的吸附呕吐毒素的吸附剂。为实现上述目的，本专利技术提出一种甲壳素磁性微球吸附剂，所述甲壳素磁性微球吸附剂包括甲壳素磁性微球以及负载于所述甲壳素磁性微球表上的多羟基化合物。可选地，所述多羟基化合物包括单宁和茶多酚中的任意一种。为实现上述目的，本专利技术还提出一种甲壳素磁性微球吸附剂的制备方法，包括以下步骤：步骤S10、将异辛烷和Span-85在冰水浴条件下搅拌反应25～35min后，加入甲壳素溶液继续搅拌反应0.5～2h，再加入Tween-85继续搅拌反应0.5～1h，得到生成有固体微球的反应产物；步骤S20、将所述反应产物加热至60～95℃保温5～10min，至使所述反应产物中的固体微球凝固，然后调节pH至呈中性，再对所述固体微球进行清洗并干燥，制得甲壳素微球；步骤S30、将FeCl2·4H2O溶解于水中后，加入所述甲壳素微球形成悬浊液，然后在隔绝氧气的环境下向所述悬浊液中加入双氧水溶液并搅拌反应，直至Fe2+完全被氧化为Fe3+，制得甲壳素磁性微球；步骤S40、将所述甲壳素磁性微球加入到多羟基化合物溶液中，反应至使多羟基化合物负载于所述甲壳素磁性微球表上，制得甲壳素磁性微球吸附剂。可选地，步骤S40中：所述多羟基化合物溶液中多羟基化合物的质量浓度为0.01～0.1g/mL，每50mL所述多羟基化合物溶液中加入所述甲壳素磁性微球3～7g。可选地，步骤S40中的所述多羟基化合物为单宁，对应地，步骤S40包括：将单宁溶解于蒸馏水中并调节pH值至呈中性，制得呈清亮溶液的单宁溶液；向所述单宁溶液中加入所述甲壳素磁性微球，在20～30℃下反应2～4h，反应完毕后分离出其中的微球并水洗至呈中性，制得甲壳素磁性微球吸附剂。可选地，步骤S40中的所述多羟基化合物为茶多酚，对应地，步骤S40包括：将茶多酚溶解于蒸馏水，制成茶多酚溶液；向所述茶多酚溶液中加入所述甲壳素磁性微球，在温度88～92℃、转速300～600rpm的条件下搅拌反应1～3min，反应完毕后分离出其中的微球，制得甲壳素磁性微球吸附剂。可选地，在步骤S10之前，还包括：将纯化后的甲壳素粉末分散于氢氧化钠、尿素与水的混合体系中，形成悬浊液；将所述悬浊液先在-25～-35℃下冷冻4～8h，然后在室温下搅拌解冻后，再次冷冻、解冻，制得透明溶液；在0～2℃下，将所述透明溶液以6000～10000rpm的转速离心处理15～20min，制得甲壳素溶液。可选地，步骤S20包括：将所述反应产物加热至60～95℃保温5～10min，至使所述反应产物中的固体微球凝固，然后加入稀盐酸调节pH至呈中性，再分离出其中的固体微球；先使用水和乙醇清洗所述固体微球，再使用叔丁醇进行溶剂置换，然后进行冷冻干燥，制得甲壳素微球。可选地，步骤S30包括：将FeCl2·4H2O溶解于水中，制成FeCl2浓度为15～45mmol/L的FeCl2溶液后，然后按照(0.2～0.4)：100的料液质量比，向所述FeCl2溶液中加入所述甲壳素微球形成悬浊液；在氮气氛围下，按照(5～20)：100的质量比，向所述悬浊液中加入双氧水溶液并搅拌反应，直至Fe2+完全被氧化为Fe3+，制得甲壳素磁性微球。进一步地，本专利技术还提出一种甲壳素磁性微球吸附剂在吸附食品和/或饲料中的呕吐毒素中的应用，所述甲壳素磁性微球吸附剂由如上所述的甲壳素磁性微球吸附剂的制备方法制得。本专利技术提供的技术方案中，以甲壳素磁性微球为载体，通过负载多羟基化合物制成甲壳素磁性微球吸附剂，结合了甲壳素磁性微球和多羟基化合物二者的优点，得到的吸附剂对食品和/或饲料中的呕吐毒素具有高效的毒素吸附能力。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，在不付出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲壳素磁性微球吸附剂，其特征在于，所述甲壳素磁性微球吸附剂包括甲壳素磁性微球以及负载于所述甲壳素磁性微球表上的多羟基化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲壳素磁性微球吸附剂，其特征在于，所述甲壳素磁性微球吸附剂包括甲壳素磁性微球以及负载于所述甲壳素磁性微球表上的多羟基化合物。


2.如权利要求1所述的甲壳素磁性微球吸附剂，其特征在于，所述多羟基化合物包括单宁和茶多酚中的任意一种。


3.一种甲壳素磁性微球吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将异辛烷和Span-85在冰水浴条件下搅拌反应25～35min后，加入甲壳素溶液继续搅拌反应0.5～2h，再加入Tween-85继续搅拌反应0.5～1h，得到生成有固体微球的反应产物；
步骤S20、将所述反应产物加热至60～95℃保温5～10min，至使所述反应产物中的固体微球凝固，然后调节pH至呈中性，再对所述固体微球进行清洗并干燥，制得甲壳素微球；
步骤S30、将FeCl2·4H2O溶解于水中后，加入所述甲壳素微球形成悬浊液，然后在隔绝氧气的环境下向所述悬浊液中加入双氧水溶液并搅拌反应，直至Fe2+完全被氧化为Fe3+，制得甲壳素磁性微球；
步骤S40、将所述甲壳素磁性微球加入到多羟基化合物溶液中，反应至使多羟基化合物负载于所述甲壳素磁性微球表上，制得甲壳素磁性微球吸附剂。


4.如权利要求3所述的甲壳素磁性微球吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S40中：
所述多羟基化合物溶液中多羟基化合物的质量浓度为0.01～0.1g/mL，每50mL所述多羟基化合物溶液中加入所述甲壳素磁性微球3～7g。


5.如权利要求3所述的甲壳素磁性微球吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤S40中的所述多羟基化合物为单宁，对应地，步骤S40包括：
将单宁溶解于蒸馏水中并调节pH值至呈中性，制得呈清亮溶液的单宁溶液；
向所述单宁溶液中加入所述甲壳素磁性微球，在20～30℃下反应2～4h，反应完毕后分离出其中的微球并水洗至呈中性，制得甲壳素磁性微球吸附剂。


6.如权利要求3所述的甲壳素磁性微...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国珍，刘小涢，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42