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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 殼聚糖納米生物制劑及其制備方法研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 殼聚糖（Chitosan）是甲殼質(zhì)脫乙?；苌铮瑥V泛分布于甲殼類動(dòng)物、昆蟲和部份微生物細(xì)胞壁中。應(yīng)用前景廣闊。 通過制得納米生物制劑直接使用即可。作用于植物上可葉面噴施、土壤灌注；治理水環(huán)境和農(nóng)業(yè)土壤重金屬Cd等，可直接放入水中吸附重金屬離子。運(yùn)用納米技術(shù)制備納米生物制劑，可提高甲殼素的使用效率，大大提高應(yīng)用效果。適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及殼聚糖納米生物制劑及其制備。 背景技術(shù) 殼聚糖是甲殼素脫乙?；笞钪匾难苌镏弧＜讱に兀–hitin）又名幾丁質(zhì)、甲殼質(zhì)，是一種氨基多糖聚合物，化學(xué)名稱為β-（1，4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，分子式為（C8H15NO6）n ，分子量在一百萬左右。甲殼素是自然界中唯一存在的帶正電荷的天然生物高分子材料，廣泛存在于低等動(dòng)物如蟹、蝦等甲殼，蟋蟀等昆蟲的甲皮、牡礪等的貝殼中以及一些低等植物如藻類、真菌的細(xì)胞壁中，資源十分豐富，是世界上僅次于纖維素的第二大類天然高分子化合物，是一種取之不盡的可再生資源。 發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明通過離子交聯(lián)、磁力攪拌和脈沖超聲等組合方法制得甲殼素的納米生物制劑。由于其具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)等特殊性質(zhì)，因此，將殼聚糖納米化后因納米粒子所具有的特性，可以使其更有效的被植物吸收，提高了利用率。 本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路為：甲殼素是一種直鏈大分子天然多糖，溶解于酸后，殼聚糖鏈上的氨基質(zhì)子化后帶正電荷，成為陽離子聚合物，因此，采用離子交聯(lián)法，可以與三聚磷酸鈉陰離子交聯(lián)劑，通過靜電作用與殼聚糖交聯(lián)成納米微球。 本發(fā)明所提供的殼聚糖微納米生物制劑的制備方法具體為： 將甲殼素溶解于醋酸溶液，用氫氧化鈉調(diào)pH值，降解4～8h得甲殼素醋酸溶液，在上述甲殼素醋酸溶液中，逐滴加入三聚磷酸鈉溶液，磁力攪拌，在冰浴條件下脈沖超聲，得到經(jīng)交聯(lián)并分散均勻的殼聚糖納米生物制劑。 殼聚糖作為新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，可通過誘導(dǎo)植物分泌抗性酶，激發(fā)抗性基因的表達(dá)，有效的提高植物對(duì)逆境脅迫的抗性。本發(fā)明在制備了甲殼素納米生物制劑的基礎(chǔ)上，初步研究了制備產(chǎn)物用于緩解Cd對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，經(jīng)清水、原劑與納米制劑比較試驗(yàn)，一定程度上緩解了Cd脅迫對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的毒害作用，并對(duì)小麥種子萌發(fā)和苗期生長(zhǎng)的相關(guān)指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、根生長(zhǎng)、苗期生長(zhǎng)等）有明顯的促進(jìn)作用，結(jié)果表現(xiàn)出明顯的差異性。 具體實(shí)施方式 紫外分光光度計(jì)測(cè)殼聚糖納米微球穩(wěn)定性
作品圖片
前后殼聚糖的紅外光譜)
后TEM照片)
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 殼聚糖是天然多糖中唯一的堿性多糖,具有許多獨(dú)特的物理化學(xué)特性和生物功能,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程、紡織、造紙、食品、醫(yī)療醫(yī)藥、生物技術(shù)、化妝品和農(nóng)業(yè)技術(shù)等領(lǐng)域。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路為：甲殼素是一種直鏈大分子天然多糖，溶解于酸后，殼聚糖鏈上的氨基質(zhì)子化后帶正電荷，成為陽離子聚合物，因此，采用離子交聯(lián)法，可以與三聚磷酸鈉陰離子交聯(lián)劑，通過靜電作用與殼聚糖交聯(lián)成納米微球。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本發(fā)明通過離子交聯(lián)、磁力攪拌和脈沖超聲等組合方法制得甲殼素的納米生物制劑。由于其具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)等特殊性質(zhì)，因此，將殼聚糖納米化后因納米粒子所具有的特性，可以使其更有效的被植物吸收，提高了利用率。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本發(fā)明所研制的甲殼素納米生物制劑直接使用即可。作用于植物上可葉面噴施、土壤灌注；治理水環(huán)境和農(nóng)業(yè)土壤重金屬Cd等，可直接放入水中吸附重金屬離子。運(yùn)用納米技術(shù)制備納米生物制劑，可提高甲殼素的使用效率，大大提高應(yīng)用效果。其制備方法簡(jiǎn)單易行，常溫常壓，操用控制方便，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本發(fā)明通過離子交聯(lián)、磁力攪拌和脈沖超聲等組合方法制得甲殼素的納米生物制劑。由于其具有小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)等特殊性質(zhì)，因此，將殼聚糖納米化后因納米粒子所具有的特性，可以使其更有效的被植物吸收，提高了利用率。
獲獎(jiǎng)情況
- 在遼寧師范大學(xué)申請(qǐng)過創(chuàng)新學(xué)分 獲大連市第二屆科技創(chuàng)新大賽2等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 申請(qǐng)創(chuàng)新學(xué)分成功 已申請(qǐng)專利，專利號(hào)201010563604.9
參考文獻(xiàn)
- 《全球納米技術(shù)研究文獻(xiàn)計(jì)量分析》--Ronald N.Kostoff; Raymond G.Koytcheff; Clifford G.Y.Lau; 趙亞娟;
同類課題研究水平概述
- 殼聚糖（Chitosan）是甲殼質(zhì)脫乙?；苌?，廣泛分布于甲殼類動(dòng)物、昆蟲和部份微生物細(xì)胞壁中。是僅次于纖維素的第二大多糖類，資源十分豐富。由于殼聚糖比甲殼質(zhì)更具優(yōu)異生物特性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)化工、食品工業(yè)、化妝品工業(yè)、輕工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保治污和微電子等領(lǐng)域。成為全球開發(fā)研究的熱點(diǎn)之一。我國各類殼聚糖產(chǎn)品多數(shù)為普通尺寸殼聚糖，未能真正展示殼聚糖的生物活性和優(yōu)異醫(yī)學(xué)特性的全貌，而納米技術(shù)的介入是解決上述問題的途徑。 納米科技是現(xiàn)代科學(xué)與先進(jìn)工程技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，使人類改造自然的能力直接延伸到分子和原子水平，其最終目標(biāo)是人類可按自己的意志操縱單個(gè)原子，在納米尺度上制造特定功能產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛躍。納米材料具有獨(dú)特表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，在性能上與傳統(tǒng)概念上相同組成的常規(guī)尺寸或微米尺寸材料有非常顯著的差異，表現(xiàn)出許多優(yōu)異的特性和全新的功能，應(yīng)用前景廣闊。
