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淀粉硫酸酯
淀粉硫酸酯

淀粉硫酸酯又叫磺化淀粉,是一種強陰離子性的高分子物質,在整個pH值范圍內差不多均能形成穩定的高黏度溶液。以淀粉硫酸酯制備的親水性溶膠具有黏度高,穩定性好,對pH值變化的適應性強等優點。隨著近年來對淀粉硫酸酯所具有的生物活性的發現,其受到更為廣泛的關注。作為唯一一種具有生物活性的變性淀粉,具有抗HIV抗腫瘤及抗病毒等活性,其應用前景值得期待。

淀粉硫酸酯基本參數

產品名稱硫酸淀粉酯產品別名磺化淀粉
產品來源淀粉反應式St-OH+ (CH3)N- SO3→St- OSO3 +HN+ (CH3)3
制備工藝干法、濕法、有機溶劑法性質黏度高、穩定性好

淀粉硫酸酯的基本特性和原理

淀粉硫酸酯是在淀粉的分子的C2,C3或C6位羥基上引入磺酸基而制得的一種淀粉酯。簡易的反應式為:St- OH+ (CH3)N- SO3→St- OSO3 +HN+ (CH3)3。在不同位置上發生取代后的硫酸化淀粉的生物活性會有所不同。許多學者認為C6位上的羥基的活性較大,空間位阻較小,易于發生反應。在多糖的研究中,多糖的取代度對其活性有較大的影響。硫酸化多糖的抗病毒活性隨硫含量的增高而增強,通常認為每個單糖單位需要2~3個硫酸根離子才能有最佳的抗病毒活性。

硫酸淀粉酯的提取方法

濕法

將一定量的亞硫酸氫鈉用水溶解于250mL三口圓底燒瓶中,然后用恒壓漏斗將一定量的亞硝酸鈉溶液緩慢滴加到亞硫酸氫鈉溶液中,在90℃下反應一段時間,冷卻后,用氫氧化鈉溶液調pH值為9.0~10.0,然后將一定量的淀粉加入到制備好的酯化劑中,控制反應溫度和反應時間,制得產品。

干法

將淀粉在酰胺和氨基磺酸混合液中浸泡、過濾、干燥,100~300℃熱反應,可制備硫酸淀粉酯;將淀粉與3~5份亞硫酸鈉和1份亞硝酸鈉混合,100~120℃反應可制得低取代度的硫酸淀粉酯。

有機相法

這種方法的應用相對較廣,但是也存在安全性、污染環境等問題。可采用三氧化硫吡啶作為酯化劑,使用二甲基甲酰胺為溶劑,對淀粉進行酯化,其中三氧化硫吡啶與淀粉的質量比為1:1~5:1,得到取代度為0.2~0.9的高取代度硫酸淀粉酯。該方法用固體三氧化硫吡啶作為磺化劑,反應操作方便,易于控制,且避免了對設備的腐蝕,溶劑易于回收,減少對環境的危害。

淀粉經過硫酸酯化后糊的粘度明顯下降、糊透明度、凍融穩定性、抗凝沉性比原淀粉有所增強。并且隨著取代度的增大,酯化淀粉的透明度增強、凝沉性降低,硒化反應的效率也越高。硫酸淀粉酯的抗剪切性和抱水性能均隨著交聯度和取代度的增加而有所提高;硫酸淀粉酯具有一定的生物活性,包括抑制艾滋病病毒活性,抗腫瘤、抗凝血、抗氧化、增強免疫等。

淀粉硫酸酯的應用

淀粉硫酸酯表現出與其它變性淀粉所不同的獨特性質,使得其在多個領域可以得到很好的應用。

淀粉硫酸酯在食品應用

淀粉硫酸酯形成的溶膠溶液在低于凍結溫度下仍表現出良好的穩定性, 可以作為冷凍食品和某些藥品的增稠劑。

淀粉硫酸酯在工業應用

硫酸淀粉酯具有較強的保水性,可用作水泥和油井鉆探泥漿的保水劑,混凝土的減水劑,緩凝劑。淀粉本身有很多羥基具有一定的阻垢作用,硫酸淀粉酯其阻垢作用比原淀粉高,可作為無污染,綠色,天然阻垢劑。

淀粉硫酸酯在醫療應用

1、硫酸淀粉酯可以用作抗凝劑代替天然抗凝劑肝素;利用其降低血液中膽甾醇、防動脈硬化、抗凝血、抗酯血清、抗炎癥等功能,

2、可作為血漿代用品、腸潰瘍的治療劑以及藥物和抗生素的載體。

3、淀粉硫酸酯具有獨特的生物活性,這是其區別于其它變性淀粉的重要特征。某些淀粉硫酸酯對蛋白質表現出很強的親和力,其衍生物具有肝素同樣的抗血凝作用,可以作為天然抗凝劑肝素的廉價代用品。

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