姜黃素/P(St-co-MAA)復合微球的制備

李 寧 房寬峻

（青島大學化學科學與工程學院，山東 青島266071）

0 引言

姜黃素是從植物姜黃中提取的一種多酚類物質，它具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒等性能，可治療心腦血管病、關節炎等疾病；同時，姜黃素也是一種天然染料[1]和天然抗菌劑，具有環保、可生物降解等優點，通常被用作香料、食品防腐劑和著色劑。世界衛生組織和聯合國糧農組織都將其認定為安全的食品添加劑。[2-4]

本文以姜黃素為染料，P(St-co-MAA)微球為基質，制備了黃色的姜黃素/P(St-co-MAA)復合微球。該復合微球兼具微球本身比表面積大、粒度均勻及姜黃素相關的性能優點[5]，在醫學、電子成像、噴墨打印和紡織印染等領域具有廣闊的應用前景。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品與儀器

藥品：苯乙烯（St），甲基丙烯酸（MAA），過硫酸銨（APS），氫氧化鈉（NaOH），鹽酸（HCl），姜黃素（curcumin）。

儀器設備：SK5200LH型超聲波清洗器（上海科導超聲儀器有限公司），SHZ-C型恒溫振蕩器（金壇市虹盛儀器廠）。

1.2 實驗步驟

1）P(St-co-MAA)微球的制備[6-7]

在合成反應器中加入適量蒸餾水，通氮氣以除去其中空氣，控制攪拌速度，一段時間后向反應器中加入所需量的苯乙烯，2h后開始升溫，升溫至70℃后將所需量的過硫酸銨溶液和甲基丙烯酸緩慢滴加到反應器中，滴加完畢后，恒溫反應4h。反應完畢后過濾掉大顆粒聚合物，轉移到樣品瓶待用。

2）姜黃素/P(St-co-MAA)微球的制備[8]

取一定量的P(St-co-MAA)微球于錐形瓶中，向其中加入50mL蒸餾水，震蕩搖勻，用NaOH溶液和HCl溶液調節體系的pH至所需值(pH4.0、4.5、5.0、5.5、6.0)。之后加入所需量的姜黃素（姜黃素對微球的質量百分數分別為1.0%、2%、3.0%），在SK5200LH型超聲波清洗器（上海科導超聲儀器有限公司）的輔助下，使姜黃素均勻分散在體系中。最后，將錐形瓶放入恒溫振蕩器中室溫下開始染色，5min中后開始升溫，升溫至所需溫度（溫度為70℃、80℃、90℃、95℃）后恒溫一段時間（時間為60min、90min、120min），即得到所需的黃色乳液。

2 結果與討論

2.1 pH對姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液顏色的影響

通過實驗，我們觀察到，在其他條件不變的情況下，增大pH值，姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液的顏色先增深后變淡。當pH值為5.0的時候，該乳液的顏色最深。因此，選擇的最佳pH為5.0。

2.2 染色溫度對姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液顏色的影響

通過實驗，我們觀察到，在其他條件不變的情況下，染色時，溫度從70℃增加到95℃，姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液的顏色逐漸加深。因此，選擇的最佳溫度為95℃。

2.3 染色時間對姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液顏色的影響

通過實驗，我們觀察到，在其他條件不變的情況下，染色時間從60min延長至120min，姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液的顏色逐漸加深。因此，選擇的最佳染色時間為120min。

2.4 姜黃素用量對姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液顏色的影響

通過實驗，我們觀察到，在其他條件不變的情況下，姜黃素用量（對P(St-co-MAA)微球的用量）從1.0%增加到3.0%，姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液的顏色逐漸加深。因此，選擇的最佳姜黃素用量為P(St-co-MAA)微球用量的3.0%。

綜上所述，制備姜黃素/P(St-co-MAA)微球的最佳工藝為：姜黃素用量為P(St-co-MAA)微球用量的3.0%，在pH5.0、溫度95℃條件下染色120min。

3 結論

通過改變染液pH、染色溫度、時間、姜黃素用量等參數，觀察姜黃素/P(St-co-MAA)微球乳液顏色的變化，確定了最佳的制備工藝條件，即：姜黃素用量為P(St-co-MAA)微球用量的3.0%，在pH5.0、溫度95℃條件下染色120min。

［1］Li B,Konecke S,et al.Both solubility and chemical stability of curcumin are enhanced by solid dispersion in cellulose derivative matrices[J].Carbohydrate polymers,2013,98(1)：1108-1116.

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［3］Hatcher H,Planalp R,et al.Curcumin：from ancient medicine to current clinical trials[J].Cellular and Molecular Life Sciences,2008,65(11)：1631-1652.

［4］Dutta A,Boruah B,et al.Stabilization of diketo tautomer of curcumin by premicellar anionic surfactants：UV-Visible,fluorescence,tensiometric and TDDFT evidences[J].Spectrochimica Acta Part A：Molecular and Biomolecular Spectroscopy,2013,104：150-157.

［5］夏效杰,房寬峻,任斌,等.分散染料染色法制備的彩色聚(苯乙烯-丙烯酸)納米球[J].應用化學,2015,32：1.

［6］Dos Santos A M,McKenna T F,Guillot J.Emulsion copolymerization of styrene and n‐butyl acrylate in presence of acrylic and methacrylic acids：Effect of pH on kinetics and carboxyl group distribution[J].Journal of applied polymer science,1997,65(12)：2343-2355.

［7］Deng W,Li R,et al.Influences of MAA on the porous morphology of P (St-MAA)latex particles produced by batch soap-free emulsion polymerization followed by stepwise alkali/acid post-treatment[J].Journal of colloid and interface science,2010,349(1)：122-126.

［8］任斌.彩色聚合物微球的制備及其性能研究[D].青島大學,2012.