專利名稱：高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球的制備方法。
高分子微球作為性能優(yōu)異的功能高分子材料在醫(yī)學(xué)免疫、生物工程、化學(xué)工業(yè)、分析化學(xué)及微電子等領(lǐng)域有極其廣闊的應(yīng)用前景。殼聚糖是自然界中唯一大量存在的堿性天然多糖，具有優(yōu)良的生物親和性。殼聚糖分子中的胺基使它具有許多獨(dú)特的性能，已在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、輕紡、日化等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。將殼聚糖制備成單分散的窄分布多孔微球，可使殼聚糖和高分子微球的功能相復(fù)合，應(yīng)用前途更大。
目前，對(duì)殼聚糖微球的制備及性能研究較多。有噴入法，乳相相分離法等。噴入法是將殼聚糖的酸溶液直接噴入堿凝固液中，工藝要求較高，設(shè)備復(fù)雜。乳相相分離法是將殼聚糖的酸溶液與有機(jī)相混合，形成w/o或o/w/o型懸浮液，然后采用各方法凝固，操作簡(jiǎn)單。殼聚糖微球的交聯(lián)劑多采用戊二醛、環(huán)氧氯丙烷等。戊二醛交聯(lián)殼聚糖在酸中不穩(wěn)定，易分解而重新溶于酸中。環(huán)氧氯丙烷與殼聚糖反應(yīng)，可同時(shí)與殼聚糖上的胺基、羥基反應(yīng)。文獻(xiàn)報(bào)道指出，殼聚糖用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，胺基含量大幅度下降，從每克干重約5mmol胺基下降至0.8-0.3mmol胺基。
胺基含量高離子交換與吸附容量大，也有利于微球的進(jìn)一步改性，可作為高分子反應(yīng)試劑的載體，緩釋、控釋體系的材料，高分子吸附劑，離子交換劑等，有廣泛的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的是提供一種制備高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球的方法。
本發(fā)明的要點(diǎn)是先用單醛如甲醛、乙醛等醛類物質(zhì)與殼聚糖微球上的胺基反應(yīng)生成西佛堿保護(hù)胺基，再用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，使交聯(lián)只發(fā)生在殼聚糖的羥基上。交聯(lián)結(jié)束后，用稀酸脫去西佛堿，保留胺基。用加入致孔劑聚乙二醇方法提高其孔隙率和孔徑。掃描電鏡觀察和胺基含量的測(cè)定表明，該方法制得的微球?yàn)榉涓C狀多孔微球，成球性能優(yōu)良，粒度均勻，胺基含量高。微球胺基含量高離子交換容量大，并有利于微球的進(jìn)一步改性，可作為高分子反應(yīng)試劑的載體，藥物緩釋、控釋體系的材料，高分子吸附劑，離子交換劑等，有廣泛的應(yīng)用前景。
實(shí)施例1殼聚糖(1-5g)溶于2％(V/V)的乙酸溶液(100ml)中，配成1-5％(W/W)的殼聚糖溶液。采用反相懸浮法，加入油相分散介質(zhì)液體石蠟(100ml)。乳化劑SPAN 80幾滴。高速攪拌使體系呈乳液狀，維持?jǐn)嚢?0分鐘，加入甲醛或乙醛等單醛溶液(20-50ml)。攪拌0.5-8小時(shí)后，乳液倒入大量的NaOH/乙醇(1∶1)的混合液中，攪拌0.5-1小時(shí)。靜止一段時(shí)間后，棄去油層和水層，反復(fù)洗滌，得到粒度較均勻的殼聚糖微球，控制溫度在40-80℃，將殼聚糖微球在0.01-0.06M的環(huán)氧氯丙烷的堿性溶液中(PH＝10)交聯(lián)4小時(shí)，得到交聯(lián)殼聚糖微球。水洗數(shù)次，置于0.5M HCl中攪拌過夜脫去西佛堿。酸處理后的微球用5％氫氧化鈉溶液浸泡數(shù)小時(shí)后水洗至中性保存，得到多孔微球。
實(shí)施例2殼聚糖與聚乙二醇(PEG2000)分別溶解在2％(V/V)的乙酸中，配成5％(W/W)的乙酸溶液，然后按不同配比20/1，10/1，5/1，2/1(w/w)混合，后續(xù)步驟同未加致孔劑的情況。
可以選用聚合度在400～6000的聚乙二醇作致孔劑，其加入量為5～50克/100克殼聚糖，其余步驟同上。微球的性能測(cè)定及表征孔隙率的測(cè)定用濾紙吸干微球產(chǎn)品球粒間的水分，稱其濕重為Ww，體積為V.然后依次用乙醇，丙酮，乙醚洗滌，真空干燥，測(cè)干重Wd。骨架密度ρg，平均孔容量Vp，孔隙率Pr分別按下式計(jì)算ρg＝Wd/[V－(Ww－Wd)/PH20] Vp＝[V－Wd/ρg]/Wd Pr＝Vp/[Vp＋1/ρg]胺基含量的測(cè)定將水洗至中性的微球置于VH毫升濃度為CH的稀鹽酸中，然后將剩余的鹽酸洗出，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉滴定。胺基含量＝(CHVH－COHVOH)/WdCOH為標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉的濃度；VOH為消耗的氫氧化鈉的體積；Wd為微球的干重。微球粒徑的測(cè)定在光學(xué)顯微鏡下隨機(jī)測(cè)量20個(gè)微球(濕球)，測(cè)得直徑d，然后取其平均值作為微球的粒徑。掃描電鏡用日立S-570型掃描電鏡檢測(cè)干態(tài)微球。微球經(jīng)冷凍干燥，噴金后觀察表面形貌并拍照。微球的性能如下殼聚糖/PEG200010∶15∶12∶1 殼聚糖殼聚糖(W/W) (高交聯(lián))平均孔容量(ml g-1) 6.3 5.244.583.68 3.34孔隙率(％)90.4 90.589.584.1 83.5氨基含量(mmol/g) 3.90 4.234.174.64 4.74 0.4*平均粒徑(um)(濕態(tài))116 135 158 112 85平均粒徑(um)(干態(tài))14 15 13 2821*用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)的文獻(xiàn)報(bào)道值。微球樣品的掃描電鏡如圖

圖1為交聯(lián)濃度為0.04M的殼聚糖微球樣品的掃描電鏡照片；圖2為殼聚糖/PEG2000(重量比)為5∶1的殼聚糖微球樣品的掃描電鏡照片。
從圖1圖2中電鏡照片上可見微球顯示出較好的球形，球的表面凸凹不平，呈現(xiàn)出蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球的制備方法，其特征是用單醛等醛類物質(zhì)與殼聚糖上的胺基反應(yīng)生成西佛堿保護(hù)胺基，形成微球，微球用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，使交聯(lián)只發(fā)生在羥基上，交聯(lián)結(jié)束后，用稀酸脫去西佛堿，得到高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是交聯(lián)在堿性條件下進(jìn)行，交聯(lián)溫度為40～80℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征是在殼聚糖中加入致孔劑聚乙二醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，致孔劑聚乙乙醇的聚合度為400～6000，加入量為5～50克/100克殼聚糖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球的制備方法。先用甲醛等醛類與殼聚糖上的氨基反應(yīng)生成西佛堿保護(hù)胺基,再用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián),交聯(lián)結(jié)束后,用稀酸脫去西佛堿,得到高胺基含量交聯(lián)殼聚糖多孔微球。掃描電鏡觀察和胺基含量的測(cè)定表明,該方法制得的微球?yàn)榉涓C狀多孔微球,成球性能優(yōu)良,粒度均勻,胺基含量高。微球胺基含量高離子交換容量大,并有利于微球的進(jìn)一步改性,可作為高分子反應(yīng)試劑的載體,藥物緩釋、控釋體系的材料,高分子吸附劑,離子交換劑等,有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08J3/12GK1328083SQ0110660
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期2001年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者肖玲, 杜予民, 施曉文, 薛斌 申請(qǐng)人:武漢大學(xué), 中金投資(集團(tuán))有限公司