一種利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體步驟是將魔芋葡甘聚糖和殼聚糖的乙酸溶液加入到食用油和水的混合溶液中，再依次加入吐溫?80、三聚磷酸鈉溶液、硬脂酸鈉溶液，控制溫度和交聯(lián)時間，充分乳化交聯(lián)，再依次用丙酮、乙醇洗滌，然后超聲振蕩、篩分、干燥，即得所需要納米材料；本發(fā)明所制備納米材料的粒徑在800?900nm之間，材料表面有凹槽，可以作為藥物載體使用。
【專利說明】
一種利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，屬于材料制備領 域。
【背景技術】
[0002] 納米材料技術在材料科學和熒光傳感器、生物醫(yī)學檢測等方面具有巨大的潛力， 以納米技術制備納米材料對藥效學的影響已經(jīng)引起醫(yī)藥界的高度重視，納米材料的平均粒 徑較小使得納米材料的比表面積增大，比表面積的增大使得納米材料的表面能和表面活性 增大，需要物理或化學吸附的方式來降低其表面能，這樣納米材料的表面就容易與其它原 子進行反應。
[0003] 殼聚糖具有獨特的聚陽離子特性，可以與褐藻酸鈉（聚陰離子)通過靜電相互作 用，在褐藻酸鈉微囊表面附著一層聚電解質半透膜，從而提高微囊的穩(wěn)定性。殼聚糖屬親水 性聚合物，可制得不同大小的材料，材料與藥物結合過程中可以避免有機溶劑的使用，阻止 抗原蛋白質的變性;殼聚糖材料具有多孔結構，這使得抗原蛋白質不僅可吸附在材料體的 表面，而且能夠嵌入其內(nèi)部;殼聚糖材料還可以控制蛋白質類藥物的釋放，提高抗原蛋白質 的吸收。
[0004] 魔芋葡甘聚糖(KGM)因為其獨特的結構，具有很好的水溶性、保水性、增稠性和膠 凝性，同時還具有乳化、懸浮、穩(wěn)定等特性。魔芋葡甘聚糖(KGM)的生物改性技術主要是酶法 改性，通過相應的多糖酶作用，使魔芋葡甘聚糖(KGM)的空間結構發(fā)生相應的改變，使長的 魔芋葡甘聚糖（KGM)分子鏈水解為短的魔芋葡甘聚糖（KGM)分子鏈，即使魔芋葡甘聚糖 (KGM)多糖部分地轉為低聚糖或寡糖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -種利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體包括以下步驟： (1) 將魔芋葡甘聚糖和殼聚糖混勻，加入到質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得 到濁液A; (2) 取食用油和水混合后攪拌，配置30mL食用油溶液待用； (3 )取3-6mL濁液A加入步驟(2 )得到的食用油溶液中，得到濁液B; (4) 向濁液B中加入3-7mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5) 向濁液C中先加入3-6mL質量分數(shù)為8%的三聚磷酸鈉溶液，再加入3-6mL質量分數(shù) 〇. 3%的硬脂酸鈉溶液，充分乳化交聯(lián)得到濁液D; (6) 依次用丙酮、乙醇洗滌濁液D，再超聲6-15min，最后篩分、干燥后，得到納米材料。
[0006] 優(yōu)選的，步驟（1)所述魔芋葡甘聚糖和殼聚糖的質量比為1:0.8-1:1.5，乙酸溶液 的量與魔芋葡甘聚糖和殼聚糖的總質量的比例為40-60mL/g。
[0007] 優(yōu)選的，步驟(2)所述水油體積比為1:4-1:8,攪拌速度為900-1500r/min。
[0008] 優(yōu)選的，步驟(5)所訴乳化交聯(lián)溫度為45-75°C，時間為1.5-4h。
[0009]本發(fā)明是利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖來制備納米材料，納米材料的粒徑為800-900nm，且材料成球率好，材料表面有凹槽，可以作為藥物載體使用；本方法原材料廉價易 得，制備過程工藝簡單、環(huán)保。
【附圖說明】
[001 0]圖1為本發(fā)明實施例1制備得到的納米材料的掃描電鏡圖片； 圖2為本發(fā)明實施例2制備得到的納米材料載藥的藥物釋放圖； 圖3為本發(fā)明實施例4制備得到的納米材料的掃描電鏡圖片。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并 不限于所述內(nèi)容。
[0012] 實施例1 本實施例所述利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體包括以下步驟： (1) 按照質量比為1:0.8的比例，分別稱取lg魔芋葡甘聚糖和0.8g殼聚糖混勻，加入到 72mL質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得到濁液A; (2) 按照水油體積比為1:4的比例，取菜籽油和水混合攪拌，攪拌速度為900r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入5mL已配置好的濁液A，得到濁液B; (4) 向濁液B中加入3mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5) 向濁液C中先加入3mL質量分數(shù)為8%的三聚磷酸鈉溶液，再加入5mL質量分數(shù)為0.3% 的硬脂酸鈉溶液，控制溫度為45°C，時間為1.5h，充分乳化交聯(lián)得到濁液D; (6) 用丙酮洗滌三次以除去交聯(lián)劑和硬脂酸鈉，再用乙醇洗滌三次，然后超聲振蕩 6min，最后800目篩分，干燥后，得到納米材料。
[0013]圖1所示為實施例1制備的納米材料的掃描電鏡圖片，從圖中可以納米材料的粒徑 在810-900nm之間，材料表面有一些凹槽。
[0014] 國家標準GB/T14233.3-2005規(guī)定：（1)濃度在0.05-0.3g/mL時，細胞增殖度(RGR) 均在90-110之間，細胞毒性為0或1級；（2)濃度在0.05-0.2g/mL時，細胞增殖度(RGR)均在 100-112之間，細胞毒性為0級;濃度在0.2-0.4g/mL時，細胞增殖度均在75-100之間，細胞毒 性為1級；（3)支架濃度在0.05-0.2g/mL時，細胞增殖度(RGR)均在75-95之間，細胞毒性為1 級 ;濃度在0.2-0.48/1^時，細胞增殖度(1^1〇均在95-120之間，細胞毒性為0級或1級;對實 施例1所得的納米材料進行細胞毒性實驗，結果見表1，表明該材料無細胞毒性。
[0015] 表1納米材料的細胞實驗
).〇
[0016] 實施例2 本實施例所述利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體包括以下步驟： (1) 按照質量比為1:1的比例，分別稱取lg魔芋葡甘聚糖和lg殼聚糖混勻，加入到lOOmL 質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得到濁液A; (2) 按照水油比為1:7的比例，取大豆油和水混合攪拌，攪拌速度為1400r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入3mL已配置好的濁液A，得到濁液B; (4) 向濁液B中加入7mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5 )向濁液C中加入6mL質量分數(shù)為8%的三聚磷酸鈉溶液，再加入6mL質量分數(shù)為0.3%的 硬脂酸鈉溶液，控制溫度為55°C，時間為4h，充分乳化交聯(lián)后得到濁液D; (6)用丙酮洗滌三次以除去交聯(lián)劑和硬脂酸鈉，再用乙醇洗滌三次，然后超聲振蕩 15min，最后800目篩分，干燥后，得到納米材料。
[0017] 實施例2制備的納米材料的經(jīng)過掃描電鏡測試得出納米材料的粒徑在800-900nm 之間，材料表面有凹槽;采用實施例1的方法進行細胞毒性實驗，結果顯示本實施例制備的 納米材料無細胞毒性。
[0018] 實施例2制備的納米材料的載藥的藥物釋放實驗如圖2所示，可知藥物在0.5h到5h 范圍內(nèi)藥物釋放度大，隨著時間的延長，藥物釋放百分比增大，當時間達到12h時藥物釋放 百分比為99.2%，未釋放的藥物僅有0.2%殘留在材料中，說明藥物是緩慢釋放的，起到了緩 釋的效果，并且是幾乎全部釋放，達到了載藥的目的。
[0019] 實施例3 本實施例所述利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體包括以下步驟： (1) 按照質量比為1:1.5的比例，分別稱取lg魔芋葡甘聚糖和1.5g殼聚糖混勻，加入到 150mL質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得到濁液A; (2) 按照水油比為1: 5的比例，取花生油和水混合攪拌，攪拌速度為1500r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入4mL已配置好的濁液A，得到濁液B; (4) 向濁液B中加入6mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5) 向濁液C中先加入4mL質量分數(shù)為8%的三聚磷酸鈉溶液，再加入3mL質量分數(shù)為0.3% 的硬脂酸鈉溶液，控制溫度為60°C，時間為2.5h，充分乳化交聯(lián)后得到濁液D; (6) 用丙酮洗滌三次以除去交聯(lián)劑和硬脂酸鈉，再用乙醇洗滌三次，然后超聲振蕩 12min，最后800目篩分，干燥后，得到納米材料。
[0020] 實施例3制備的納米材料的經(jīng)過掃描電鏡測試得出納米材料的粒徑在800-890nm 之間，材料表面有凹槽;采用實施例1的方法進行細胞毒性實驗，結果顯示本實施例制備的 納米材料無細胞毒性;采用實施例2的方法進行載藥體外釋放實驗，結果顯示藥物是緩慢釋 放的，起到了緩釋的效果，并且是幾乎全部釋放，達到了載藥的目的。
[0021] 實施例4 本實施例所述利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，具體包括以下步驟： (1) 將質量比為1:1.2的比例，分別稱取lg魔芋葡甘聚糖和1.2g殼聚糖混勻，加入到 99mL質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得到濁液A; (2) 按照水油比為1:8的比例，取玉米油和水混合攪拌，攪拌速度為1300r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入5mL已配置好的濁液A，得到濁液B; (4) 向濁液B中加入5mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5 )向濁液C中加入5mL質量分數(shù)為8%的三聚磷酸鈉溶液，再加4mL質量分數(shù)為0.3%的硬 脂酸鈉溶液，控制溫度為75°C，時間為3h，充分乳化交聯(lián)得到濁液D; (6)用丙酮洗滌三次以除去交聯(lián)劑和硬脂酸鈉，再用乙醇洗滌三次，然后超聲振蕩 lOmin，最后800目篩分，干燥后，得到納米材料。
[0022]如圖3所示為實施例4制備的納米材料的經(jīng)過掃描電鏡圖片，得出納米材料的粒徑 在840-900nm之間，材料表面有凹槽;采用實施例1的方法進行細胞毒性實驗，結果顯示本實 施例制備的納米材料無細胞毒性。
【主權項】
1. 一種利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，其特征在于，具體包括以下 步驟： (1) 將魔芋葡甘聚糖和殼聚糖混勻，加入到質量分數(shù)為5%的乙酸溶液中，充分攪拌，得 到濁液A; (2) 取食用油和水混合后攪拌，配置30mL食用油溶液待用； (3 )取3-6mL濁液A加入步驟(2 )得到的食用油溶液中，得到濁液B; (4)向濁液B中加入3-7mL吐溫-80，充分乳化制得濁液C; (5 )向濁液C中先加入3-6mL質量分數(shù)8%的三聚磷酸鈉溶液，再加入3-6mL質量分數(shù)0.3% 的硬脂酸鈉溶液，充分乳化交聯(lián)得到濁液D; (6)依次用丙酮、乙醇洗滌濁液D，再超聲6-15min，最后篩分、干燥后，得到納米材料。2. 根據(jù)權利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，其特征在 于，步驟（1)所述魔芋葡甘聚糖和殼聚糖的質量比為1:0.8-1:1.5,質量分數(shù)為5%的乙酸溶 液的量與魔芋葡甘聚糖和殼聚糖的總質量的比例為40_60mL/g。3. 根據(jù)權利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，其特征在 于，步驟(2)中的水油體積比為1:4-1:8，攪拌速度為900-1500r/min。4. 根據(jù)權利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和殼聚糖制備納米材料的方法，其特征在 于，步驟(5)的乳化交聯(lián)溫度為45-75 °C，時間為1.5-4h。
【文檔編號】C08L5/08GK106009066SQ201610432069
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】冷崇燕, 王立麗, 賴大春, 汪虹, 張正富
【申請人】昆明理工大學