專利名稱：高胺基含量交聯殼聚糖多孔微球的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高胺基含量交聯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)學免疫、生物工程、化學工業(yè)、分析化學及微電子等領域有極其廣闊的應用前景。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特的性能，已在醫(yī)藥、農業(yè)、輕紡、日化等領域得到廣泛的應用。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合，應用前途更大。
目前，對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，設備復雜。乳相相分離法是將殼聚糖的酸溶液與有機相混合，形成w/o或o/w/o型懸浮液，然后采用各方法凝固，操作簡單。殼聚糖微球的交聯劑多采用戊二醛、環(huán)氧氯丙烷等。戊二醛交聯殼聚糖在酸中不穩(wěn)定，易分解而重新溶于酸中。環(huán)氧氯丙烷與殼聚糖反應，可同時與殼聚糖上的胺基、羥基反應。文獻報道指出，殼聚糖用環(huán)氧氯丙烷交聯，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，也有利于微球的進一步改性，可作為高分子反應試劑的載體，緩釋、控釋體系的材料，高分子吸附劑，離子交換劑等，有廣泛的應用前景。
本發(fā)明的目的是提供一種制備高胺基含量交聯殼聚糖多孔微球的方法。
本發(fā)明的要點是先用單醛如甲醛、乙醛等醛類物質與殼聚糖微球上的胺基反應生成西佛堿保護胺基，再用環(huán)氧氯丙烷交聯，使交聯只發(fā)生在殼聚糖的羥基上。交聯結束后，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定表明，該方法制得的微球為蜂窩狀多孔微球，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，并有利于微球的進一步改性，可作為高分子反應試劑的載體，藥物緩釋、控釋體系的材料，高分子吸附劑，離子交換劑等，有廣泛的應用前景。
實施例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，維持攪拌20分鐘，加入甲醛或乙醛等單醛溶液(20-50ml)。攪拌0.5-8小時后，乳液倒入大量的NaOH/乙醇(1∶1)的混合液中，攪拌0.5-1小時。靜止一段時間后，棄去油層和水層，反復洗滌，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4小時，得到交聯殼聚糖微球。水洗數次，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小時后水洗至中性保存，得到多孔微球。
實施例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。微球的性能測定及表征孔隙率的測定用濾紙吸干微球產品球粒間的水分，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，測干重Wd。骨架密度ρg，平均孔容量Vp，孔隙率Pr分別按下式計算ρg＝Wd/[V－(Ww－Wd)/PH20] Vp＝[V－Wd/ρg]/Wd Pr＝Vp/[Vp＋1/ρg]胺基含量的測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，用標準氫氧化鈉滴定。胺基含量＝(CHVH－COHVOH)/WdCOH為標準氫氧化鈉的濃度；VOH為消耗的氫氧化鈉的體積；Wd為微球的干重。微球粒徑的測定在光學顯微鏡下隨機測量20個微球(濕球)，測得直徑d，然后取其平均值作為微球的粒徑。掃描電鏡用日立S-570型掃描電鏡檢測干態(tài)微球。微球經冷凍干燥，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)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)氧氯丙烷交聯的文獻報道值。微球樣品的掃描電鏡如圖

圖1為交聯濃度為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，呈現出蜂窩狀多孔結構。
權利要求
1.一種高胺基含量交聯殼聚糖多孔微球的制備方法，其特征是用單醛等醛類物質與殼聚糖上的胺基反應生成西佛堿保護胺基，形成微球，微球用環(huán)氧氯丙烷交聯，使交聯只發(fā)生在羥基上，交聯結束后，用稀酸脫去西佛堿，得到高胺基含量交聯殼聚糖多孔微球。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是交聯在堿性條件下進行，交聯溫度為40～80℃。
3.根據權利要求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.根據權利要求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生成西佛堿保護胺基,再用環(huán)氧氯丙烷交聯,交聯結束后,用稀酸脫去西佛堿,得到高胺基含量交聯殼聚糖多孔微球。掃描電鏡觀察和胺基含量的測定表明,該方法制得的微球為蜂窩狀多孔微球,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,并有利于微球的進一步改性,可作為高分子反應試劑的載體,藥物緩釋、控釋體系的材料,高分子吸附劑,離子交換劑等,有廣泛的應用前景。
文檔編號C08J3/12GK1328083SQ0110660
公開日2001年12月26日 申請日期2001年4月6日 優(yōu)先權日2001年4月6日
發(fā)明者肖玲, 杜予民, 施曉文, 薛斌 申請人:武漢大學, 中金投資(集團)有限公司