CN101260160A - 一种部分氧化海藻酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种部分氧化海藻酸钠的方法,其步骤如下:1)配制海藻酸钠溶液;2)配制高锰酸钾溶液;3)用酸溶液调节海藻酸钠溶液的pH值;4)将高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,室温避光搅拌反应;待溶液无色时终止氧化反应;5)向反应后的溶液中加入氯化钠,然后加入乙醇使滤液析出沉淀,通过减压抽滤得到粗产物;6)将粗产物用水溶解后透析;7)透析完全后将透析液进行预冻,然后进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。本发明工艺简单易控,原材料易得,成本低,易于推广应用,制备得到的部分氧化后的海藻酸钠可用于可降解凝胶材料、药物缓释材料、生物载体材料和组织工程材料等。
Description
技术领域
本发明涉及一种海藻酸钠的部分氧化方法,应用于生物医学材料方面。
背景技术
海藻酸钠是一种从褐藻中提取的天然多糖聚合物,具有良好的生物相容性、低毒性和资源丰富等特点。在二价离子存在时海藻酸钠可通过离子交联反应形成海藻酸盐凝胶,被广泛地应用在生物医学材料等领域。但海藻酸盐水凝胶用于生物医学材料时存在两点不足:(1)在体内海藻酸盐降解缓慢,且降解产物相对分了质量过大;(2)过强的亲水性阻碍了对蛋白成分的吸附,同时缺少细胞识别位点。为了使海藻酸钠满足生物医学材料领域的应用要求,常常需要对其进行改性。改性方法主要有物理共混改性法和化学改性法,其中化学改性法中目前已知的仅有以高碘酸钠为氧化剂对海藻酸钠进行部分氧化的方法,但该方法对氧化度的控制不易,且高碘酸钠价格较高,因此没有得到广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种部分氧化海藻酸钠的方法,它是一种采用化学改性方式对海藻酸钠进行改性的方法,并通过对反应条件的控制,实现海藻酸钠的部分氧化。
本发明所采用的技术方案,其具体步骤如下:
1)将海藻酸钠加入到去离子水中,配制海藻酸钠溶液;
2)将高锰酸钾置于蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置,最后取上部澄清溶液得到高锰酸钾溶液。
3)用酸溶液调节海藻酸钠溶液的pH值在3~4范围,并充分搅拌溶液;酸为HCl、H2SO4或H3PO4。
4)将高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,室温避光搅拌反应;待溶液颜色从紫红色逐渐褪为无色时终止氧化反应;
5)向反应的溶液中加入少量氯化钠,充分溶解后加入乙醇使滤液析出沉淀,通过减压抽滤得到粗产物;
6)将粗产物用水充分溶解后装入透析袋(cut off Mw=10000)中透析,使其中的无机离子透析完全;
7)透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻,然后进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。
本发明所提供的部分氧化海藻酸钠的方法简单易控,原材料易得,成本低,易于推广应用,制备得到的部分氧化后的海藻酸钠可用于可降解凝胶材料、药物缓释材料、生物载体材料和组织工程材料等。
附图说明
图1为本发明所得的部分氧化海藻酸钠红外光谱图谱。
图2为海藻酸钠部分氧化前后的结构变化图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步说明。
本发明所提供的部分氧化海藻酸钠的方法,具体步骤如下:
1)将海藻酸钠加入到去离子水中,配制0.5~2%(w/v)的海藻酸钠溶液;
2)将高锰酸钾置于蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置3~10天,最后取上部澄清溶液得到0.025~0.25mol/L高锰酸钾溶液,保存于棕色瓶备用。
3)用酸溶液调节上述海藻酸钠溶液的pH值在3~4范围,并充分搅拌溶液;所述酸为HCl、H2SO4或H3PO4。
4)将上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,其中总体溶液中高锰酸钾量控制在0.025×10-3~0.25×10-3mol,室温避光搅拌反应;待溶液颜色从紫红色逐渐褪为无色时终止氧化反应;
5)向反应后的溶液中加入少量氯化钠,充分溶解后加入乙醇使滤液析出沉淀,通过减压抽滤得到粗产物;
6)将粗产物用水充分溶解后装入透析袋(cut off Mw=10000)中透析,使其中的无机离子透析完全;
7)透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻10~14小时,然后进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。经检测样品的氧化度在4.1~11.5%。
实施例一、
称取1g海藻酸钠加入到100ml去离子水中,磁力搅拌直至海藻酸钠溶解完全,得到1%(w/v)的海藻酸钠溶液。称取1.5878g高锰酸钾置于100ml蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置6天,最后取上部澄清溶液标定,高锰酸钾溶液的浓度为0.1227mol/L,保存于棕色瓶备用。向海藻酸钠溶液中滴加0.5ml的(1∶5)浓度的硫酸水溶液,将pH值调节为4,充分搅拌溶液。接着精确量取1.5ml上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,室温避光搅拌反应,待溶液变为无色终止氧化反应。向反应后的溶液中加入0.30g氯化钠,充分溶解后加入250ml乙醇使其析出沉淀,并减压抽滤获得粗产物,将粗产物用50ml水充分溶解后装入透析袋(cut offMw=10000)中透析,透析液透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻12小时,进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。该产物的氧化度经检测为11.2%。
实施例二、
称取1g海藻酸钠加入到100ml去离子水中,磁力搅拌直至海藻酸钠溶解完全,得到1%(w/v)的海藻酸钠溶液。称取2.3756g高锰酸钾置于100ml蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置8天,最后取上部澄清溶液标定,高锰酸钾溶液的浓度为0.1671mol/L,保存于棕色瓶备用。向海藻酸钠溶液中滴加0.5ml的(1∶5)浓度的硫酸水溶液,将pH值调节为4,充分搅拌溶液。接着精确量取1.0ml上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,室温避光搅拌反应,待溶液变为无色终止氧化反应。向反应后的溶液中加入0.30g氯化钠,充分溶解后加入250ml乙醇使其析出沉淀,并减压抽滤获得粗产物,将粗产物用50ml水充分溶解后装入透析袋(cut offMw=10000)中透析,透析液透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻12小时,进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。该产物的氧化度经检测为6.66%。
实施例三、
称取1g海藻酸钠加入到100ml去离子水中,磁力搅拌直至海藻酸钠溶解完全,得到1%(w/v)的海藻酸钠溶液。称取1.2683g高锰酸钾置于100ml蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置4天,最后取上部澄清溶液标定,高锰酸钾溶液的浓度为0.0848mol/L,保存于棕色瓶备用。向海藻酸钠溶液中滴加0.3ml的(1∶5)浓度的硫酸水溶液,将pH值调节为3.5,充分搅拌溶液。接着精确量取0.5ml上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,室温避光搅拌反应,待溶液变为无色终止氧化反应。向得到的滤液中加入0.30g氯化钠,充分溶解后加入250ml乙醇使其析出沉淀,并减压抽滤获得粗产物,将粗产物用50ml水充分溶解后装入透析袋(cut offMw=10000)中透析,透析液透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻12小时,进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。该产物的氧化度经检测为9.52%。
Claims (2)
1、一种部分氧化海藻酸钠的方法,其特征在于:其步骤如下:
1)将海藻酸钠加入到去离子水中,配制0.5~2%(w/v)的海藻酸钠溶液;
2)将高锰酸钾置于蒸馏水中搅拌煮沸,待高锰酸钾充分溶解后,在暗处静置3~10天,最后取上部澄清溶液得到0.025~0.25mol/L高锰酸钾溶液,保存于棕色瓶备用;
3)用酸溶液调节上述海藻酸钠溶液的pH值在3~4范围,并充分搅拌溶液;
4)将上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中,其中总体溶液中高锰酸钾量控制在0.025×10-3~0.25×10-3mol,室温避光搅拌反应;待溶液颜色从紫红色逐渐褪为无色时终止氧化反应;
5)向反应后的溶液中加入少量氯化钠,充分溶解后加入乙醇使滤液析出沉淀,通过减压抽滤得到粗产物;
6)将粗产物用水充分溶解后装入透析袋(cut off Mw=10000)中透析,使其中的无机离子透析完全;
7)透析完全后将透析液放入低温冰箱预冻10~14小时,然后进行冷冻干燥,最终获得部分氧化海藻酸钠产物。
2、根据权利要求1所述的部分氧化海藻酸钠的方法,其特征在于:所述酸为HCl、H2SO4或H3PO4。
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