CN102558581A - 一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，它是以壳聚糖和多聚磷酸钠为原料，其制备方法是采用高压脉冲微胶囊成型仪，在高压静电的作用下，将壳聚糖溶液滴入多聚磷酸钠溶液中，即形成壳聚糖微球，在常温下放置24h后，再采用微波炉对壳聚糖微球进行微波辐射处理，最终得到高强度实心壳聚糖微载体，其粒径为500-800μm，所得的高强度实心壳聚糖微载体具有良好的生物相容性，可用于贴壁性细胞的悬浮培养。且其制备方法操作简单，成本低廉。

Description

一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法
技术领域
本发明属于组织工程微载体制备领域，特别涉及可用于贴壁性细胞的悬浮培养研究的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法。
背景技术
微波对材料的加热属于“体加热”，不同于一般的表面加热，从理论上来说，体加热使材料能够均匀受热。微波技术已成功用于交联羧甲基壳聚糖膜，使其能够应用于创伤治疗。在微波辐射下，以戊二醛交联壳聚糖膜，反应可在2-3分钟内完成，其拉伸强度优于水浴加热条件下交联的壳聚糖膜。
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，近年来在贴壁性细胞的悬浮培养研究领域，壳聚糖支架材料的研究非常广泛。
然而，传统方法制备出的壳聚糖微载体可塑性能、及机械强度均难以满足贴壁性细胞的悬浮培养研究领域的要求。因此本领域迫切需要提供一种微观结构均匀、易成型、机械强度较好的壳聚糖微载体。
发明内容
本发明的目的之一为了克服现有技术中制备的微载体机械性能差的缺点而提供一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法。
本发明的技术方案
一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，以壳聚糖和多聚磷酸钠为原料，采用高压脉冲微胶囊成型仪，在高压静电的作用下，将壳聚糖溶液滴入多聚磷酸钠溶液中，即形成壳聚糖微球，在常温下放置24h后，再采用微波炉对壳聚糖微球进行微波辐射处理，最终得到高强度实心壳聚糖微载体。
上述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、溶液的配制
①、配制2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液
先量取1ml醋酸加入100ml的容量瓶中定容，制得1%（V/V）醋酸溶液，再称取2.5g壳聚糖，加入1%（V/V）醋酸溶液中即可；
②、配制4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液
称取4.5g多聚磷酸钠溶于100ml的去离子水中即可。
（2）、高压脉冲成球
将步骤（1）中的2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液和4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液用高压静电微胶囊成型仪制备微球；
高压脉冲微胶囊成型仪的参数设定为电压39-45kv，推进速度为91mm/h，脉宽为5ms，频率为90Hz，液面距为24mm；
将微球在4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液中浸泡4h后，用去离子水清洗微球直至溶液为中性，并得到白色实心壳聚糖微球，再将白色实心壳聚糖微球在常温下放置24h，既得到实心壳聚糖微载体；
（3）、微波辐射处理 
采用微波炉对步骤（2）所得的实心壳聚糖微载体进行微波辐射，最终得高强度实心壳聚糖微载体。
上述所得的高强度实心壳聚糖微载体，可以通过调整高压脉冲微胶囊成型仪的控制参数来控制微载体的粒径及圆整度，其圆整度高，粒径为500-800                                               
Figure 381587DEST_PATH_IMAGE001
。且所得的高强度实心壳聚糖微载体具有良好的生物相容性，可用于贴壁性细胞的悬浮培养。
本发明的技术效果
本发明的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，制备过程中由于采用多聚磷酸钠做交联剂，通过原位沉析的方法使多聚磷酸钠溶液中的磷酸根和氢氧根与壳聚糖分子上带正电的氨基起中和作用，使壳聚糖分子层层组装原位沉析，得到机械强度较高的同心筒状层状叠加结构的壳聚糖微球，比通常采用氢氧化钠做交联剂制得的微球机械强度高。再通过微波炉对微球进行体加热，使壳聚糖微球发生交联反应，即无需戊二醛交联壳聚糖微球也可增强微载体的机械强度，从而形成体型网络状结构的粒径为500-800的高强度实心壳聚糖微载体。
且由于采用高压静电脉冲成球技术，使得所得的高强度实心壳聚糖微载体的圆整度高。
另外，本发明的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，操作简单，成本低廉。   
附图说明
图1是本发明所得的高强度实心壳聚糖微载体的扫描电镜图片。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明进一步说明，但并不限制本发明。
本发明所用的所有试剂均为医药纯，均来自上海国药集团；
本发明所用的扫描电镜为Quanta x50系列扫描电子显微镜（美国FEI公司）；
所用的微波炉型号为WG800CTL23
Figure 2012100005538100002DEST_PATH_IMAGE002
K6的Galanz微波炉；
本发明所用的高压静电微胶囊成型仪，推进速度为1-99mm/h，上海理工大学。
实施例1
一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，包括如下步骤：
（1）、溶液的配制
①、配制2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液
先量取1ml醋酸加入100ml的容量瓶中定容，制得1%（V/V）醋酸溶液，再称取2.5g壳聚糖，加入1%（V/V）醋酸溶液中即可；
②、配制4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液
称取4.5g多聚磷酸钠溶于100ml的去离子水中即可；
（2）、高压脉冲成球
将步骤（1）中的2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液和4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液用高压静电微胶囊成型仪制备微球；
可通过对仪器参数的设定来控制微载体的粒径及圆整度；
高压脉冲微胶囊成型仪的参数设定为电压39-45kv，推进速度为91mm/h，脉宽为5ms，频率为90Hz，液面距为24mm；
将微球在4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液中浸泡4h后，用去离子水清洗微球直至溶液为中性，并得到白色实心壳聚糖4微球，再将白色实心壳聚糖微球在常温下放置24h，既得到实心壳聚糖微载体；
（3）、微波辐射处理 
采用微波炉对步骤（2）所得的实心壳聚糖微载体进行微波辐射，最终得高强度实心壳聚糖微载体；
微波辐射过程功率为160W,时间为2min。
上述所得的高强度实心壳聚糖微载体经扫描电镜进行扫描，结果见图1，从图1中可以看出所得的高强度实心壳聚糖微载体，圆整度高，粒径为720
Figure 373999DEST_PATH_IMAGE001
。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，其特征在于以壳聚糖和多聚磷酸钠为原料，采用高压脉冲微胶囊成型仪，在高压静电的作用下，将壳聚糖酸溶液滴入多聚磷酸钠溶液中，即形成壳聚糖微球，在常温下放置24h后，再采用微波炉对壳聚糖微球进行微波辐射处理，最终得到高强度实心壳聚糖微载体。
2.如权利要求1所述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）、溶液的配制
①、配制2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液
先量取1ml醋酸加入100ml的容量瓶中定容，制得1%（V/V）醋酸溶液，再称取2.5g壳聚糖，加入1%（V/V）醋酸溶液中即可；
②、配制4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液
称取4.5g多聚磷酸钠溶于100ml的去离子水中即可；
（2）、高压脉冲成球
将步骤（1）中的2.5%（W/V）壳聚糖酸溶液和4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液用高压静电微胶囊成型仪制备微球；
高压脉冲微胶囊成型仪的参数设定为电压39-45kv，推进速度为91mm/h，脉宽为5ms，频率为90Hz，液面距为24mm；
将微球在4.5%（W/V）多聚磷酸钠溶液中浸泡4h后，用去离子水清洗微球直至溶液为中性，并得到白色实心壳聚糖微球，再将白色实心壳聚糖微球在常温下放置24h，既得到实心壳聚糖微载体；
（3）、微波辐射处理 
采用微波炉对步骤（2）所得的实心壳聚糖微载体进行微波辐射，最终得高强度实心壳聚糖微载体。
3.如权利要求1或2所述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，其特征在于所用的壳聚糖脱乙酰度为80-91%。
4.如权利要求3所述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，其特征在于步骤（3）所述的微波辐射控制功率为160W，时间为2min。
5.如权利要求4所述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，其特征在于所得的高强度实心壳聚糖微载体其粒径为500-800                                               。
6.如权利要求1或2所述的一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法所得的高强度实心壳聚糖微载体用于贴壁性细胞的悬浮培养。
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