CN102731845A - 一种制备磁性壳聚糖的方法 - Google Patents
一种制备磁性壳聚糖的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102731845A CN102731845A CN2012102507473A CN201210250747A CN102731845A CN 102731845 A CN102731845 A CN 102731845A CN 2012102507473 A CN2012102507473 A CN 2012102507473A CN 201210250747 A CN201210250747 A CN 201210250747A CN 102731845 A CN102731845 A CN 102731845A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- magnetic
- solution
- reaction
- hydrochloric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种制备磁性壳聚糖的方法。运用还原沉淀法的原理，首先配制均匀的含一定浓度三价铁盐的壳聚糖酸溶液，然后加入一定量的还原剂亚硫酸钠溶液，反应一段时间后与足量氨水混合即制得磁性壳聚糖。本发明的特点是：磁性壳聚糖的制备工艺非常简单，工艺参数易控制，制备过程均在常温下进行，并且不需要氮气等惰性气体的保护，反应时间也很短，可以实现低成本、大批量生产。制备得到的磁性壳聚糖磁响应性能良好，可通过外界磁场作用进行回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种运用还原沉淀法原位生成磁性壳聚糖的方法。
背景技术
壳聚糖(CTS)是自然界大量存在的天然阳离子生物大分子，是自然界中储量第二大的生物资源，来源丰富。壳聚糖分子链上丰富的羟基和氨基使其对于金属离子、染料、蛋白质等物质有良好的亲和力，同时具有良好的生物相容性、可降解性，以及易化学修饰等特点，可广泛用于废水处理、生物医学等领域。但壳聚糖密度小、质软，稳定性差，难于从吸附基质中分离，使其在应用上受到了限制。纳米磁性壳聚糖材料是近年来发展起来的一种新型功能高分子材料，将壳聚糖与磁性Fe3O4结合制备成纳米材料，具有传质速率高、固液接触和磁响应好等特点。能通过外加磁场定向分离，有利于分离过程的简化和自动化。
磁性壳聚糖材料的制备方法主要有包埋法、单体聚合法和原位合成法。其中，原位合成法是目前认为制备磁性壳聚糖材料最好的方法，所制得的磁性壳聚糖不仅分散性良好，而且磁粉在壳聚糖中的分散性均一，从而保证材料的磁响应性一致。目前已有采用化学共沉淀法原位合成和氧化沉淀法原位合成磁性壳聚糖的报道，其中运用较多的是化学共沉淀原位合成法，这种方法是将相对易于分散的制备磁性颗粒的原料(如：二价和三价铁盐等)先行分散在壳聚糖溶液中，再在氮气等惰性气体保护下将该混合液与共沉淀剂碱液混合，无机磁性颗粒在壳聚糖提供的受控环境下（40-60℃）通过化学反应原位生成，从而得到磁性壳聚糖纳米材料。但是，无论是化学共沉淀法原位合成还是氧化沉淀法原位合成，在制备过程中都需要在氮气等惰性气体保护下进行，而且前者还需加热到一定温度，制备过程所需设备较为繁杂，成本较高，导致产品价格不菲。现在已有少量用还原沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的报道，制备过程无需氮气保护且常温下进行，但还没有运用还原沉淀法原理原位合成磁性壳聚糖的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种运用还原沉淀法原位合成磁性壳聚糖的制备方法，所需设备简单，操作简便。
本发明的制备方法，将壳聚糖酸溶液与三价铁盐溶液混合后无需氮气保护下，常温下加入亚硫酸钠溶液，再与稀释氨水混合即制成磁性壳聚糖。
具体过程如下：
1）将壳聚糖加入醋酸或盐酸溶液，配成壳聚糖酸溶液；
2）将FeCl3· 6H2O溶于盐酸中，将所得溶液加入到壳聚糖酸溶液中，Fe3+与壳聚糖的质量比为1/3-3/1，搅拌混合得到均匀的黄色溶液；
3）室温下，将亚硫酸钠溶液加入到步骤（2）所得混合溶液中，SO3 2-与Fe3+的初始摩尔比为1/2-1/4，搅拌反应，反应液颜色从黄色变为红色，当反应液颜色从红色又开始变为黄色时，将反应液与氨水混合，立即生成黑色磁性壳聚糖，继续搅拌使反应完全；
4）将所生成的磁性壳聚糖磁分离，醇洗、水洗至中性，干燥备用。
上述方案中，用浓度为1.0%（V/V）的醋酸或盐酸溶液溶解壳聚糖。
所述的氨水的浓度为1.68～2.8%(v/v)。
用此法制好的磁性壳聚糖具有良好的磁响应性能。
壳聚糖含有大量的活性基团如氨基、羟基等，能与Fe3+发生很好的螯合作用，使Fe3+很好的分散于溶液中，得到均匀的黄色溶液。亚硫酸钠作为还原剂加入前述黄色溶液中，首先生成Fe3+与SO3 2-形成的络合物，使溶液马上变成红色，此时若与氨水混合并没有黑色磁性壳聚糖生成，表明还没有亚铁离子生成，待反应一会儿以后，红色反应液一开始变为黄色则与稀释后的足量氨水混合，立即生成黑色的磁性壳聚糖，表明反应液又开始变黄时亚硫酸钠已将Fe3+部分还原成Fe2+。从红色络合物到部分还原出Fe2+的过程较快，而溶解氧的氧化作用相对较慢，此时将反应液迅速与氨水混合则阻止了Fe2+重新被氧化，因而整个制备过程中不需要氮气等惰性气体的保护，并且所有反应都在常温下进行。
本发明提供的磁性壳聚糖的制备方法，制备工艺非常简单，工艺参数易控制，制备所需设备和药品简单、低廉，合成时间很短，可实现低成本、大批量生成。用此法制得的磁性壳聚糖磁响应性能良好，可通过外界磁场作用进行回收，可进一步与其他材料结合应用于废水处理、固定化酶、蛋白质分离与提纯、细胞分离、释药与靶向作用等方面，具有很好的应用前景。
附图说明
图1实施例1制得磁性壳聚糖磁响应性能图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但不限制本发明。
实施例1
称取0.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入29.73mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL1.68%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离，如图1所示。
实施例2
称取0.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）醋酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入13.4mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入29.73mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL1.68%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
实施例3
称取1.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入29.73mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将50mL1.68%（V/V）氨水倒入反应液中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
实施例4
称取0.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入29.73mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL2.8%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
实施例5
称取0.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入44.60mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL1.68%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
实施例6
称取0.500g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和64.47ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入22.3mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL1.68%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
实施例7
称取1.00g壳聚糖溶解于50mL 1.0%（V/V）盐酸溶液中，加入到250mL烧瓶中，加入4.46mL 2mol/L的FeCl3盐酸溶液和5ml蒸馏水，搅拌1h。常温下，加入29.73mL 0.1mol/L的Na2SO3溶液，快速搅拌，反应一段时间后（溶液颜色由黄变红再变黄时），将反应液倒入50mL1.68%（V/V）氨水中，立即生成黑色的磁性壳聚糖，继续搅拌反应10min。反应结束后磁分离，醇洗、水洗至中性，得到的磁性壳聚糖材料具有良好的磁响应性能，能通过外加磁场定向分离。
Claims (3)
1.一种制备磁性壳聚糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将壳聚糖加入醋酸或盐酸溶液，配成壳聚糖酸溶液；
2）将FeCl3· 6H2O溶于盐酸中，将所得溶液加入到壳聚糖酸溶液中，Fe3+与壳聚糖的质量比为1/3-3/1，搅拌混合得到均匀的黄色溶液；
3）室温下，将亚硫酸钠溶液加入到步骤（2）所得混合溶液中，SO3 2-与Fe3+的初始摩尔比为1/2-1/4，搅拌反应，反应液颜色从黄色变为红色，当反应液颜色从红色又开始变为黄色时，将反应液与氨水混合，立即生成黑色磁性壳聚糖，继续搅拌使反应完全；
4）将所生成的磁性壳聚糖磁分离，醇洗、水洗至中性，干燥备用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用浓度为1.0%（V/V）的醋酸或盐酸溶液溶解壳聚糖。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的氨水的浓度为1.68～2.8%(v/v)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012102507473A CN102731845A (zh) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | 一种制备磁性壳聚糖的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012102507473A CN102731845A (zh) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | 一种制备磁性壳聚糖的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102731845A true CN102731845A (zh) | 2012-10-17 |
Family
ID=46988198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012102507473A Pending CN102731845A (zh) | 2012-07-19 | 2012-07-19 | 一种制备磁性壳聚糖的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102731845A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106040194A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 南京师范大学 | 一种具有核‑刷结构的壳聚糖磁性复合小球吸附剂及制备方法和应用 |
| CN108956488A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-12-07 | 山东省医疗器械产品质量检验中心 | 一种壳聚糖或壳聚糖盐中蛋白质含量的测定方法 |
| CN109603765A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 陕西师范大学 | 一种低聚壳聚糖磁珠的、制备方法及其应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101870499A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-27 | 四川大学 | 超顺磁四氧化三铁纳米颗粒的超声振荡原位包覆制备方法 |
| CN102533258A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 武汉大学 | 掺杂近红外量子点/磁性壳聚糖多功能荧光标记试剂及其制备方法 |
-
2012
- 2012-07-19 CN CN2012102507473A patent/CN102731845A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101870499A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-27 | 四川大学 | 超顺磁四氧化三铁纳米颗粒的超声振荡原位包覆制备方法 |
| CN102533258A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 武汉大学 | 掺杂近红外量子点/磁性壳聚糖多功能荧光标记试剂及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106040194A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 南京师范大学 | 一种具有核‑刷结构的壳聚糖磁性复合小球吸附剂及制备方法和应用 |
| CN108956488A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-12-07 | 山东省医疗器械产品质量检验中心 | 一种壳聚糖或壳聚糖盐中蛋白质含量的测定方法 |
| CN108956488B (zh) * | 2018-04-23 | 2020-11-10 | 山东省医疗器械产品质量检验中心 | 一种壳聚糖或壳聚糖盐中蛋白质含量的测定方法 |
| CN109603765A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 陕西师范大学 | 一种低聚壳聚糖磁珠的、制备方法及其应用 |
| CN109603765B (zh) * | 2018-12-14 | 2021-07-16 | 陕西师范大学 | 一种低聚壳聚糖磁珠的、制备方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102554258B (zh) | 一种在水溶液里制备金属银纳米结构的方法 | |
| CN105693750B (zh) | 一种环保金属有机骨架材料的快速制备 | |
| CN101792514B (zh) | 一种核壳结构的磁性荧光双功能纳米粒子的制备方法 | |
| CN102973948A (zh) | 基于磁性碳量子点/壳聚糖复合微球的药物载体的制法 | |
| CN101544403B (zh) | 微胶囊化钼酸盐的制备方法 | |
| CN101071669A (zh) | 电子束辐照制备具有核壳结构的磁性复合微球的方法 | |
| CN104801316A (zh) | 高分散小尺寸磁性负载型金钯合金催化剂及其制备方法 | |
| CN101333103A (zh) | 一种铁氧体磁性空心微球的合成方法 | |
| CN102731845A (zh) | 一种制备磁性壳聚糖的方法 | |
| CN104383548B (zh) | 一种可循环使用的可控释放纳米材料的制备方法 | |
| CN106040307B (zh) | 一步水热法合成Fe3O4(PAA)@C-Au核壳结构微球的制备方法 | |
| CN106311275A (zh) | 一种磁性核壳Fe3O4@SiO2－Ag纳米粒子的制备方法 | |
| CN102172776A (zh) | 一种金属钯粉的制备方法 | |
| CN101786673B (zh) | 一种碱式碳酸钴铁纳米材料的合成方法 | |
| CN102728847A (zh) | 一种金铜双金属纳米球的制备方法 | |
| Wang et al. | A photo-modulated organometallic nanozyme based on β-cyclodextrin-capped gold nanoparticles for the detection of Zn (II) and cascade catalysis | |
| CN103342646B (zh) | 一种高选择性合成4-硝基邻二甲苯的方法 | |
| CN101565383A (zh) | 一种催化加氢合成3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的方法 | |
| CN102489343B (zh) | 一种铁磁性离子交换材料及其制备方法 | |
| CN102240816B (zh) | 以纳米球形聚电解质刷为反应器制备纳米镍的方法及其应用 | |
| CN104556150A (zh) | 一种由Fenton试剂合成金属氰化物的方法 | |
| CN104370830A (zh) | 一种5-三氟甲基尿嘧啶的合成方法 | |
| CN102634125A (zh) | 单分散高磁质量分数的Fe3O4/聚合物磁性纳米粒子及制备方法 | |
| CN107572598A (zh) | 三氧化二铁与γ三氧化二铁球状纳米复合材料的制备方法 | |
| CN102489227B (zh) | 功能树脂负载型金属纳米粒子的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20121017 |