CN103204955A

CN103204955A - 壳聚糖的改性及其对重金属的螯合作用

Info

Publication number: CN103204955A
Application number: CN2013101165280A
Authority: CN
Inventors: 赵宏坤; 范颖华; 张炜; 满兆红; 都启晶; 姜彦君; 李凤梅
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2013-04-06
Filing date: 2013-04-06
Publication date: 2013-07-17

Abstract

本发明要解决的技术问题是研制一种具有螯合重金属能力的印迹改性壳聚糖，有主动肝靶向效果，可有效去除肝脏中的重金属。本发明制备印迹改性壳聚糖，通过制备改性壳聚糖，优化反应条件，检测改性壳聚糖的纯度，印迹改性壳聚糖，体外条件下检测改性壳聚糖去除铅的能力，动物实验确定去除铅的能力，确定印记改性壳聚糖的毒性实验，得到具有螯合重金属能力的印记改性壳聚糖。

Description

壳聚糖的改性及其对重金属的螯合作用

技术领域

本发明涉及具有螯合重金属能力的印迹改性壳聚糖的制备方法，包括壳聚糖的改性，印迹改性壳聚糖，检测螯合重金属能力，确定印迹改性壳聚糖的毒性，用于螯合体内重金属，降低重金属含量。

背景技术

壳聚糖对金属离子有着较强的吸附能力，由于粘度大,分子刚性差,在偏酸性的溶液中,分子中的氨基( -NH2) 易质子化( -NH3⁺) 而溶解, 使其应用受到限制，且壳聚糖吸附重金属缺乏针对性。

改性壳聚糖是利用壳聚糖重复单元上的羟基和氨基,对其进行交联、接枝、酯化、酰化、醚化等化学改性，制备出具有不同理化特性的壳聚糖衍生物，提高了吸附能力。根据肝实质细胞膜上存在能够专一性识别含有半乳糖或乳糖基化合物的去唾液酸糖蛋白受体，合成了乳糖化壳聚糖。乳糖化壳聚糖与肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体特异结合使脂质体具有主动肝靶向效果。目前，乳糖化壳聚糖已被作为载体，用于治疗肝脏疾病。

分子印迹技术可以形象的表述为制备对目标具有特异识别性的物质，就像是容纳特定钥匙的锁的一种技术，所得的聚合物具有对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点，可以根据预定的选择性和高度识别性能进行分子识别。

分子印迹技术是二十世纪八十年代迅速发展起来的一种化学分析技术，属于泛分子化学研究范畴。它在化学仿生传感器、模拟抗体、模拟酶催化、膜分离技术、色谱中对映体和位置异构体的分离、固相提取、临床药物分析等领域展现了良好的应用前景。铅离子印迹改性壳聚糖可以针对性的去除肝脏中的铅离子。

发明内容

本发明要解决的技术问题是研制一种具有螯合重金属能力的印迹改性壳聚糖，有主动肝靶向效果，可有效去除肝脏中的重金属。

本发明的技术方案是制备印迹乳糖化壳聚糖，通过制备改性壳聚糖，优化反应条件，检测改性壳聚糖的纯度，印迹改性壳聚糖，体外条件下检测改性壳聚糖去除铅的能力，动物实验确定去除铅的能力，确定印迹改性壳聚糖的毒性实验，得到具有螯合重金属能力的改性壳聚糖。

附图说明

附图是本发明所述的印迹改性壳聚糖的制备流程图。

具体实施方式

1.改性壳聚糖的制备

将1g壳聚糖，溶于4.8%乳酸溶液中，用水稀释后，加入6g乳糖，室温下搅拌反应3小时，加入1.3g氰基硼氢化钠,然后于室温下反应48小时，透析处理，冷冻干燥即得到纯品改性壳聚糖。

2.改性壳聚糖中乳糖含量的检测：

采用苯酚硫酸法测定乳糖化壳聚糖中乳糖的含量，分光光度计测量，采用标准乳糖制作标准曲线，然后进行样品含量测定，以标准曲线计算乳糖含量。

3. 铅离子印迹乳糖壳聚糖的制备

将乳糖壳聚糖与醋酸铅加水搅拌反应30分钟，使之完全活化。活化完后加入质量分数为百分之一的聚乙二醇-10000，在50℃水浴下搅拌反应3h，冷却至室温。反应结束，向反应体系中加入适量无水乙醇，加入适量氢氧化钠溶液调剂溶液pH值到12，印迹聚合物成絮状物沉淀出来，抽滤，将印迹聚合物用蒸馏水洗涤至中性。将产物50℃真空干燥，碾成粉末，备用。

将印迹后产物溶于乙酸溶液中，溶解完全后，加入交联剂环氧氯丙烷，在60℃水浴下搅拌反应3h，反应结束，冷却至室温。向反应体系中加入适量无水乙醇，加入适量氢氧化钠溶液调剂溶液pH值到12，交联印记聚合物成絮状物沉淀出来，抽滤，将交联印迹聚合物用蒸馏水洗涤至中性。将产物50℃真空干燥，碾成粉末，备用。

铅离子印迹聚合物的洗脱，将铅离子印迹聚合物浸泡于EDTA溶液中，搅拌0.5h，后静置洗脱3h。将洗脱后产物抽滤，真空50℃干燥，碾成粉末，备用。

4. 铅离子印迹聚合物的体外条件下去除铅的能力

配制不同铅离子浓度的溶液，并用醋酸调剂溶液的pH为2，加入铅离子印迹聚合物。将吸附结束后的溶液抽滤，移取10ml滤液定容，用电感耦合等离子质谱法测定溶液中的铅离子含量。

5.印迹改性壳聚糖家兔体内重金属螯合能力的检测

通过灌胃方式将印迹改性壳聚糖注入家兔体内，饲喂4周，每周测定血铅含量及粪便中铅含量，饲喂结束后，用电感耦合等离子质谱法测定其肝脏、肠粘膜、肾、小肠、脑、心脏、肺脏中铅含量。

6. 确定改性壳聚糖的毒性

通过血锌、钙、铜含量测定，血红蛋白(Hb)测定，小鼠学习记忆能力测试，确定改性壳聚糖的毒性。

Claims

1.印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征在于针对性的螯合肝脏中的铅离子，制备的印记改性壳聚糖安全、无毒，对铅的去除度较高，方法如下：

步骤一，制备改性壳聚糖，优化反应条件；

步骤二，检测改性壳聚糖的纯度；

步骤三，印迹改性壳聚糖；

步骤四，体外条件下检测改性壳聚糖去除铅的能力；

步骤五，动物实验确定去除铅的能力；

步骤六，确定改性壳聚糖的毒性实验。

2. 根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是反应条件不同，改性壳聚糖中乳糖的含量不同；所述步骤一，改性壳聚糖的反应条件要进行优化，其方法是将1g壳聚糖，溶于4.8%乳酸溶液中，用水稀释后，加入6g乳糖，室温下搅拌反应3小时，加入1.3g氰基硼氢化钠,然后于室温下反应48小时，透析处理，冷冻干燥即得到纯品改性壳聚糖。

3. 根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是乳糖含量高则肝靶向效果高；所述步骤二，检测改性壳聚糖中乳糖含量，其方法是采用苯酚硫酸法测定改性壳聚糖中乳糖的含量，分光光度计测量，采用标准乳糖制作标准曲线，然后进行样品含量测定，以标准曲线计算乳糖含量。

4.根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是印迹改性壳聚糖反应条件需优化，所述步骤三，印迹改性壳聚糖，其方法是铅离子和壳聚糖的接枝，交联印迹改性壳聚糖，洗脱铅离子印迹改性壳聚糖。

5.根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是重金属去除饱和量需检测；所述步骤四，体外条件下检测改性壳聚糖去除铅的能力，其方法是用配制不同铅离子浓度的溶液，并用醋酸调剂溶液的pH为2，加入铅离子印迹聚合物；将吸附结束后的溶液抽滤，移取10ml滤液定容，用电感耦合等离子质谱法测定溶液中的铅离子含量。

6.根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是生物体内环境较为复杂，印迹改性壳聚糖效果需检测，所述步骤五，动物实验，通过小鼠血铅，脑、肝、肾、股骨铅的测定，确定去除铅的能力，其方法是通过灌胃方式将印迹改性壳聚糖注入家兔体内，饲喂4周，每周测定血铅含量及粪便中铅含量，饲喂结束后，用电感耦合等离子质谱法测定其肝脏、肠粘膜、肾、小肠、脑、心脏、肺脏中铅含量。

7.根据权利要求1所述的印迹改性壳聚糖的制备方法，其特征是印迹改性壳聚糖，所述步骤六，确定改性壳聚糖的毒性，其方法是通过血锌、钙、铜含量测定，血红蛋白(Hb)测定，小鼠学习记忆能力测试，确定改性壳聚糖的毒性。