CN104356404B - 一种透明质酸微泡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种透明质酸微泡，包括微泡膜和包裹在所述微泡膜内的溶剂，所述微泡膜由化学结构式如式(Ⅰ)所示的含有醛基的改性透明质酸通过分子间自交联形成，所述溶剂为蒸馏水或去离子水；式(Ⅰ)，其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1；本发明还提供了一种透明质酸微泡的制备方法，该方法工艺简单，制得的透明质酸微泡生物相容性良好，微泡的尺寸易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种透明质酸微泡及其制备方法。
背景技术
微泡(microbubbles)一般是指直径在1至1000微米之间，由微泡膜和膜内填充气体组成的球形材料，微泡因其特殊的结构及尺寸受到了广泛的关注。目前,用来制备微泡的材料主要有表面活性剂、蛋白质、脂类化合物和高分子聚合物等材料。
透明质酸(Hyaluronic acid,HA)，又称玻尿酸，基本结构是由D-葡萄糖醛酸与N-乙酰葡糖胺通过β1,3-糖苷键结合而成的二糖，其具有良好生物相容性和水溶性，同时该材料对肿瘤细胞具有靶向性，因此被广泛用于生物医学工程领域的研究，特别是作为药物缓释的载体材料。目前，在采用透明质酸制备微泡过程中需要加入化学交联剂进行化学反应得到微泡膜，化学交联剂引入，首先从物理化学性质上会对微泡的生物相容性产生影响，例如常用的化学交联剂戊二醛具有一定的细胞毒性，会影响微泡的生物相容性；其次化学交联反应制备微泡过程中，所涉及的化学工艺比较冗长，因此成本相对较高，不利于微泡的产业化发展。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种透明质酸微泡及其制备方法。本发明透明质酸微泡的制备方法工艺简单，制得的透明质酸微泡生物相容性好、粒径可控。
本发明第一方面提供了一种透明质酸微泡，包括微泡膜和包裹在所述微泡膜内的溶剂，所述微泡膜由化学结构式如式(Ⅰ)所示的含有醛基的改性透明质酸通过分子间自交联形成，所述溶剂为蒸馏水或去离子水；
其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1。
优选地，所述含有醛基的改性透明质酸由化学结构式如式(Ⅱ)所示的透明质酸的主链中D-葡萄糖醛酸结构中相邻的两个羟基被氧化成醛基后断链形成；
优选地，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～10μm。
更优选地，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～6μm。
本发明第一方面提供的透明质酸微泡，所述透明质酸微泡中的微泡膜由含有活性较强的醛基基团的改性透明质酸通过分子间自交联形成，所述透明质酸微泡生物相容性良好，扩大了透明质酸的生物医学工程的应用范围，具有良好的应用前景。
本发明第二方面提供了一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)将化学结构式如式(Ⅱ)所示的透明质酸溶解在溶剂中，得到透明质酸溶液，随后在所述透明质酸溶液中加入氧化剂，并于40℃～70℃下搅拌3～24h发生氧化反应，所述透明质酸主链中D-葡萄糖醛酸结构中相邻的两个羟基被氧化成醛基后断链，制得含有醛基的改性透明质酸溶液，所述含有醛基的改性透明质酸的化学结构式如式(Ⅰ)所示；所述氧化剂为高碘酸纳、高锰酸钾和氯酸钾中的一种或多种，所述氧化剂与所述透明质酸的糖苷单元的摩尔比为0.1:1～1:1；所述溶剂为蒸馏水或去离子水；
其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1；
(2)向所述含有醛基的改性透明质酸溶液中加酸调节pH至1～6，得到混合溶液，将所述混合溶液在20℃～70℃搅拌反应3～5h，搅拌速度为100～10000rad/s，所述含有醛基的改性透明质酸通过分子间自交联反应形成微泡膜，所述微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸溶液中的溶剂，透析后，得到透明质酸微泡。
优选的，步骤(1)中，可以选择所述透明质酸的盐或所述透明质酸衍生物的盐作为原料，所述透明质酸的盐可以为透明质酸的钠盐、钾盐、镁盐、钙盐或铝盐，但本发明不限于这些盐。所述透明质酸衍生物是指透明质酸的糖苷单元中的羧基、羟基或乙酰基被其他取代基取代得到的物质。
优选地，步骤(1)中，所述氧化剂与所述透明质酸的糖苷单元的摩尔比为0.5:1～1:1。
优选地，步骤(1)中，所述m:n为0.5:1～1:1。
优选地，步骤(1)中，所述透明质酸溶液的质量浓度范围为0.1％～5％。
更优选地，步骤(1)中，所述透明质酸溶液的质量浓度范围为1％～5％。
优选地，步骤(1)中，所述透明质酸溶解在溶剂中形成透明质酸溶液时，水浴加热到80℃，并在该温度下维持1小时，从而保证透明质酸充分溶解。
更优选地，步骤(1)中，所述透明质酸溶解在pH值为6～8的蒸馏水中形成透明质酸溶液。该pH条件下，有利于提高氧化剂的氧化效果，而又不至于引起透明质酸中氨基甲酸酯基团的水解，避免导致透明质酸的不可逆降解。
优选地，步骤(1)中，所述搅拌的方式和速度不限。
步骤(1)中，氧化反应结束后能明显观察到透明质酸溶液的粘度降低，溶液清澈。
所述透明质酸主链中的D-葡萄糖醛酸结构中含有相邻的两个羟基，相邻的两个羟基具有一定的还原剂，在氧化剂的作用下，相邻的两个羟基被氧化成醛基，使D-葡萄糖醛酸从相邻的羟基处断链开环，得到含有醛基的改性的透明质酸，可以根据氧化剂的量，控制所述透明质酸的糖苷环单元开环形成活性基团醛基的量，通过控制活性基团醛基的量使后续材料具有不同的性质。如提高氧化剂的使用量，会增加改性透明质酸中的醛基基团，而增加改性透明质酸的后续交联反应的交联强度。
优选地，步骤(2)中，所述搅拌速度为800～10000rad/s。
优选地，步骤(2)中，向所述含有醛基的改性透明质酸溶液中加酸调节pH至2～5。
优选地，步骤(2)中，所述透析采取规格为截留分子3000的透析袋，透析3～5次，除去未反应的氧化剂小分子等，而不析出所述透明质酸微泡。
优选地，步骤(2)制得所述透明质酸微泡后，从所述混合溶液中分离所述透明质酸微泡，并进行干燥，蒸发所述透明质酸微泡中的溶剂，得到干燥透明质酸微泡，所述干燥透明质酸微泡的微泡膜内包裹有空气。
更优选地，得到干燥透明质酸微泡后，再在所述干燥的透明质酸微泡中填充全氟化碳、氧气、六氟化硫、二氧化碳或氮气，具体填充的气体可根据实际应用需要进行选择。
优选地，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～10μm。
更优选地，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～6μm。
通过对透明质酸的化学物理性质的分析可知，透明质酸的基本结构是由D-葡萄糖醛酸与N-乙酰葡糖胺通过β1,3-糖苷键结合而成的二糖，透明质酸主链中的D-葡萄糖醛酸结构中含有相邻的两个羟基，相邻的两个羟基具有一定的还原剂，在氧化剂的作用下，相邻的两个羟基被氧化成醛基，使D-葡萄糖醛酸从相邻的羟基处断链开环，得到含有醛基的改性的透明质酸，所述含有醛基的改性的透明质酸中既含有高活性的醛基，又含有羟基。高活性醛基的存在可以有利于改性的透明质酸后续的交联反应，透明质酸的氧化反应方程式为：
其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1。
将氧化后得到的含有醛基的改性透明质酸溶液加酸(催化剂)调节pH至1～6，得到混合溶液，在酸性条件下和搅拌条件下，所述混合溶液中的所述改性透明质酸之间的醛基和羟基发生缩醛反应形成微泡膜，所述微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸溶液中的溶剂，透析后，得到透明质酸微泡。所述改性透明质酸分子之间是任意交联的，可以是一个改性透明质酸分子中的醛基和另外一个改性透明质酸分子中D-葡萄糖醛酸结构中相邻的两个羟基进行缩醛反应，也可以是一个改性透明质酸分子中的醛基和另外一个改性透明质酸分子中N-乙酰葡糖胺结构中任意羟基进行缩醛反应，其中的一种交联方式的化学反应方程式如下所示：
本发明可以通过调节HA材料溶液的浓度及氧化剂与HA材料主链糖苷单元的比例，来调控HA被氧化的程度，进一步来调控HA的改性程度和交联程度，从而控制微泡尺寸大小；也可以通过调节羟醛缩合反应时溶液pH值(pH值范围1～6)，来调控HA主链交联程度，从而控制微泡尺寸大小；也可以通过调节羟醛缩合反应过程中的搅拌速度(范围在100～10000rad/s之间)，来调制微泡尺寸大小。
本发明首先通过氧化透明质酸得到具有活性基团的改性透明质酸，为后续微泡的制备提供可反应的化学基团，然后通过改性透明质酸分子之间的交联反应制得微泡膜，进而制得微泡，制备工艺简单，同时在制备过程中未引入化学交联剂，使获得的新型透明质酸微泡能延续透明质酸材料的良好生物相容性。本发明通过调控反应条件参数可以控制微泡载体的尺寸，可以根据不同的需要制备出不同粒径的透明质酸微泡，从而使制得的透明质酸微泡应用于超声造影、药物缓释及酶与细胞的固定化等不同领域。
因此，本发明制备方法获得的HA微泡具有良好的生物相容性和粒径可控性，进一步扩大了透明质酸生物材料的生物医学工程应用范围，具有很好的应用前景。
综上，本发明有益效果包括以下几个方面：
1、本方法工艺简单，同时未引入其他化学物质，获得的透明质酸微泡具有良好的生物相容性；
2、通过调控反应条件参数可以控制微泡载体的尺寸，可以根据不同的需要制备出不同粒径的透明质酸微泡，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例6制得的透明质酸微泡的扫描电镜图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
实施例1：
实施例1-6采用Sigma公司生产的透明质酸产品(产品号为NO.94137，分子量为10,000-30,000g/mol)。
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.01g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为0.1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续反应3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在40℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为4.5±0.5μm。
实施例2：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为4.7±0.6μm。
实施例3：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.5g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为5wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为5.2±0.5μm。
实施例4：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为1:1，60℃搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为3.5±0.3μm。
实施例5：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为2000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在40℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为2.4±0.3μm。
实施例6：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，40℃搅拌并持续24小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降，制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为10000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在20℃持续搅拌反应5小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子量为3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为0.5±0.04μm。
图1为本发明实施例6制得的透明质酸微泡的扫描电镜图。从图1中可以看出，微泡的尺寸约为0.5±0.04μm，微泡的尺寸大小均一。
实施例7：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，70℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至1，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在70℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为3.5±0.2μm。
实施例8：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至6，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为6.4±0.7μm。
实施例9：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.1:1，60℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为8.3±1.0μm。
实施例10：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为100rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为9.2±1.2μm。
实施例11：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至5，并同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为2000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在40℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子量为3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为2.7±0.5μm。
实施例12：
实施例12-15采用Sigma公司生产的透明质酸产品(产品号为NO.40583，分子量为8,000-15,000g/mol)。
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.01g HA，溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为0.1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃搅拌并持续反应3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时磁力搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为800rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在40℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为6.0±0.8μm。
实施例13：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高碘酸纳(NaIO4)作为氧化剂，NaIO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃搅拌并持续3小时，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为2000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续反应3小时，有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子量为3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为2.1±0.6μm。
实施例14：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂，KMnO4和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续3小时后，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为10000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续搅拌反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为0.8±0.04μm。
实施例15：
一种透明质酸微泡的制备方法，包括以下步骤：
(1)取0.1g HA溶解在10mL蒸馏水中，水浴加热到80℃，维持1小时；待HA充分溶解，降低温度并维持在60℃，得到质量浓度为1wt％的透明质酸水溶液，随后在透明质酸水溶液中加入氯酸钾(KClO3)作为氧化剂，KClO3和HA摩尔比为0.5:1，60℃下搅拌并持续3小时，停止反应，明显观察到溶液粘度下降；制得含有双醛基的改性透明质酸水溶液；
(2)向含有醛基的改性透明质酸水溶液中加酸调节pH至2，并同时采用ikaT25Digital ultra-turrax分散机搅拌含有醛基的改性透明质酸水溶液，搅拌速度为2000rad/s，得到混合溶液，将混合溶液在50℃持续反应持续反应3小时，含有醛基的改性透明质酸分子间发生自交联反应形成微泡膜，微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸水溶液中的溶剂蒸馏水，得到透明质酸微泡。然后将透明质酸微泡置截留分子3000的透析袋透析72小时，并隔24小时换蒸馏水，得到纯化的透明质酸微泡，通过Zeta电位检测该微泡的尺寸约为2.5±0.5μm。
表1为实施例1-15的制备条件参数和制得的透明质酸微泡粒径大小，从表1可以看出，在其他条件不变的情况下，透明质酸溶液的浓度越大，得到的透明质酸微泡的粒径越大。这是因为透明质酸溶液的浓度越大，未被氧化的透明质酸量越多，未被交联的透明质酸量越多，微泡比较松散，粒径较大。在其他条件不变的情况下，氧化剂与透明质酸的糖苷单元的摩尔比越大，透明质酸微泡的粒径越小，这是因为氧化剂越多，透明质酸被氧化得越完全，改性透明质酸中的醛基越多，改性透明质酸分子之间的交联越紧密，得到的微泡尺寸越小。在其他条件不变的情况下，搅拌速度越快，微泡的粒径越小，这是因为搅拌速度越快，交联反应越快，改性透明质酸之间交联越紧密，得到的微泡粒径越小。在其他条件不变的情况下，反应pH越小，催化剂越多，交联反应越快，改性透明质酸之间交联越紧密，得到的微泡粒径越小。因此，本发明提供的透明质酸微泡的制备方法，通过调控反应条件参数可以控制微泡载体的尺寸，微泡的粒径可控。
表1为实施例1-15的制备条件参数和制得的透明质酸微泡粒径大小
注：摩尔比为氧化剂与所述透明质酸的糖苷单元的摩尔比。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种透明质酸微泡，其特征在于，包括微泡膜和包裹在所述微泡膜内的溶剂，所述微泡膜由化学结构式如式(Ⅰ)所示的含有醛基的改性透明质酸通过分子间自交联形成，所述溶剂为蒸馏水或去离子水；
其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1。
2.如权利要求1所述的透明质酸微泡，其特征在于，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～10μm。
3.一种透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将化学结构式如式(Ⅱ)所示的透明质酸溶解在溶剂中，得到透明质酸溶液，随后在所述透明质酸溶液中加入氧化剂，并于40℃～70℃下搅拌3～24h发生氧化反应，所述透明质酸主链中D-葡萄糖醛酸结构中相邻的两个羟基被氧化成醛基后断链，制得含有醛基的改性透明质酸溶液，所述含有醛基的改性透明质酸的化学结构式如式(Ⅰ)所示；所述氧化剂为高碘酸纳、高锰酸钾和氯酸钾中的一种或多种，所述氧化剂与所述透明质酸的糖苷单元的摩尔比为0.1:1～1:1；所述溶剂为蒸馏水或去离子水；
其中，m为1～2000的自然数，n为1～2000的自然数，且m:n为0.1:1～1:1；
(2)向所述含有醛基的改性透明质酸溶液中加酸调节pH至1～6，得到混合溶液，将所述混合溶液在20℃～70℃搅拌反应3～5h，搅拌速度为100～10000rad/s，所述含有醛基的改性透明质酸通过分子间自交联反应形成微泡膜，所述微泡膜包裹所述含有醛基的改性透明质酸溶液中的溶剂，透析后，得到透明质酸微泡。
4.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化剂与所述透明质酸的糖苷单元的摩尔比为0.5:1～1:1。
5.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述透明质酸溶液的质量浓度范围为0.1％～5％。
6.如权利要求5所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述透明质酸溶液的质量浓度范围为1％～5％。
7.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌速度为800～10000rad/s。
8.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，向所述含有醛基的改性透明质酸溶液中加酸调节pH至2～5。
9.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，步骤(2)制得所述透明质酸微泡后，从所述混合溶液中分离所述透明质酸微泡，并进行干燥，蒸发所述透明质酸微泡中的溶剂，得到干燥透明质酸微泡，所述干燥透明质酸微泡的微泡膜内包裹有空气。
10.如权利要求3所述的透明质酸微泡的制备方法，其特征在于，所述透明质酸微泡的粒径为0.5μm～10μm。
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