CN105801899B - 一种多孔明胶纳米球的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于明胶球制备技术领域,特别涉及一种形貌规整、尺寸可控的多孔明胶纳米球的制备方法。本发明将二氧化硅/明胶混合液在剪切力的作用下分散于油中,利用水、油表面张力不同而形成明胶溶液球形,经过冰浴与交联处理后形成凝固稳定的明胶球,进一步以强酸去除明胶球中的二氧化硅模板进行制孔。本发明制备出的多孔微纳米明胶球尺寸可控、性能稳定且制备过程简单,条件易于控制,便于规模生产。

Description

一种多孔明胶纳米球的制备方法
技术领域
本发明属于明胶球制备技术领域,特别是涉及一种形貌规整、尺寸可控的多孔明胶纳米球的制备方法。
背景技术
明胶球具有许多优良的物理、化学和生物性能,被广泛应用于医药工程、生物技术、材料科学和电子信息产业等领域。明胶的主要组成为氨基酸组成相同而分子量分布很宽的多肽分子混合物,分子量一般在几万至几十万,具有生物亲和性与稳定性。明胶球作为微生物培育与固定的载体,常用于生物工程、细胞培养等。但目前明胶球的制备技术制备出来的明胶球普遍存在尺寸不均、球与球粘连、融合等问题,使得明胶纳米球在载药与载基因方面的应用受到了极大的限制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种可以制备出尺寸可控、形貌规整、性能稳定的多孔明胶纳米球的方法。
为实现上述目的,本发明提出的多孔明胶纳米球的制备方法,包括以下步骤:
1)按质量份数,将1-5份尺寸为50-100纳米的二氧化硅纳米球加入到1000-2000份水中,超声2-5小时,搅拌2-7小时;
2)按质量份数,在35-70摄氏度的水、乙醇混合液中加入明胶颗粒,配置质量分数5-20%的明胶溶液1-10份,在35-70摄氏度下保证溶液呈现流动状态,并加入1)中溶液后搅拌使其均匀混合;
3)按质量份数,将50-100份大豆油用水浴加热到35-70摄氏度,用高速剪切机进行搅拌,逐滴加入步骤2)中的溶液,全部滴加完成后搅拌1-5分钟;
4)按质量份数,将步骤3)得到的溶液继续在搅拌状态下以冰浴进行快速降温后,收集沉淀在底部的明胶小球加入到10-50份冰丙酮、乙醇混合液(体积比为1:1)中静置1-3小时后,分别以水、乙醇离心洗涤三次,得到尺寸50-3000纳米粉的二氧化硅/明胶颗粒;
5)配置质量分数为0.1-1.0%的甲醛水溶液10份,搅拌均匀后加入4)中产物,在5摄氏度下保持24小时后,转移到HF溶液中静置5-7小时,再以NaOH溶液、水、乙醇分别离心洗涤三遍,在80-100摄氏度下烘干。
作为优选,上述方法中,步骤2)中水、乙醇混合液中,水和乙醇体积比为10:1;步骤3)中高速剪切机的速度为500-10000转/分钟;步骤4)中冰丙酮、乙醇混合液的体积比为1:1。
与现有技术相比,本发明将二氧化硅/明胶混合液在剪切力的作用下分散于油中,利用水、油表面张力不同而形成明胶溶液球形,经过冰浴与交联处理后形成凝固稳定的明胶球,进一步以强酸去除明胶球中的二氧化硅模板进行制孔,为微生物培育与固定提供场所,具有以下有益效果:
(1)制备出的多孔微纳米明胶球尺寸可控,内部孔洞可通过不同尺寸的二氧化硅纳米球大小进行调控;
(2)制备出的明胶球性能稳定,生物相容性好,培养细胞成活率高;
(3)制备过程简单,条件易于控制,便于规模生产。
附图说明
图1是本发明多孔明胶纳米球的扫描电子显微镜图片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述,而不是要以此对本发明进行限制。
实施例1:
一种多孔明胶纳米球的制备方法,包括以下步骤:
1)将1份尺寸为50纳米的二氧化硅纳米球加入到1000份水中,超声2小时,搅拌2小时;
2)在35摄氏度的水、乙醇溶液(体积比为10:1)中加入明胶颗粒,配置质量分数5%的明胶溶液1份,在35摄氏度下保证溶液呈现流动状态,并加入1)溶液中搅拌使其均匀混合;
3)将50份大豆油用水浴加热到35摄氏度,用高速剪切机以500转/分钟的速度进行搅拌,逐滴加入步骤2)中的溶液,二氧化硅/明胶混合溶液在剪切力的作用下分散于大豆油中,因水、油表面张力不同而形成明胶溶液球形,全部滴加完成后搅拌1分钟;
4)将步骤3)得到的溶液继续在搅拌状态下以冰浴进行快速降温后,收集沉淀在底部的明胶小球加入到10份冰丙酮、乙醇混合液(体积比为1:1)中静置1小时后,分别以水、乙醇离心洗涤三次,如此,经过冰浴和交联处理后,得到尺寸1800-3000纳米、凝固稳定的二氧化硅/明胶颗粒;
5)配置质量分数为0.1%的甲醛水溶液10份,搅拌均匀后加入4)中产物,在5摄氏度下保持24小时后,转移到HF溶液中静置5小时,以强酸除去明胶球中的二氧化硅,以NaOH溶液、水、乙醇分别离心洗涤三遍,在80摄氏度下烘干,得到多孔纳米明胶球。
实施例2:
一种多孔明胶纳米球的制备方法,包括以下步骤:
1)将3份尺寸为70纳米的二氧化硅纳米球加入到1500份水中,超声3小时,搅拌3小时;
2)在50摄氏度的水、乙醇混合液(体积比为10:1)中加入明胶颗粒,配置质量分数5%的明胶溶液5份,在50摄氏度下保证溶液呈现流动状态,并加入1)溶液中搅拌使其均匀混合;
3)将70份大豆油用水浴加热到50摄氏度,用高速剪切机以800转/分钟的速度进行搅拌,逐滴加入步骤2)中的溶液,二氧化硅/明胶混合溶液在剪切力的作用下分散于大豆油中,因水、油表面张力不同而形成明胶溶液球形,全部滴加完成后搅拌3分钟;
4)将步骤3)得到的溶液继续在搅拌状态下以冰浴进行快速降温后,收集沉淀在底部的明胶小球加入到30份冰丙酮、乙醇混合液(体积比为1:1)中静置2小时后,分别以水、乙醇离心洗涤三次,如此,经过冰浴和交联处理后,得到尺寸500-1800纳米、凝固稳定的二氧化硅/明胶颗粒;
5)配置质量分数为0.7%的甲醛水溶液10份,搅拌均匀后加入4)中产物,在5摄氏度下保持24小时后,转移到HF溶液中静置6小时,以强酸除去明胶球中的二氧化硅,以NaOH溶液、水、乙醇分别离心洗涤三遍,在90摄氏度下烘干,得到多孔纳米明胶球。
实施例3:
一种多孔明胶纳米球的制备方法,包括以下步骤:
1)将5份尺寸为100纳米的二氧化硅纳米球加入到2000份水中,超声5小时,搅拌5小时;
2)在70摄氏度的水、乙醇混合液(体积比为10:1)中加入明胶颗粒,配置质量分数5%的明胶溶液10份,在70摄氏度下保证溶液呈现流动状态,并加入1)溶液中搅拌使其均匀混合;
3)将70份大豆油用水浴加热到70摄氏度,用高速剪切机以1000转/分钟的速度进行搅拌,逐滴加入步骤2)中的溶液,二氧化硅/明胶混合溶液在剪切力的作用下分散于大豆油中,因水、油表面张力不同而形成明胶溶液球形,全部滴加完成后搅拌5分钟;
4)将步骤3)得到的溶液继续在搅拌状态下以冰浴进行快速降温后,收集沉淀在底部的明胶小球加入到50份冰丙酮、乙醇混合液(体积比为1:1)中静置3小时后,分别以水、乙醇离心洗涤三次,如此,经过冰浴和交联处理后,得到尺寸50-500纳米、凝固稳定的二氧化硅/明胶颗粒;
5)配置质量分数为1%的甲醛水溶液10份,搅拌均匀后加入4)中产物,在5摄氏度下保持24小时后,转移到HF溶液中静置6小时,以强酸除去明胶球中的二氧化硅,以NaOH溶液、水、乙醇分别离心洗涤三遍,在100摄氏度下烘干,得到多孔纳米明胶球。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种多孔明胶纳米球的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)按质量份数,将1-5份尺寸为50-100纳米的二氧化硅纳米球加入到1000-2000份水中,超声2-5小时,搅拌2-7小时;
2)按质量份数,在35-70摄氏度的水、乙醇混合液中加入明胶颗粒,配置质量分数5-20%的明胶溶液1-10份,在35-70摄氏度下保证溶液呈现流动状态,并加入步骤1)中溶液后搅拌使其均匀混合;水、乙醇混合液中水和乙醇的体积比为10:1;
3)按质量份数,将50-100份大豆油用水浴加热到35-70摄氏度,用高速剪切机进行搅拌,逐滴加入步骤2)中的溶液,全部滴加完成后搅拌1-5分钟;
4)按质量份数,将步骤3)得到的溶液继续在搅拌状态下以冰浴进行快速降温后,收集沉淀在底部的明胶小球加入到10-50份冰丙酮、乙醇混合液中静置1-3小时后,分别以水、乙醇离心洗涤三次,得到尺寸50-3000纳米的二氧化硅/明胶颗粒;冰丙酮、乙醇混合液的体积比为1:1;
5)配置质量分数为0.1-1.0%的甲醛水溶液10份,搅拌均匀后加入4)中产物,在5摄氏度下保持24小时后,转移到HF溶液中静置5-7小时,再以NaOH溶液、水、乙醇分别离心洗涤三遍,在80-100摄氏度下烘干。
2.根据权利要求1所述的一种多孔明胶纳米球的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中高速剪切机的速度为500-10000转/分钟。
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