CN106832129B - 一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，属于生物医用材料领域。其方法是首先将衣康酸以均聚物的形式接枝到羧甲基壳聚糖上，制备衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖，然后通过调节pH使衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖通过分子内和分子间自交联制备纳米粒。本发明无需加入任何外来的交联剂，且不使用有机溶剂，安全可靠；操作方便，制备工艺简单，成本低廉。制备的纳米粒粒径均匀，具有良好的分散性和稳定性，重现性好，因此在药物输送、皮肤修复和医用材料领域具有良好的应用开发前景。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域的一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法。
背景技术
纳米粒由于具有比表面积大、表面活性中心多、表面反应活性高、催化效率高、吸附能力强等优良特性使其成为生物医用材料领域的研究热点之一。壳聚糖具有良好的生物相容性，生物可降解性和无毒性，被广泛用作纳米材料的制备。壳聚糖纳米粒常见的制备方法包括共价交联法、离子交联法等。共价交联法中一般用戊二醛做交联剂，但研究发现戊二醛的使用增加了纳米粒的细胞毒性。离子交联法一般用三聚磷酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐等作为交联剂，交联剂无毒，制备条件温和，但是该方法制备的纳米粒稳定性差。因此，如何用壳聚糖为原料制备同时具有良好的生物相容性和稳定性的纳米粒是生物医用材料领域的研究热点之一。为了克服壳聚糖纳米粒的缺陷，一般采用接枝改性后的壳聚糖衍生物来制备纳米粒。目前，将壳聚糖羧甲基化后接枝衣康酸的均聚物，在特定pH下通过分子内和分子间的自交联制备纳米粒还少有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，弥补原有技术的不足。
本发明的具体步骤如下：（1）将羧甲基壳聚糖溶解于去离子水中制备羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，60~80℃恒温，500~1000 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加衣康酸水溶液和过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应2~4 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；（2）衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于0.1 mol/L的HCl溶液中，500~1000 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液调节pH至溶液出现蓝色乳光，继续滴加NaOH溶液调节pH至6~9，最后将其分离纯化，干燥得到固体产品即为衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
本发明步骤（1）中所述的羧甲基壳聚糖，是N，O–羧甲基壳聚糖和O–羧甲基壳聚糖中的任意一种，羧甲基取代度小于200%；羧甲基壳聚糖水溶液的浓度为1%~4%（w/v）。衣康酸的添加量为羧甲基壳聚糖质量的2~4倍；过硫酸铵的添加量为羧甲基壳聚糖质量的0.2~0.6倍。步骤（2）中所述的衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖的浓度为3%~8%（w/v）。
本发明的积极效果如下：本发明操作方便，制备工艺简单，不使用有机溶剂，成本低廉。本发明对原材料具有广泛适用性，无论是N，O–羧甲基壳聚糖还是O–羧甲基壳聚糖均适用于该发明。本发明首先制备衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖，然后通过分子间和分子内的自交联制备纳米粒，无需加入任何外来的交联剂，制备方法简单快捷；制备的衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒粒径均匀，具有良好的分散性和稳定性，且重现性较好。在药物输送、皮肤修复和医用材料领域具有良好的应用开发前景。
具体实施方式：
一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将羧甲基壳聚糖溶解于去离子水中制备羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，60~80℃恒温，500~1000 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加衣康酸水溶液和过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应2~4 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；（2）衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于0.1 mol/L 的HCl溶液中，500~1000 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液调节pH至溶液出现蓝色乳光，继续滴加NaOH溶液调节pH至6~9，最后将其分离纯化，干燥得到固体产品即为衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
本发明步骤（1）中所述的羧甲基壳聚糖，是N，O–羧甲基壳聚糖和O–羧甲基壳聚糖中的任意一种，羧甲基取代度小于200%；羧甲基壳聚糖水溶液的浓度为1%~4%（w/v）。衣康酸的添加量为羧甲基壳聚糖质量的2~4倍；过硫酸铵的添加量为羧甲基壳聚糖质量的0.2~0.6倍。步骤（2）中所述的衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖的浓度为3%~8%（w/v）。
以下几个具体实施例进一步给出本发明的制备方法。
实施例1．
将1 g羧甲基取代度为170%的N，O–羧甲基壳聚糖溶于50 mL蒸馏水中，制备浓度为2%（w/v）的羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，60℃恒温，1000 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加10 mL浓度为30%（w/v）的衣康酸水溶液和4 mL浓度为10%（w/v）的过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应3 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；1 g衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于20 mL 0.1mol/L的HCl溶液中，1000 rpm/min搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，出现蓝色乳光后继续滴加NaOH溶液调节pH至8，分离纯化，干燥得到衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
实施例2.
将3 g羧甲基取代度为95%的O–羧甲基壳聚糖溶于300 mL蒸馏水中，制备浓度为1%（w/v）的羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，80℃恒温，500 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加20 mL浓度为30%（w/v）的衣康酸水溶液和18 mL浓度为10%（w/v）的过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应2 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；2 g衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于50 mL 0.1mol/L 的HCl溶液中，800 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，出现蓝色乳光后继续滴加NaOH溶液调节pH至9，分离纯化，干燥得到衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
实施例3.
将0.5 g羧甲基取代度为170%的N，O–羧甲基壳聚糖溶于25 mL蒸馏水中，制备浓度为2%（w/v）的羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，70℃恒温，800 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加10 mL浓度为20%（w/v）的衣康酸水溶液和2.5 mL浓度为8%（w/v）的过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应4 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；0.5 g衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于8 mL 0.1mol/L 的HCl溶液中，600 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，出现蓝色乳光后继续滴加NaOH溶液调节pH至6，分离纯化，干燥得到衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
实施例4.
将1 g羧甲基取代度为136%的N，O–羧甲基壳聚糖溶于25 mL蒸馏水中，制备浓度为4%（w/v）的羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，60℃恒温，700 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加15 mL浓度为20%（w/v）的衣康酸水溶液和2 mL浓度为10%（w/v）的过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应3 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；1 g衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于20 mL 0.1mol/L 的HCl溶液中，700 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液，出现蓝色乳光后继续滴加NaOH溶液调节pH至7，分离纯化，干燥得到衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
Claims (4)
1.一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将羧甲基壳聚糖溶解于去离子水中制备羧甲基壳聚糖水溶液；在N2保护，60~80℃恒温，500~1000 rpm转速搅拌条件下，向羧甲基壳聚糖水溶液中同时逐滴滴加衣康酸水溶液和过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应2~4 h；用NaOH溶液调节体系pH至中性，得衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖；
（2）衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖溶解于0.1 mol/L的HCl溶液中，500~1000 rpm搅拌条件下逐滴滴加0.1 mol/L的NaOH溶液调节pH至溶液出现蓝色乳光，继续滴加NaOH溶液调节pH至6~9，最后将其分离纯化，干燥得到固体产品即为衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒。
2.如权利要求1所述的一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的羧甲基壳聚糖，是N，O–羧甲基壳聚糖和O–羧甲基壳聚糖中的任意一种，羧甲基取代度小于200%；羧甲基壳聚糖水溶液的浓度为1%~4%（w/v）。
3.如权利要求1所述的一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的衣康酸的添加量为羧甲基壳聚糖质量的2~4倍；过硫酸铵的添加量为羧甲基壳聚糖质量的0.2~0.6倍。
4.如权利要求1所述的一种衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖纳米粒的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的衣康酸均聚物接枝羧甲基壳聚糖的浓度为3%~8%（w/v）。
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