CN115722020A - 一种用于血清分离的纳米颗粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于血清分离的纳米颗粒，具有一定大小和密度范围。该血清分离纳米颗粒在自身密度的作用下，可在血清和血块间形成隔离层，极大的方便了血清的分离；同时具有抗辐照、抗水解和稳定性好等特点；具有毒性小,环保安全的特性，同时具有天然的抗血液凝固效果,是一种高端血清分离的颗粒,具有广阔的市场潜力。

Description

一种用于血清分离的纳米颗粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及医用材料领域,更特别地,涉及一种用于血清分离的纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

在临床医学检验中,用于生化指标、免疫学指标、凝血机能分析、核酸检测等临床检验项目的血液样本,通常采用血清分离胶分离得来。血液样本的采集通常使用真空采血管或其他非真空采集容器,采血后通过离心分离出血清或血浆标本。为提高标本质量,市场中逐渐出现一些利用血液组分间的比重差来分离血清的组合物。采血前将这些组合物置于采血管底部,采血后进行离心,利用梯度密度原理,使组合物处于血清与血液的有形成分之间,达到血清分离的目的。

血清分离胶可将血液标本中血清和血栓彻底分开并完全积聚在试管中央而形成屏障,防止二者之间进行成分交换,保证检验结果的准确性。尤其在血液标本的储存、运输过程中,更需要对血液标本进行隔离处理。其作用原理是:血清分离胶是一种具有良好生理惰性、密封性和触变性的材料,其比重(1.050-1.070g/cm)介于血清(1.032g/cm)和血栓(1.090g/cm²)之间,采血后待血液凝固,在一定条件下通过离心机进行离心,血清和血栓居于采血管的上下部,而分离胶则居于血清和血栓之间,形成一个完整、致密的惰性隔离层。

中国专利CN1046036C公开了一种由硅橡胶、大分子碳氢化合物和疏水硅胶组成的血清分离胶,其组分间的相容性较差,在短时间内对相对分离较敏感,应用过程中易出现触变性不佳,不能正常分离血清和血细胞。在部分情况下,离心后可观察到不溶于水的物质漂浮在血清中,造成在检验过程中自动分析仪的探针吸样不准,干扰检测结果,甚至导致分析仪器无法运行。中国专利CN1102241C公开了一种血清或血浆分离组合物,其包括环戊二烯低聚物、有机胶凝剂和有机胶凝剂分散剂,其中含有两种聚合物,使分子量分布离散度不易控制,为控制产品比重增加难度。中国专利CN101570637B公开了一种有机硅分离胶及其制备方法和应用,使用有机聚硅氧烷、羟基硅油、气相法二氧化硅、硅氧偶联剂等制成有机硅分离胶。中国专利CN1281145A公开了一种使用大分子碳氢化合物和填料二氧化硅制备的分离胶。当采血管通过伽玛射线或类似射线及电子束照射等方法进行灭菌时,前述的有机硅氧烷、大分子碳氢化合物会发生固化反应,致使其失去应有的分离和阻隔作用,而且上述分离胶的成分之间相容性也存在差异,在血清分离后可能有小分子析出,最终影响检测结果。此外,国家食品药品监督检验局强制性要求采血管达到无菌化标准，这就对采血管的材料和性能以及各种添加剂提出了新的要求。血清分离胶作为采血管中重要的材料,要求能够进行Co-60y射线辐照灭菌处理,而不影响产品的性能。此前国内的血清分离胶(包括我公司生产的产品)是采用有机硅生产技术工艺,这种分离胶不能耐辐照(Co-60y射线),不能满足医疗器械企业辐照灭菌的要求。

因此需要一种新的用于血清分离的固体颗粒,既具有抗辐照作用,又具有良好的物理性能。该血清分离颗粒在自身密度的作用下，可在血清和血块间形成隔离层，极大的方便了血清的分离；同时具有抗辐照、抗水解和稳定性好等特点；具有毒性小,环保安全的特性，同时具有天然的抗血液凝固效果,是一种高端血清分离的颗粒,具有广阔的市场潜力。

发明内容

本发明提供了一种制备用于血清分离的纳米颗粒的方法,包括以下步骤：

S1：制备改性壳聚糖溶液；

S2：配置包被内容物分散液；

S3：将所述包被内容物分散液加入到所述改性的壳聚糖溶液中，混匀，得到所述用于血清分离的纳米颗粒。

在一个具体实施方案中，S1中，所述改性壳聚糖溶液通过以下方法制备得到：

S11：将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；

S12：向所述壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；

S13：pH调节至3.5-4.0，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；

S14：调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖；

S15：将所述改性壳聚糖溶解于水中，得到所述质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

在一个具体实施方案中，S2中，所述包被内容物分散液通过以下方法制备得到：

S21：将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；

S22：向所述初级分散液中加入油酸的乙醇溶液，超声分散，得到所述包被内容物分散液。

优选地，所述初级分散液中，所述纳米级硅酸钠粉末的添加量为5-10mg/mL。

优选地，所述纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL

优选地，所述初级分散液中，所述纳米级四氧化三铁粉末的添加量为10-15mg/mL。

优选地，所述初级分散液中，所述纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

在一个具体实施方案中，S3包括以下步骤：

S31：将所述改性壳聚糖溶液保持在45-55℃下；

S32：将所述内容物分散液滴加至所述改性壳聚糖溶液中；

S33：超声分散后，用0.45μm的滤膜过滤，得到的滤渣洗涤后，即为所述用于血清分离的纳米颗粒。

本发明还提供了上述方法制备的用于血清分离的纳米颗粒。

本发明的方法制备的用于血清分离的纳米颗粒比重为1.05左右，由于血清比重为1.02，血块比重为1.08，所以该纳米颗粒的比重处于两者之间，便于在血清和血块间形成隔离层，加上纳米颗粒成深灰色，与血清和血块的颜色差异较大，因此方便血清的分离。

上述纳米颗粒的粒径维持在0.4到0.6μm，并且由于壳聚糖的包裹，导致纳米颗粒之间具有一定的黏着性，这使得隔离层连贯而没有间隙，防止血清与血块之间的连通，导致分离不干净。

此外，由于四氧化三铁的存在，导致纳米颗粒具有磁性，因此，极大方便了血清和血块的分离。

附图说明

图1为实施例1-5的方法制备的纳米颗粒的密度统计图。

图2为实施例1-5的方法制备的纳米颗粒在处理不同时间后的密度统计曲线。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

通过以下方法制备用于血清分离的纳米颗粒：

1)制备改性壳聚糖溶液；

将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；pH调节至3.5，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖溶解于水中，得到质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

2)配置包被内容物分散液

将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；向初级分散液中加入油酸的乙醇溶液(1mg/mL)，超声分散，得到包被内容物分散液，纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL，纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

3)纳米颗粒的制备

将改性的壳聚糖溶液保持在50℃下，逐滴加入包被内容物溶液。壳聚糖溶液与包被内容物溶液的体积比为1.5:1。加入的过程中持续搅拌，使包被内容物溶液充分分散在改性的壳聚糖溶液中，充分搅拌8h后，将用0.22μm孔径的滤膜对溶液进行过滤，得到的滤渣用纯水洗两遍，干燥后得到灰褐色的粉末，即为本实施例的纳米颗粒。

实施例2

通过以下方法制备用于血清分离的纳米颗粒：

1)制备改性壳聚糖溶液；

将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；pH调节至4.0，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖溶解于水中，得到质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

2)配置包被内容物分散液

将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；向初级分散液中加入油酸的乙醇溶液(1mg/mL)，超声分散，得到包被内容物分散液，纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL，纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

3)纳米颗粒的制备

将改性的壳聚糖溶液保持在50℃下，逐滴加入包被内容物溶液。壳聚糖溶液与包被内容物溶液的体积比为1.5:1。加入的过程中持续搅拌，使包被内容物溶液充分分散在改性的壳聚糖溶液中，充分搅拌8h后，将用0.22μm孔径的滤膜对溶液进行过滤，得到的滤渣用纯水洗两遍，干燥后得到灰褐色的粉末，即为本实施例的纳米颗粒。

实施例3

通过以下方法制备用于血清分离的纳米颗粒：

1)制备改性壳聚糖溶液；

将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；pH调节至3.5，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖溶解于水中，得到质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

2)配置包被内容物分散液

将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；向初级分散液中加入油酸的乙醇溶液(1mg/mL)，超声分散，得到包被内容物分散液，纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL，纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

3)纳米颗粒的制备

将改性的壳聚糖溶液保持在45℃下，逐滴加入包被内容物溶液。壳聚糖溶液与包被内容物溶液的体积比为1.5:1。加入的过程中持续搅拌，使包被内容物溶液充分分散在改性的壳聚糖溶液中，充分搅拌8h后，将用0.22μm孔径的滤膜对溶液进行过滤，得到的滤渣用纯水洗两遍，干燥后得到灰褐色的粉末，即为本实施例的纳米颗粒。

实施例4

通过以下方法制备用于血清分离的纳米颗粒：

1)制备改性壳聚糖溶液；

将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；向壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；pH调节至3.5，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖溶解于水中，得到质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

2)配置包被内容物分散液

将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；向初级分散液中加入油酸的乙醇溶液(1mg/mL)，超声分散，得到包被内容物分散液，纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL，纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

3)纳米颗粒的制备

将改性的壳聚糖溶液保持在55℃下，逐滴加入包被内容物溶液。壳聚糖溶液与包被内容物溶液的体积比为1.5:1。加入的过程中持续搅拌，使包被内容物溶液充分分散在改性的壳聚糖溶液中，充分搅拌8h后，将用0.22μm孔径的滤膜对溶液进行过滤，得到的滤渣用纯水洗两遍，干燥后得到灰褐色的粉末，即为本实施例的纳米颗粒。

实施例5

本实施例的方法与实施例1相似，但是，得到实施例1的纳米颗粒后还具有以下步骤：

步骤4：配制质量分数5-7％的戊二醛水溶液，将实施例1的纳米颗粒加入到戊二醛水溶液中进行交联反应，2h后，用0.22μm的滤膜过滤，滤渣用纯水洗两遍，干燥得到深灰色粉末，为交联后的纳米颗粒。

测试例1

对实施例1-5得到的纳米颗粒进行检测粒径和密度的检测。结果如表1和图1所示。

表1各实施例制备的纳米颗粒的粒径和密度

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						粒径(μm)	0.48	0.52	0.46	0.58	0.53
密度	1.047	1.062	1.058	1.049	1.055

从表1和图1可看出，本发明实施例1-5制备的纳米颗粒的密度均介于血清和血块之间，因此，可用于从血样中分离出血清。

测试例2

检测实施例1-5制备的纳米颗粒在水中的稳定性。方法如下：将纳米颗粒分散于生理盐水中，每隔半小时取样，回收纳米颗粒，并检测其密度和粒径。

结果如图2和表2所示，在两小时后，实施例1-4制备的纳米颗粒的密度开始增大，粒径开始减小，说明纳米颗粒表面的改性壳聚糖逐渐溶解在水中。而实施例5制备的纳米颗粒一直保持稳定，表现优良。尽管如此，只要分离时间控制在1h以内，实施例1-4制备的纳米颗粒可用于进行血清分离。

表2纳米颗粒分散在生理盐水中不同时间后的粒径变化

处理时间(h)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						0.5	0.48	0.52	0.46	0.58	0.53
1	0.48	0.52	0.46	0.57	0.53
						1.5	0.47	0.52	0.46	0.54	0.53
2	0.44	0.48	0.43	0.50	0.53
						2.5	0.33	0.35	0.38	0.35	0.53
3	-	-	0.28	-	0.53

对实施例5的纳米颗粒进行进一步检测，结果显示，在经历辐照Co-60γ射线，辐照吸收剂量为25kGy后及辐照后放置一年，纳米颗粒的性状未发生任何改变。使用实施例5的纳米颗粒进行血清分离，得到血清无气泡、无夹血丝、分离表面平整，封闭完全，完全符合要求。由于本发明的纳米颗粒中含有四氧化三铁，存在磁性，因此在进行血清分离后，可更好地回收纳米颗粒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备用于血清分离的纳米颗粒的方法,包括以下步骤：

S1：制备改性壳聚糖溶液；

S2：配置包被内容物分散液；

S3：将所述包被内容物分散液加入到所述改性的壳聚糖溶液中，混匀，得到所述用于血清分离的纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，所述改性壳聚糖溶液通过以下方法制备得到：

S11：将壳聚糖溶于体积分数为1％的乙酸溶液中，得到质量分数2％的壳聚糖溶液；

S12：向所述壳聚糖溶液中加入水杨醛，于80℃下搅拌反应6h；

S13：pH调节至3.5-4.0，加入NaBH₄水溶液，反应3-4h；

S14：调节pH至9-10，洗涤后进行索氏提取，于60℃下干燥至恒重，得到改性壳聚糖；

S15：将所述改性壳聚糖溶解于水中，得到所述质量分数为5-7％的改性壳聚糖溶液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S2中，所述包被内容物分散液通过以下方法制备得到：

S21：将纳米级硅酸钠粉末和纳米级四氧化三铁粉末加入到水中，超声分散，得到初级分散液；

S22：向所述初级分散液中加入油酸的乙醇溶液，超声分散，得到所述包被内容物分散液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初级分散液中，所述纳米级硅酸钠粉末的添加量为5-10mg/mL。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述纳米级硅酸钠粉末的添加量为7.6mg/mL。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初级分散液中，所述纳米级四氧化三铁粉末的添加量为10-15mg/mL。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述初级分散液中，所述纳米级四氧化三铁粉末的添加量为13.3mg/mL。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S3包括以下步骤：

S31：将所述改性壳聚糖溶液保持在45-55℃下；

S32：将所述内容物分散液滴加至所述改性壳聚糖溶液中；

S33：超声分散后，用0.45μm的滤膜过滤，得到的滤渣洗涤后，即为所述用于血清分离的纳米颗粒。

9.一种用于血清分离的纳米颗粒，其特征在于，通过权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到。

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