馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法
2023-05-27 13:08:41
專利名稱：馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚合材料及其製備方法，尤其是一種外表光滑內部蜂窩狀結構的馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法。
背景技術：
中空微球是一種具有特殊結構的聚合物材料，粒徑為微米級或納米級，在藥物控制與釋放細胞的固定化和催化劑載體等方面擁有廣闊的應用前景，在近幾年的聚合物研究領域中，受到了廣泛的關注。至今製備聚合物中空微球的方法主要有工業合成法、模板法、 自組裝法、界面聚合反應和乳液聚合法，噴霧乾燥法是工業中製備中空微球較廣泛的方法之一，此方法是以熱氣流乾燥霧化液滴為基礎的，應用噴霧乾燥法製備中空微球因骨架密度低，較難包載藥物，突釋效應難以避免。模板法是以膠粒球形模板為核，通過組裝、吸附、 沉澱反應、溶膠-凝膠作用等手段在模板核外包覆一層一定厚度的所需材料，形成核/殼複合結構微球，熱處理或溶劑溶解除去模板，得到空心微球。模板法和自組裝製備過程較繁瑣、耗時，在工業生產領域受到較大限制，材料的生物相容性差、藥物透過速度慢。界面聚合反應在縮聚過程中會產生強酸性物質，且疏水性單體易水解，較適合包埋藥物。乳液聚合法是指藉助乳化劑的作用，在機械攪拌或振蕩下，單體在水中形成乳液而進行的聚合。乳液聚合可以在較高的反應速度下，獲得較高分子量的聚合物，物料的粘度低，易於傳熱和混合， 生產容易控制，殘留單體容易除去。乳液聚合的缺點是聚合過程中加入的乳化劑等影響製品性能。為得到固體聚合物，須經過凝聚、分離、洗滌等工藝過程。製備中空微球步驟較繁瑣，微球粒徑較小，應用受到制約。
發明內容
鑑於上述技術的狀況，本發明提供了馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法，使其利用了一步法製備具有中空結構的高分子微球，且在製備過程中無有害物質生成，可作為藥物控制與釋放細胞的固定化和催化劑載體的聚合物微球。本發明是通過以下步驟完成的
(1)向燒瓶容器中加入一定配比的乳化劑、油相溶劑和單體，室溫攪拌，使單體充分溶解組成油相；
(2)將一定配比的馬來醯化殼聚糖，引發劑溶解到水中組成水相；
(3)在65°C下將水相緩慢滴加至油相，並升溫到75°C，最後加入一定配比的水溶性交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺，恆溫反應1 Mi ；
(4)反應完畢後，降至室溫，先用油相溶劑洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再採用梯度洗脫法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到內部呈蜂窩狀結構的微球。本發明中所指的油相溶劑為乙酸乙酯、醋酸異戊酯中的一種或一種以上的混合物。本發明中的乳化劑選自Span80、Span20、Tween80、Tween20中的一種或一種以上的混合物。本發明中的乳化劑含量是單體質量的1 25%。本發明中的單體與油相溶劑的體積比為1 :1 15。本發明中的水相與油相的體積比是1 :2 30。本發明中的單體選自丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯腈、 甲基丙烯腈中的一種或一種以上的混合物。本發明中的馬來醯化殼聚糖水溶液質量分數是0. 5 3%。本發明中的引發劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或一種以上的混合物。本發明中的引發劑含量是單體質量的0. 01 1%。本發明中的交聯劑含量是單體質量的ο. ι m。本發明提及的梯度洗脫法，又稱為梯度淋洗或程序洗脫，按一定程度不斷改變流動相的濃度配比，指將產物冷卻至室溫後，先用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再採用無水乙醇或丙酮洗3次，所得的樣品即為馬來醯化殼聚糖聚合物微球。因此，本發明的馬來醯化殼聚糖聚合物微球具有生物相容性好的特點，微球外表光滑內部呈蜂窩狀結構高分子，無需去除模板，操作簡便，可最大限度地保留包埋物的活性，而且製備過程中無有害物質生成。此外，微球可作為藥物控制釋放細胞和催化劑載體。
圖1是本發明的微球表面形狀的顯微鏡參考圖片； 圖2是圖1微球內部結構的顯微鏡參考圖片。
具體實施例方式實施例1
向IOOmL四口燒瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan_80、7ml丙烯酸甲酯，轉速為800R/ min，調溫至65°C。0.證後，加入6ml，質量分數為1%馬來醯化殼聚糖水溶液、ImL 5%過硫酸銨引發劑，並升溫至75°C攪拌均勻後，再加入3mL 4%水溶性交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺，反應lh。將產物冷卻至室溫後，先用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再採用梯度洗脫的方法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，內部呈蜂窩狀結構的聚合物微球見顯微鏡參考圖片1、2。本發明得到的微球粒徑可在100 300 μ m之間，或根據應用要求，其微球粒徑可小於100 μ m或大於300 μ m。實施例2
向IOOmL四口燒瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan-80、7ml甲基丙烯酸正丁酯，轉速為 800R/min,調溫至65°C。0. 5h後，加入6ml，質量分數為m馬來醯化殼聚糖水溶液、ImL 5% 過硫酸銨引發劑，並升溫至75°C攪拌均勻後，再加入3mL 4%水溶性交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺，反應池。將產物冷卻至室溫後，先用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再採用梯度洗脫的方法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，內部呈蜂窩狀結構的聚合物微球。實施例3向IOOmL四口燒瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan-80、7ml甲基丙烯酸甲酯，轉速為 800R/min,調溫至65°C。0. 5h後，加入6ml，質量分數為m馬來醯化殼聚糖水溶液、ImL 5% 過硫酸銨引發劑，並升溫至75°C攪拌均勻後，再加入3mL 4%水溶性交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺，反應他。將產物冷卻至室溫後，先用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再採用梯度洗脫的方法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，內部呈蜂窩狀結構的聚合物微球。
權利要求
1.一種馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法，其方法步驟是(1)向燒瓶容器中加入一定配比的乳化劑、油相溶劑和單體，室溫攪拌，使單體充分溶解，組成油相；(2)將一定配比的馬來醯化殼聚糖、引發劑溶解到水中組成水相；(3)在65°C下將水相緩慢滴加至油相中，並升溫到75°C，最後加入一定配比的水溶性交聯劑N，N-亞甲基雙丙烯醯胺，恆溫反應1 Mi ；(4)反應完畢後，降至室溫，先用油相溶劑洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再用梯度洗脫法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到內部呈蜂窩狀結構的微球。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的油相溶劑為乙酸乙酯、醋酸異戊酯中的一種或一種以上的混合物。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的乳化劑選自SpanSO、Span20、 Tween80、Tween20中的一種或一種以上的混合物。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的乳化劑含量是單體質量的1 25%。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，單體與油相溶劑的體積比為1:1 15。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，水相與油相的體積比是1:2 30。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的單體選自丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈中的一種或一種以上的混合物。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的馬來醯化殼聚糖水溶液質量分數是0. 5 3%。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的引發劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀中的一種或一種以上的混合物。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的引發劑含量是單體質量的0.01 1%。
11.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的交聯劑含量是單體質量的0.1 2%。
全文摘要
本發明公開了一種馬來醯化殼聚糖聚合物微球的製備方法，其方法是向燒瓶中加入油相溶劑、少量乳化劑和單體，調節轉速，升溫至65℃，0.5h後，加入馬來醯化殼聚糖水溶液、過硫酸銨引發劑，並升溫至75℃攪拌均勻後，再加入水溶性交聯劑N,N-亞甲基雙丙烯醯胺，反應1～6h。將產物冷卻至室溫後，先用油相溶劑洗滌3次，除去未反應的反應物及副產物，再用梯度洗脫的方法用無水乙醇或丙酮洗3次，得到AMCS微球。本發明的微球具有外表光滑內部呈蜂窩狀結構高分子微球，無需去除模板，操作簡便，可最大限度地保留包埋物的活性。微球可作為藥物控制與釋放催化劑載體，具有廣泛的應用前景和實用價值。
文檔編號C08F251/00GK102391428SQ201110199908
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者侯文龍, 楊婷, 楊越冬 申請人:河北科技師範學院