一種殼聚糖多層凝膠球及其製備方法
2023-12-08 17:54:21
一種殼聚糖多層凝膠球及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種殼聚糖多層凝膠球及其製備方法，屬於材料科學【技術領域】。其製法為：將殼聚糖酸性溶液滴加到海藻酸鈉溶液中，且殼聚糖液滴完全浸沒在海藻酸鈉溶液中，靜置、洗滌後，浸泡於NaOH溶液中，即得殼聚糖凝膠球。將殼聚糖凝膠球反覆浸泡於去離子水和NaOH溶液中，即得殼聚糖多層凝膠球。控制NaOH溶液的濃度、浸沒的時間，可以獲得不同層數、不同層厚的殼聚糖多層凝膠球。本發明的製備方法具有綠色無汙染、反應儀器簡單、反應條件溫和等優點，是一種通過外界刺激來誘導軟物質內部產生精確複雜結構的方法。本發明製備的殼聚糖多層凝膠球的內部結構複雜，表面積大，可作為納米粒子的反應模板應用於各個領域。
【專利說明】一種殼聚糖多層凝膠球及其製備方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種殼聚糖多層凝膠球及其製備方法，屬於材料科學【技術領域】。
【背景技術】
[0003]殼聚糖(chitosan)是一種天然高分子化合物，又名脫乙醯甲殼素，是由甲殼素(chitin)脫去部分乙醯基團得到，化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-β-D葡萄糖。殼聚糖是自然界存在的唯一弱鹼性氨基多糖，毒性低，具有良好的生物親和性。由於分子間氫鍵作用，殼聚糖的酸性水溶液具有一定的粘度，遇到鹼性試劑會形成凝膠。殼聚糖水凝膠的傳統製備方法有物理交聯法或者化學交聯法，通過化學交聯的方法可使得殼聚糖分子鏈相互纏繞形成網絡結構的超分子體系。但是，光照、輻射或加入交聯劑均會破壞殼聚糖成分甚至產生毒性，並且難以控制其形貌和軟物質內部結構。目前構建具有多層結構生物材料的方法主要有疊層法、層層自組裝技術和凝膠介質中的反應擴散技術。但傳統方法會出現層厚控制不理想、預處理複雜等缺陷。這些傳統方法的缺陷很大程度上限制了具有多層結構的殼聚糖凝膠的進一步研究和發展。
【發明內容】
[0004] 本發明的首要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種殼聚糖凝膠球。
[0005]本發明的另一目的在於提供一種殼聚糖多層凝膠球。
[0006]本發明的目的通過下述技術方案實現:
一種殼聚糖凝膠球，由以下步驟製備而成:
O將殼聚糖加入到酸溶液中，攪拌均勻，形成殼聚糖濃度為3.5%~4.5%的殼聚糖酸性溶液；
2)將步驟I)製備的殼聚糖酸性溶液滴加到海藻酸鈉溶液中，且殼聚糖液滴完全浸沒在海藻酸鈉溶液中，室溫下靜置4小時以上，取出後用去離子水洗滌，浸泡於NaOH溶液中，SP得殼聚糖凝膠球。
[0007]所述步驟I)中的殼聚糖的分子量為IO5IX 105。
[0008]所述步驟I)中的酸溶液為:體積分數為1%~2%的醋酸溶液或體積分數為1%的鹽酸溶液。
[0009]所述步驟2)中的海藻酸鈉溶液的質量濃度為1%~3%。
[0010]所述步驟2)中的NaOH溶液的質量濃度為0.5%~10%。
[0011]所述步驟2)中的浸泡的時間為3(Tl20s。
[0012]一種利用上述殼聚糖凝膠球製備的殼聚糖多層凝膠球，由以下步驟製備而成:
1)將殼聚糖凝膠球浸泡於去離子水中，取出後再浸泡於NaOH溶液中；
2)反覆重複步驟I)至殼聚糖凝膠球由外層至內核完全轉變為乳白色凝膠後，將其取出，去離子水洗滌，即得殼聚糖多層凝膠球。
[0013]所述步驟I)中的殼聚糖凝膠球在NaOH溶液中與去離子水中的浸泡時間相同。
[0014]所述步驟2)中的殼聚糖多層凝膠球的層數為2~30層。
[0015]本發明通過外界刺激來誘導軟物質內部產生精確複雜結構的方法，提供了一種簡單、快捷、綠色無汙染的殼聚糖多層凝膠球的製備方法。
[0016]其製備的原理為:在酸性水溶液中，殼聚糖中的氨基與質子氫結合，殼聚糖質子化，分子帶正電，從而溶解在酸性溶液中。遇到鹼性試劑時，殼聚糖發生脫質子化反應，形成中性的大分子，分子間互相聚集，從而形成了凝膠。殼聚糖在鹼性溶液中發生的主要反應為:
【權利要求】
1.一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於由以下步驟製備而成: 1)將殼聚糖加入到酸溶液中，攪拌均勻，形成殼聚糖濃度為3.5%~4.5%的殼聚糖酸性溶液； 2)將步驟1)製備的殼聚糖酸性溶液滴加到海藻酸鈉溶液中，且殼聚糖液滴完全浸沒在海藻酸鈉溶液中，室溫下靜置4小時以上，取出後用去離子水洗滌，浸泡於NaOH溶液中，SP得殼聚糖凝膠球。
2.根據權利要求1所述一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於:所述步驟1)的殼聚糖的分子量為105~3 X 105。
3.根據權利要求1所述一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於:所述步驟1)中的酸溶液為:體積分數為1%~2%的醋酸溶液或體積分數為1%的鹽酸溶液。
4.根據權利要求1所述一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於:所述步驟2)中的海藻酸鈉溶液的質量濃度為1%~3%。
5.根據權利要求1所述一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於:所述步驟2)中的NaOH溶液的質量濃度為0.5%~10%。
6.根據權利要求1所述一種殼聚糖凝膠球，其特徵在於:所述步驟2)中的浸泡時間為30-l20s。
7.一種利用權利要求1-6任一項所述殼聚糖凝膠球製備的殼聚糖多層凝膠球，其特徵在於由以下步驟製備而成: 1)將殼聚糖凝膠球浸泡於去離子水中，取出後再浸泡於NaOH溶液中； 2)反覆重複步驟1)至殼聚糖凝膠球由外層至內核完全轉變為乳白色凝膠後，將其取出，去離子水洗滌，即得殼聚糖多層凝膠球。
8.根據權利要求7所述一種殼聚糖多層凝膠球，其特徵在於:所述步驟1)中的殼聚糖凝膠球在NaOH溶液中與去離子水中的浸泡時間相同。
9.根據權利要求7所述一種殼聚糖多層凝膠球，其特徵在於:所述步驟2)中的殼聚糖多層凝膠球的層數為2~30層。
【文檔編號】C08L5/08GK103709416SQ201310707377
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】施曉文, 熊媛, 杜予民, 嚴坤, 劉紅雨, 丁福源, 尚玉, 趙鵬坤 申請人:武漢大學