一種部分氧化海藻酸鈉的方法
2024-03-26 22:23:05 2
專利名稱：一種部分氧化海藻酸鈉的方法
技術領域：
本發明涉及一種海藻酸鈉的部分氧化方法，應用於生物醫學材料 方面。
背景技術：
海藻酸鈉是一種從褐藻中提取的天然多糖聚合物，具有良好的生 物相容性、低毒性和資源豐富等特點。在二價離子存在時海藻酸鈉可 通過離子交聯反應形成海藻酸鹽凝膠，被廣泛地應用在生物醫學材料 等領域。但海藻酸鹽水凝膠用於生物醫學材料時存在兩點不足(1) 在體內海藻酸鹽降解緩慢，且降解產物相對分了質量過大;(2)過強 的親水性阻礙了對蛋白成分的吸附，同時缺少細胞識別位點。為了使 海藻酸鈉滿足生物醫學材料領域的應用要求，常常需要對其進行改 性。改性方法主要有物理共混改性法和化學改性法，其中化學改性法 中目前已知的僅有以高碘酸鈉為氧化劑對海藻酸鈉進行部分氧化的 方法，但該方法對氧化度的控制不易，且高碘酸鈉價格較高，因此沒 有得到廣泛的應用。發明內容本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種部分氧化海藻 酸鈉的方法，它是一種採用化學改性方式對海藻酸鈉進行改性的方 法，並通過對反應條件的控制，實現海藻酸鈉的部分氧化。本發明所採用的技術方案，其具體步驟如下1) 將海藻酸鈉加入到去離子水中，配製海藻酸鈉溶液；2) 將高錳酸鉀置於蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後， 在暗處靜置，最後取上部澄清溶液得到高錳酸鉀溶液。3) 用酸溶液調節海藻酸鈉溶液的pH值在3 4範圍，並充分攪 拌溶液；酸為HC1、 H2S04或H3P04。4) 將高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，室溫避光攪拌反應； 待溶液顏色從紫紅色逐漸褪為無色時終止氧化反應；5) 向反應的溶液中加入少量氯化鈉，充分溶解後加入乙醇使濾 液析出沉澱，通過減壓抽濾得到粗產物；6) 將粗產物用水充分溶解後裝入透析袋(cut offM^10000)中透 析，使其中的無機離子透析完全；7) 透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍，然後進行冷凍乾燥， 最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。本發明所提供的部分氧化海藻酸鈉的方法簡單易控，原材料易 得，成本低，易於推廣應用，製備得到的部分氧化後的海藻酸鈉可用 於可降解凝膠材料、藥物緩釋材料、生物載體材料和組織工程材料等。
圖1為本發明所得的部分氧化海藻酸鈉紅外光譜圖譜。 圖2為海藻酸鈉部分氧化前後的結構變化圖。
具體實施方式
下面結合實例對本發明作進一步說明。本發明所提供的部分氧化海藻酸鈉的方法，具體步驟如下1) 將海藻酸鈉加入到去離子水中，配製0.5 2M(w/v)的海藻酸鈉 溶液；2) 將高錳酸鉀置於蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後， 在暗處靜置3~10天，最後取上部澄清溶液得到0.025 0.25mol/L高錳 酸鉀溶液，保存於棕色瓶備用。3) 用酸溶液調節上述海藻酸鈉溶液的pH值在3 4範圍，並充 分攪拌溶液；所述酸為HC1、 H2S04或H3P04。4) 將上述高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，其中總體溶液 中高錳酸鉀量控制在0.025X1(T3 0.25Xl(r3mol，室溫避光攪拌反 應；待溶液顏色從紫紅色逐漸褪為無色時終止氧化反應；5) 向反應後的溶液中加入少量氯化鈉，充分溶解後加入乙醇使 濾液析出沉澱，通過減壓抽濾得到粗產物；6) 將粗產物用水充分溶解後裝入透析袋(cut offMw:10000)中透 析，使其中的無機離子透析完全；7) 透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍10~14小時，然後進 行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。經檢測樣品的氧化度 在4.1 11.5%。實施例一、稱取lg海藻酸鈉加入到100ml去離子水中，磁力攪拌直至海藻 酸鈉溶解完全，得到1。/。(w/v)的海藻酸鈉溶液。稱取1.5878g高錳酸 鉀置於100ml蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後，在暗處靜置6天，最後取上部澄清溶液標定，高錳酸鉀溶液的濃度為 0.1227mol/L，保存於棕色瓶備用。向海藻酸鈉溶液中滴加0.5ml的(l-5)濃度的硫酸水溶液，將pH值調節為4，充分攪拌溶液。接著精確 量取1.5ml上述高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，室、溫避光攪拌 反應，待溶液變為無色終止氧化反應。向反應後的溶液中加入0.30g 氯化鈉，充分溶解後加入250ml乙醇使其析出沉澱，並減壓抽濾獲 得粗產物，將粗產物用50ml水充分溶解後裝入透析袋(cut off Mw-10000)中透析，透析液透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍 12小時，進行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。該產物 的氧化度經檢測為11.2%。實施例二、稱取lg海藻酸鈉加入到100ml去離子水中，磁力攪拌直至海藻 酸鈉溶解完全，得到1。/。(w/v)的海藻酸鈉溶液。稱取2,3756g高錳酸 鉀置於100ml蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後，在暗處靜 置8天，最後取上部澄清溶液標定，高錳酸鉀溶液的濃度為 0.1671mol/L，保存於棕色瓶備用。向海藻酸鈉溶液中滴加0.5ml的(l: 5)濃度的硫酸水溶液，將pH值調節為4，充分攪拌溶液。接著精確 量取l.Oml上述高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，室糹顯避光攪拌 反應，待溶液變為無色終止氧化反應。向反應後的溶液中加入0.30g 氯化鈉，充分溶解後加入250ml乙醇使其析出沉澱，並減壓抽濾獲 得粗產物，將粗產物用50ml水充分溶解後裝入透析袋(cut off Mfl0000)中透析，透析液透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍12小時，進行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。該產物 的氧化度經檢測為6.66%。實施例三、稱取lg海藻酸鈉加入到100ml去離子水中，磁力攪拌直至海藻 酸鈉溶解完全，得到P/。(w/v)的海藻酸鈉溶液。稱取1.2683g高錳酸 鉀置於100ml蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後，在暗處靜 置4天，最後取上部澄清溶液標定，高錳酸鉀溶液的濃度為 0.0848mol/L，保存於棕色瓶備用。向海藻酸鈉溶液中滴加0.3ml的(l: 5)濃度的硫酸水溶液，將pH值調節為3.5,充分攪拌溶液。接著精 確量取0.5ml上述高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，室溫避光攪 拌反應，待溶液變為無色終止氧化反應。向得到的濾液中加入0.30g 氯化鈉，充分溶解後加入250ml乙醇使其析出沉澱，並減壓抽濾獲 得粗產物，將粗產物用50ml水充分溶解後裝入透析袋(cut off Mw^l0000)中透析，透析液透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍 12小時，進行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。該產物 的氧化度經檢測為9.52%。
權利要求
1. 一種部分氧化海藻酸鈉的方法，其特徵在於其步驟如下1)將海藻酸鈉加入到去離子水中，配製0.5～2％(w/v)的海藻酸鈉溶液；2)將高錳酸鉀置於蒸餾水中攪拌煮沸，待高錳酸鉀充分溶解後，在暗處靜置3～10天，最後取上部澄清溶液得到0.025～0.25mol/L高錳酸鉀溶液，保存於棕色瓶備用；3)用酸溶液調節上述海藻酸鈉溶液的pH值在3～4範圍，並充分攪拌溶液；4)將上述高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，其中總體溶液中高錳酸鉀量控制在0.025×10-3～0.25×10-3mol，室溫避光攪拌反應；待溶液顏色從紫紅色逐漸褪為無色時終止氧化反應；5)向反應後的溶液中加入少量氯化鈉，充分溶解後加入乙醇使濾液析出沉澱，通過減壓抽濾得到粗產物；6)將粗產物用水充分溶解後裝入透析袋(cut off Mw＝10000)中透析，使其中的無機離子透析完全；7)透析完全後將透析液放入低溫冰箱預凍10～14小時，然後進行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。
2、 根據權利要求1所述的部分氧化海藻酸鈉的方法，其特徵在 於所述酸為HC1、 H2S04或H3P04。
全文摘要
本發明公開了一種部分氧化海藻酸鈉的方法，其步驟如下1)配製海藻酸鈉溶液；2)配製高錳酸鉀溶液；3)用酸溶液調節海藻酸鈉溶液的pH值；4)將高錳酸鉀溶液加入到海藻酸鈉溶液中，室溫避光攪拌反應；待溶液無色時終止氧化反應；5)向反應後的溶液中加入氯化鈉，然後加入乙醇使濾液析出沉澱，通過減壓抽濾得到粗產物；6)將粗產物用水溶解後透析；7)透析完全後將透析液進行預凍，然後進行冷凍乾燥，最終獲得部分氧化海藻酸鈉產物。本發明工藝簡單易控，原材料易得，成本低，易於推廣應用，製備得到的部分氧化後的海藻酸鈉可用於可降解凝膠材料、藥物緩釋材料、生物載體材料和組織工程材料等。
文檔編號C08B37/04GK101260160SQ200810096029
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月23日 優先權日2008年4月23日
發明者盧凌彬, 龐素娟, 蘋 張, 陽 曹, 強 林, 王華明 申請人:海南大學