一種海藻酸鈣亞微米凝膠粒子的製備方法與流程

2024-03-26 21:38:05

本發明海藻酸鈉製備海藻酸鈣亞微米凝膠粒子的技術領域。

背景技術：

海藻酸鈉（naalg）是一種由β-d-甘露糖醛酸(m)和α-l-古羅糖醛酸(g)連接而成的天然高分子，從海藻中提取而得，無毒，無免疫原性，具有良好的生物相容性和生物可降解性。水溶液中海藻酸鈉能與ca2+、ba2+、sr2+等二價陽離子交聯形成水凝膠。

目前有一些關於海藻酸鈉與鈣離子交聯形成凝膠粒子或者凝膠微球的報導，通常採用直接滴加一定濃度的氯化鈣溶液至海藻酸鈉溶液中，交聯形成粒徑分布在毫米級的海藻酸鈣凝膠粒子，利用該法無法製備微/納米級的海藻酸鈣凝膠粒子。paques等人用1%的海藻酸鈉溶液為水相，中等鏈長的脂肪酸甘油三酯為油相，聚甘油蓖麻醇酯為穩定劑，製成油包水乳液，再將氯化鈣納米粒子的油懸浮液加入到乳液中，製得海藻酸鈣亞微米凝膠粒子，但該法在製備過程中加入有機油相，後處理困難，產物不易淨化。

技術實現要素：

本發明目的是提出一種能克服現有技術缺陷的海藻酸鈣亞微米凝膠粒子的製備方法。

本發明包括以下步驟：

1）將氯化鈣水溶液和磷酸鈉水溶液混合反應，製得磷酸鈣晶體顆粒懸浮液；

2）攪拌條件下，將磷酸鈣晶體顆粒懸浮液緩慢加入海藻酸鈉水溶液中，製得海藻酸鈣亞微米凝膠粒子溶液；

3）將海藻酸鈣亞微米凝膠粒子溶液的ph值調至5.5，得到弱酸性凝膠粒子溶液；

4）對弱酸性凝膠粒子溶液進行透析去除雜質離子，再經濃縮、冷凍乾燥，即得海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。

本發明利用磷酸鈣作為鈣源，不需要添加油相物料，通過攪拌，使新製備的磷酸鈣顆粒均勻分散在海藻酸鈉溶液中，緩慢釋放鈣離子，與海藻酸鈉交聯，得到海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。

本發明中的磷酸鈣是將氯化鈣溶液與磷酸鈉溶液混合的方法製得，新生成的磷酸鈣晶體顆粒避免了奧氏熟化，使其具有更高的活性，而且降低了成本。

本發明與現有技術的顯著區別點如下：

1、鈣源不同：

現有技術大多運用易溶於水的氯化鈣或難溶性碳酸鈣經酸解釋放鈣離子，而本發明通過氯化鈣水溶液和磷酸鈉水溶液混合反應製得磷酸鈣晶體顆粒懸浮液，然後將磷酸鈣晶體顆粒釋放鈣離子，其釋放速率和濃度更有利於海藻酸鈣亞微米凝膠粒子的生成。

2、製備方法的不同：

現有技術將氯化鈣直接加入到海藻酸納溶液中，很難製備出亞微米級的海藻酸鈣凝膠粒子，現有技術採用乳液法製備亞微米級的海藻酸鈣凝膠粒子，但該法需要加入油相物料和乳化劑，這對海藻酸鈣凝膠粒子的純化帶來不便。

而本發明採用磷酸鈣晶體顆粒懸浮液與海藻酸鈉水溶液直接混合，充分攪拌下，使得鈣離子緩慢釋放，與海藻酸鈉交聯，得到海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。本發明操作方法簡單，避免了昂貴的原料與複雜的過程，製備中不添加有機油相物料，綠色環保。

進一步地，本發明所述步驟1）中，所述氯化鈣水溶液中氯化鈣和磷酸鈉水溶液中磷酸鈉的混合摩爾比為3∶2.1。本發明採用磷酸根過量的方式進行反應，以降低溶液中鈣離子的濃度，更有利於海藻酸鈣亞微米凝膠粒子的生成。

所述海藻酸鈉水溶液的濃度為0.1～1.0wt%。當海藻酸鈉水溶液的濃度低於0.1wt%或高於1.0wt%時，都不易製備出亞微米凝膠粒子。並且，本發明可通過改變海藻酸鈉的濃度來調整亞微米粒子的粒徑，使凝膠粒子粒徑分布在100～1000nm之間。

以0.5mol/l的醋酸水溶液將海藻酸鈣亞微米凝膠粒子溶液的ph值調至5.5，以溶解體系中殘留的磷酸鈣晶體顆粒。

附圖說明

圖1為本發明製備的海藻酸鈣凝膠粒子的粒徑分布圖。

具體實施方式

以下結合實例對本發明進一步詳細說明，但本發明並不局限於此。

實施例1：

將氯化鈣水溶液（0.3mol/l）10ml與磷酸鈉水溶液（0.21mol/l）10ml混合，在室溫下攪拌反應10min，得到磷酸鈣晶體顆粒懸浮液。

稱取1g的海藻酸鈉溶解於100ml的去離子水中配製成1.0wt%的海藻酸鈉溶液。

將製得的磷酸鈣晶體顆粒懸浮液滴加到海藻酸鈉溶液中，常溫下持續攪拌4h，然後向上述體系中滴加0.5mol/l的醋酸至溶液的ph值為5.5，以溶解殘留的磷酸鈣晶體顆粒；最後，將得到的弱酸性凝膠溶液轉移到透析袋中用去離子水進行透析，每隔4h換水並測量其電導率，直至前後兩次測量的電導率數值一致，將透析袋內凝膠懸液取出，經濃縮、冷凍乾燥即得到海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。

實施例2：

將氯化鈣水溶液（0.3mol/l）10ml與磷酸鈉水溶液（0.21mol/l）10ml混合，在室溫下攪拌反應10min，得到磷酸鈣晶體顆粒懸浮液。

稱取0.6g的海藻酸鈉溶解於100ml的去離子水中配製成0.6wt%的海藻酸鈉溶液。

將製得的磷酸鈣晶體顆粒懸浮液滴加到海藻酸鈉溶液中，常溫下持續攪拌4h；然後向上述體系中滴加0.5mol/l的醋酸至溶液的ph值為在5.5，以溶解殘留的磷酸鈣晶體顆粒；最後，將得到的弱酸性凝膠溶液轉移到透析袋中用去離子水進行透析，每隔4h換水並測量其電導率，直至前後兩次測量的電導率數值一致，將透析袋內凝膠懸液取出，經濃縮、冷凍乾燥即得到海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。

實施例3

將氯化鈣水溶液（0.3mol/l）10ml與磷酸鈉水溶液（0.21mol/l）10ml混合，在室溫下攪拌反應10min，得到磷酸鈣晶體顆粒懸浮液。

稱取0.6g的海藻酸鈉溶解於300ml的去離子水中配製成0.2wt%的海藻酸鈉溶液。

將製得的磷酸鈣晶體顆粒懸浮液滴加到海藻酸鈉溶液中，常溫下持續攪拌4h；然後向上述體系中滴加0.5mol/l的醋酸至溶液的ph值為在5.5，以溶解殘留的磷酸鈣晶體顆粒；最後，將得到的弱酸性凝膠溶液轉移到透析袋中用去離子水進行透析，每隔4h換水並測量其電導率，直至前後兩次測量的電導率數值一致，將透析袋內凝膠懸液取出，經濃縮、冷凍乾燥即得到海藻酸鈣亞微米凝膠粒子。

實施例4

取1ml實施例1、實施例2和實施例3中的海藻酸鈣凝膠粒子懸浮液分別注入樣品池，採用雷射粒度儀測定凝膠粒子的粒徑分布，結果如圖1所示，表明可通過改變海藻酸鈉的濃度來調整亞微米粒子的粒徑，使凝膠粒子粒徑分布在100～1000nm之間。