[發明專利]單分散殼聚糖中空微球的制備方法

有效

• 申請號: 201210159265.7
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102658072A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 李云興;徐慶潔;楊成;章姝敏
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于中空微球材料技術領域，具體涉及一種殼聚糖中空微球的制備方法。

背景技術

中空微球因具有密度低、比表面積大、殼層滲透能力可控以及空腔可以儲存客體物質等特點，而受到人們越來越多的關注，在催化劑載體、藥物緩釋、傳感器、輕質填料、化妝品等方面有著非常廣泛的應用前景。

目前制備的中空微球大部分是非生物相容的和非生物可降解的，因此，用具有生物相容性的和生物可降解的殼聚糖為材料制備中空微球，可使其應用變得更加廣泛。殼聚糖中空微球的制備方法主要是模板法，其中最常用的模板是聚苯乙烯微球，這是因為聚苯乙烯微球的制備方法簡單、成本低、單分散性好以及尺寸可控。Z.Qian和W.Liu等人預先以丙烯酸和苯乙烯進行共聚，獲得表面富有羧基的聚苯乙烯微球，隨后利用靜電作用實現殼聚糖在聚苯乙烯微球表面的吸附，最后通過戊二醛交聯殼聚糖并移除聚苯乙烯模板微球得到殼聚糖中空微球(參考文獻1：Journal?of?Polymer?Science?Part?A：Polymer?Chemistry，2008，46，228-237；參考文獻2：Journal?of?Materials?Science，2011，46，6758-6765)。H.Li等人首先以濃硫酸對聚苯乙烯微球進行磺化，接著利用靜電作用而實現殼聚糖在聚苯乙烯微球表面的富集，最后同樣通過戊二醛交聯和移除聚苯乙烯微球模板而獲得殼聚糖中空微球。(參考文獻3：Colloid?and?Polymer?Science，2008，286，819-825)。C.Lu等人同樣以磺化聚苯乙烯微球為模板，利用基于靜電作用的層層自組裝法，將帶正電的殼聚糖和帶負電的羧甲基殼聚糖吸附到模板微球的表面，最后通過移除模板微球制得殼聚糖中空微球(參考文獻4：Colloids?and?Surfaces?B：Biointerfaces，2011，83，254-259)。

顯而易見地，上述聚苯乙烯微球表面都經過了有針對性的表面設計、修飾和功能化，從而增加了更多的制備步驟，使制備過程變得更加繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于提出一種簡單、快速且高效的制備單分散殼聚糖中空微球的新方法。無需對聚苯乙烯模板微球進行任何的預先設計和表面改性與修飾，達到簡化過程、降低成本的目的。

本發明的核心技術思想在于：不依懶于異種組分間的靜電或化學相互作用，而是利用膠體穩定所產生的特殊效應，促使聚苯乙烯微球與殼聚糖之間實現有效、可控的復合，同時，控制殼聚糖的交聯反應和選擇不同大小的模板微球，實現對殼聚糖中空微球尺寸和殼層厚度的有效調控。

本發明所提出方法的過程為：采用聚苯乙烯微球，不進行任何表面設計、修飾和功能化，攪拌下將其加入到殼聚糖有機酸水溶液中，后加入交聯劑，如戊二醛，體系中聚苯乙烯微球表面形成了交聯的殼聚糖殼層，隨后利用溶劑將模板微球去除，最終獲得殼聚糖中空微球。

本發明所提出的殼聚糖中空微球的合成方法具體步驟如下：1.聚苯乙烯微球的制備可采用分散聚合等常規的聚合方法，如包括單體、醇介質或醇-水混合介質，非離子型兩親性大分子穩定劑和油溶性引發劑的聚合體系；亦可直接采用市售的聚苯乙烯微球。聚苯乙烯微球經洗滌后分散于水中，配制成聚苯乙烯微球分散液。2.將聚苯乙烯微球分散液加入到殼聚糖有機酸水溶液中，一定溫度下攪拌加入交聯劑，反應2小時以上。經離心、洗滌和干燥，即得聚苯乙烯/殼聚糖復合粒子粉末。3.將聚苯乙烯/殼聚糖復合粒子粉末加入到特定的有機溶劑中，靜置過夜，經離心、洗滌和干燥，最終獲得殼聚糖中空微球。

本發明中，聚苯乙烯微球的數均粒徑不小于500納米。

本發明中，有機酸為醋酸、甲酸、苯甲酸、丙烯酸、乳酸、氯乙酸、巰基乙酸、丁酸、異丁酸、新戊酸、異戊酸、己酸、馬來酸、山梨酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸或者琥珀酸中的任意一種或者幾種的混合物。

本發明中，交聯劑為醛類、酸酐類、異氰硫酸酯類、環氧丙烷類、酰氯類或者聚乙二醇類交聯劑中的一種或者幾種的混合物。

上述醛類交聯劑為戊二醛、甲醛、乙二醛或者乙酸酐中的任意一種或者幾種的混合物。

本發明中，聚苯乙烯微球的溶劑為四氫呋喃、甲苯、二甲苯、氯仿、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、苧烯、丁酮、環己酮，乙酸丁酯，二硫化碳等。

本發明中，所提出的制備方法的特點為：①無需對作為模板微球的聚苯乙烯微球進行特定的設計、修飾和功能化；②具有形態的可控性，可通過調節多種因素獲得具有不同粒徑和殼層厚度的殼聚糖中空微球。

具體實施方式：

實施例1：