[發明專利]一種鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素及其制備方法

有效

• 申請號: 201210362771.6
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102863655A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 王周成;肖延禎;梁漢鋒
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C08L5/08
• 分類號: C08L5/08;C08L1/12;C08K3/24;H01F1/26;B01J13/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種有機物包覆無機納米粒子的多功能納米復合物，尤其是涉及一種粒徑均勻、具超順磁性且表面功能基團豐富、機械強度高的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素及其制備方法。

背景技術

由于無機磁性納米粒子的磁響應性和殼聚糖的多功能團特征，磁性殼聚糖在生物醫藥、環境保護等領域有著廣闊的應用前景。相關文獻（1、B.R.White,B.T.Stackhouse,J.A.Holcombe,J.Hazard.Mater.2009,161:848-853;2、Y.C.Chang,D.H.Chen,J.Colloid?Interf.Sci.2005,283:446-451;3、Y.W.Chen,J.L.Wang,Chem.Eng.J.2011,168:286-292;4、李保強,王永亮,周玉.殼聚糖水凝膠誘導原位合成超順磁性納米四氧化三鐵顆粒[P].公開號:CN101113022A.）報道了磁性顆粒與殼聚糖的復合材料。然而，殼聚糖在酸性溶液中易發生降解，機械強度低。醋酸纖維素具有良好的機械強度，同時與殼聚糖具有非常相似的分子結構，分子鏈上均有大量羥基，所以二者有一定的相容性及較強的氫鍵結合。因此，將醋酸纖維素加入磁性殼聚糖中，形成的磁性殼聚糖/醋酸纖維素復合物將具有廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種具有優越磁性能，機械強度高，且表面功能基團豐富的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素及其制備方法。

所述鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的內核為磁性鐵酸錳納米粒子，粒徑為20～30nm，外殼為殼聚糖及醋酸纖維素；所述鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的粒徑為30～50μm。磁性鐵酸錳納米粒子在室溫下具有超順磁性，表面含豐富羥基和氨基，且機械強度高，有利于進一步應用。

所述鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的制備方法，包括以下步驟：

1）將醋酸纖維素溶液加入殼聚糖溶液中，攪拌，得殼聚糖與醋酸纖維素混合溶液；

2）在步驟1）所得的殼聚糖與醋酸纖維素混合溶液中加入親水性鐵酸錳納米粒子，攪拌，得棕色懸浮液；

3）將步驟2）所得的棕色懸浮液通過液滴發生器噴入液氮，形成冰狀顆粒；

4）將步驟3）所得的冰狀顆粒放入冷凍干燥機，低溫真空干燥，即得鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素。

在步驟1）中，所述醋酸纖維素溶液可由醋酸纖維素固體樣品加入冰醋酸中配制而成，醋酸纖維素固體樣品在醋酸纖維素溶液中的含量為1～5g/L；所述殼聚糖溶液可由殼聚糖固體粉末加入1%～2%（冰醋酸體積分數）的醋酸溶液中配制而成，殼聚糖固體粉末在殼聚糖溶液中的含量為10～30g/L；所述醋酸纖維素溶液與殼聚糖溶液的體積比可為（1～2）:20。

在步驟2）中，所述鐵酸錳納米粒子在混合溶液的含量可為5～10g/L。

在步驟4）中，冷凍干燥機的初始干燥溫度可為－20～－30℃，干燥時間可為20～30h。

本發明所制得的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素內核為磁性鐵酸錳納米粒子，粒徑為20～30nm，外殼為殼聚糖及醋酸纖維素；所述鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的粒徑為30～50μm。磁性鐵酸錳納米粒子在室溫下具有超順磁性，表面含豐富羥基和氨基，且機械強度高，有利于進一步應用。

本發明將化學共沉淀法合成出的親水性鐵酸錳納米粒子加入殼聚糖與醋酸纖維素的混合溶液，通過液滴發生器造粒后，冷凍干燥形成鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素。本發明所制得的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素具有顆粒均一、具超順磁性、表面功能基團豐富、機械強度高等優點，而且該方法條件溫和，對環境無污染，工藝簡單，易進行規模化生產。

附圖說明

圖1為實施例1殼聚糖與醋酸纖維素的混合溶液的光學顯微圖片。圖中，標尺為200μm。

圖2為實施例1制備的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的光學顯微圖片。圖中，標尺為200μm。

圖3為實施例1制備的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的掃描電鏡圖。圖中，標尺為10μm。

圖4為實施例1制備的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的X射線能譜圖。圖中，橫坐標為能量（keV），縱坐標為相對X-光子計數。

圖5為實施例1制備的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的磁滯回線圖。圖中，橫坐標為外加磁場強度H（Oe），縱坐標為磁化強度M（emu/g），測試溫度為300K。

圖6為實施例2制備的鏈球狀磁性殼聚糖/醋酸纖維素的光學顯微圖片。圖中，標尺為200μm。