專利名稱：可生物降解殼聚糖緩釋材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解殼聚糖緩釋材料。
背景技術：
控制釋放是將活性物質和基材(通常是高分子材料)結合在一起使活性物質通過擴散方式在一定時間內，以某一速率釋放到環(huán)境中的技術，其在醫(yī)學、生物、農業(yè)、環(huán)保和日常生活中具有重要意義，越來越引起人們的廣泛注意。在控制釋放技術中基材一直是研究熱點，人們一直在尋找制備簡單、性能穩(wěn)定、價格低廉、來源豐富的基材。殼聚糖是地球上最豐富的天然有機物——甲殼素脫去乙酰基后的產物，是沒有充分利用的天然資源之一，其結構上和纖維素十分相似，纖維素中C-2位的OH被NH2取代后就是殼聚糖。殼聚糖已經被廣泛應用于化工、食品、醫(yī)藥和農業(yè)中。在開發(fā)可生物降解材料方面，殼聚糖具有舉足輕重的地位，它與纖維素或淀粉等均能形成可完全降解的材料。由于其良好的成膜性、凝膠性、可降解性、生物相容性，殼聚糖已經被廣泛應用于緩控釋技術，但是由于含有大量的親水基團，純殼聚糖在實際應用中的主要問題是膜的機械性能差、脆性大、抗水性差以及不適用于酸性環(huán)境。殼聚糖主鏈上含有氨基、羥基，通過化學改性，可以改善殼聚糖的結構、性能。柔性聚合物聚乙烯醇(PVA)是一種十分獨特的水溶性多羥基高分子材料，分子間作用力大，具有生物可降解性和生物親和性，對人體無毒無害，其具有良好的機械性能，耐油、耐溶性能。淀粉來源豐富、價格低廉，且在各種環(huán)境中都具有完全生物降解能力，其的加入可以降低材料成本。PVA、淀粉與殼聚糖有很好的相容性，通過交聯劑在殼聚糖、PVA、淀粉分子間和分子內的交聯作用，可以改善材料的機械性能，獲得較好的耐酸性和耐熱性，并可以提高材料的降解時間。由此開發(fā)出新型的具有獨特結構和較好韌性的、部分保持天然高分子的生理活性并可以生物降解的膜、凝膠等高分子緩釋材料。本發(fā)明的目的就是克服殼聚糖的缺點，提供一種工藝簡單、來源豐富、性能穩(wěn)定、耐酸堿的殼聚糖緩釋基材，其可以適用于擴散型控制釋放體系。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種可生物降解殼聚糖緩釋材料，緩釋材料的主要原料及含量(重量百分比)如下殼聚糖1～80％淀粉 0～80％聚乙烯醇 5～85％增塑劑0～15％吐溫800～5％交聯劑0～30％氯化銨0～5％在反應釜內，將上述的原料在PH為2～5，溫度為75～100℃下，保持反應1～2小時，即得產品；其中所述的殼聚糖脫乙酰度大于75％；所述的聚乙烯醇的醇解度為85～100％、聚合度為1000～1700；所述的交聯劑為甲醛、乙醛、乙二醛、丙二醛、戊二醛；所述的增塑劑為甘油、乙二醇或二者的混合物。
優(yōu)選技術方案如下將殼聚糖在50℃的2％的醋酸水溶液中溶解，配制成2～4％的殼聚糖溶液；將淀粉和水以體積比10/90的比例在85℃下糊化30min，制成淀粉糊化液；將殼聚糖溶液、淀粉糊化液、聚乙烯醇、增塑劑、吐溫80按上述的含量混合，在PH為2～5，攪拌升溫至90～100℃，制成透明膠液，加入一定量的交聯劑，保持反應1～1.5h，再加入少量的氯化銨，保持反應10～20min，制得緩釋材料。
本發(fā)明具有以下特點(1)原材料為殼聚糖、PVA、淀粉，來源豐富，百分之百降解。
(2)比純殼聚糖材料價格低廉，機械性能優(yōu)且耐酸、堿，強度高。
(3)調整原料配比可以適合不同用途，產品為水溶液，有利于環(huán)境保護。
(4)工藝流程簡單，設備通用，易于掌握、且不使用有機溶劑，便于推廣和實現工業(yè)化生產。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明進一步描述。所舉之例并不限制本發(fā)明保護范圍。
實施例1在500升反應釜內加入100升2％殼聚糖醋酸水溶液、80公斤淀粉糊化液、10公斤PVA、2升甘油、0.5升吐溫80、210升水，調PH約為3，在攪拌情況下加熱升溫至95℃，待溶液成透明狀時加入10升甲醛，保持溫度攪拌反應1小時，加入0.2公斤NH4Cl，繼續(xù)攪拌10分鐘，出料。(此溶液穩(wěn)定、霧化性能較好，可以作為顆粒或片狀活性物質的薄膜包衣液。)實施例2在500升反應釜內加入175升4％殼聚糖醋酸水溶液、200公斤淀粉糊化液、25公斤PVA、4升甘油、調PH約為3，在攪拌情況下加熱升溫至95℃，待溶液成透明狀時加入5升乙二醛，保持溫度攪拌反應1小時，冷卻。(加入水溶性活性物質，攪拌均勻，把液體涂于不銹鋼板或盤內，干燥、切片、破碎或在擠壓造粒機造粒即得緩釋產品。)實施例3在500升反應釜內加入100升3％殼聚糖醋酸水溶液、5.5公斤PVA、35公斤淀粉糊化液，1升甘油、150升水，調PH約為5，在攪拌情況下加熱升溫至95℃，待溶液成透明狀時加入0.5升戊二醛，保持溫度攪拌反應1小時，冷卻至室溫。(加入0.5公斤黃原膠進行攪拌，制備成種衣劑。接著將4公斤大豆種子與1公斤種衣劑混合，室溫風干即可。)實施例4在500升反應釜內加入50升2％殼聚糖醋酸水溶液、100公斤淀粉糊化液、19公斤PVA、2.5升甘油、0.8升吐溫80、130升水，調PH約為3，在攪拌情況下加熱升溫至95℃，待溶液成透明狀時加入8升甲醛，保持溫度攪拌反應1小時，加入0.3公斤NH4Cl，繼續(xù)攪拌10分鐘。(減壓脫氣，流延成膜，此膜可以代替現行的塑料薄膜。)
權利要求
1.一種可生物降解殼聚糖緩釋材料，其特征在于，所述的緩釋材料的主要原料及含量(重量百分比)如下殼聚糖1～80％淀粉 0～80％聚乙烯醇 5～85％增塑劑0～15％吐溫800～5％交聯劑0～30％氯化銨0～5％在反應釜內，將上述的原料在PH為2～5，溫度為75～100℃下，保持反應1～2小時，即得產品；其中所述的殼聚糖脫乙酰度大于75％；所述的聚乙烯醇的醇解度為85～100％、聚合度為1000～1700；所述的交聯劑為甲醛、乙醛、乙二醛、丙二醛、戊二醛；所述的增塑劑為甘油、乙二醇或二者的混合物。
2.如權利要求1所述的緩釋材料，其特征在于，將殼聚糖在50℃的2％的醋酸水溶液中溶解，配制成2～4％的殼聚糖溶液；將淀粉和水以體積比10/90的比例在85℃下糊化30min，制成淀粉糊化液；將殼聚糖溶液、淀粉糊化液、聚乙烯醇、增塑劑、吐溫80按權利要求1所述的含量混合，在PH為2～5，攪拌升溫至90～100℃，制成透明膠液，加入一定量的交聯劑，保持反應1～1.5h，再加入少量的氯化銨，保持反應10～20min，制得緩釋材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物降解殼聚糖緩釋材料，屬于生物技術領域。本發(fā)明的目的就是克服殼聚糖的缺點，提供一種工藝簡單、來源豐富、性能穩(wěn)定、耐酸堿、具有獨特結構的殼聚糖緩釋基材，其可以適用于擴散型控制釋放體系。本發(fā)明以殼聚糖、聚乙烯醇、淀粉為原料，由共混、交聯工序構成，產品為水溶液形式，有利于環(huán)境保護。具有工藝流程簡單，設備通用，易于操作，用途廣泛，可以完全生物降解，原料豐富且不使用有機溶劑，便于推廣和實現工業(yè)化生產等特點。本發(fā)明的緩釋材料可廣泛應用于活性物質的控制釋放。
文檔編號C08L3/00GK1528463SQ20031010797
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月16日 優(yōu)先權日2003年10月16日
發(fā)明者陳強, 呂偉嬌, 張文清, 鄧修, 金鑫榮, 陳 強 申請人:華東理工大學