一種以sma為模板制備殼聚糖納米微膠囊的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中空微膠囊的制備方法，具體地說是一種以SMA為模板制備殼聚糖納米微膠囊的方法。
二、【背景技術】
[0002]微膠囊是指具有中空結構，以聚合物材料或無機材料為殼的微型容器。微膠囊因具有粒徑小、比表面積大、內部容積大等特點，被廣泛應用于藥物傳送載體，微型反應器，傳感器，催化劑載體，密封材料和儲能介質等領域。納米微膠囊的制備有很多種方法，例如自組裝法，乳液聚合法等，但通過這些方法制備的微膠囊易出現(xiàn)粒徑分布較寬，結構不完整等問題。模板法是一種有效的制備納米微膠囊的方法，通過模板法能夠很好地控制微膠囊的形貌和粒徑。
[0003]苯乙烯-馬來酸酐共聚物是一種性能優(yōu)良的高分子材料，其主鏈中含有大量高反應活性的酸酐官能團，可以與氨基、羥基等基團反應，而且具有良好的生物相容性和生物可降解性，近年來，在生物醫(yī)藥、環(huán)境響應材料、智能凝膠等高新技術領域得到重視。
[0004]殼聚糖是一種天然的陽離子聚合物，在天然有機化合物中，含量僅次于纖維素，是極為豐富的再生資源。殼聚糖具有很好的生物相容性、血液相容性和生物可降解性，易被人體降解吸收，無毒副作用，而且殼聚糖可以抑制細菌的生長。因此，殼聚糖在生物醫(yī)藥領域有著非常廣闊的應用前景。
三、
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種以苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)為模板制備殼聚糖(CS)納米微膠囊的方法，以獲得形貌完整、粒徑分布窄的納米微膠囊。
[0006]本發(fā)明以SMA為模板制備殼聚糖納米微膠囊的方法，包括如下步驟:
[0007]1、SMA模板微球的制備
[0008]將1.5g苯乙稀和1.41g馬來酸酐溶于30mL丁酸乙酯中，室溫下通氮氣0.5h，然后加入0.025g偶氮二異丁腈，在70 V反應5h，整個反應過程通氮氣，反應結束后，產物通過離心收集，并用丁酸乙酯清洗兩次，最后放入真空干燥箱中40 0C干燥，獲得SMA模板微球；
[0009]2、SMA/CS微球的制備
[0010]將步驟I獲得的0.4gSMA模板微球超聲分散于20mL水中得到SMA模板微球分散液，在攪拌條件下，將SMA模板微球分散液滴加至1.0wt %的殼聚糖溶液中，30°C下攪拌吸附2h，然后離心，用水清洗三次，除去過量的沒有吸附在SMA微球表面的CS，隨后分散于40mL水中，加入交聯(lián)劑，在40 0C下反應2h，制得SMA/CS微球；
[0011]3、CS納米微膠囊的制備
[0012]將步驟2獲得的20mgSMA/CS微球分散于水和正丁醇中，加入正庚烷和丙酮，磁力攪拌，在50°C下反應120min;反應結束后離心分離，用乙醇清洗，即獲得殼聚糖納米微膠囊。
[0013]步驟2中所述交聯(lián)劑為體積分數(shù)(Vt% )為2.5%的戊二醛，添加量為2mL。
[0014]步驟3中水和正丁醇的體積比為1:1。
[0015]步驟3中水和正丁醇的添加量均為5mL。
[0016]步驟3中正庚烷的添加量為lmL，丙酮的添加量為0.5mL。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果體現(xiàn)在:
[0018]1、本發(fā)明以單分散的SMA微球作為模板，制備的殼聚糖納米微膠囊形貌完整，粒徑分布窄，范圍在600?800nm;
[0019]2、本發(fā)明采用殼聚糖作為囊壁材料，具有良好的生物相容性和可降解性。
四、【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例1所制備的苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球的紅外(FT-1R)譜圖。
[0021]圖2為本發(fā)明實施例1所制備的苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球的核磁共振碳譜(13CNMR)圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實施例1所制備的苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球的透射電鏡(TEM)照片。
[0023]圖4為本發(fā)明實施例1所制備的SMA/CS微球的透射電鏡(TEM)照片。
[0024]圖5為本發(fā)明實施例1所制備的CS納米微膠囊的透射電鏡(TEM)照片。
五、【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]本實施例按如下步驟制備殼聚糖納米微膠囊:
[0027]1、SMA模板微球的制備
[0028]將1.5g苯乙稀和1.41g馬來酸酐溶于30mL丁酸乙酯中，室溫下通氮氣0.5h，然后加入0.025g偶氮二異丁腈，在70 V反應5h，整個反應過程通氮氣，反應結束后，產物通過離心收集，并用丁酸乙酯清洗兩次，最后放入真空干燥箱中40 0C干燥，獲得SMA模板微球；
[0029]圖1為本實施例所得苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球的FT-1R譜圖，從圖1中可以看出，1601cm—1，1495cm—1和1454cm—1處的吸收峰對應苯環(huán)骨架的伸縮振動峰，703cm—1對應苯環(huán)環(huán)外伸縮振動峰，1779cm—1和1855cm—1處的吸收峰分別對應馬來酸酐中C = O的對稱伸縮振動吸收峰和非對稱伸縮振動吸收峰，說明苯乙烯與馬來酸酐發(fā)生了共聚反應。
[0030]圖2為本實施例所得苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球的13CNMR圖，聚合物中苯乙烯和馬來酸酐的結構可以通過苯乙烯單元中接近聚合物鏈的碳原子(C7)的化學位移來判斷?；瘜W位移148-146ppm，146-142ppm，142-136ppm分別對應苯乙烯-馬來酸酐共聚物結構的非交替結構(S-S-S)，半交替結構(M-S-S)，交替結構(M-S-M)。從圖2中可以看出，苯乙烯中C7原子的化學位移在139-137ppm之間，說明合成的苯乙烯-馬來酸酐共聚物為交替共聚物。
[0031]圖3為本實施例所得SMA微球的TEM圖，從圖中可以看出，SMA微球都呈規(guī)則的球形，粒徑分布均一，微球的平均粒徑約為590nm。
[0032]2、SMA/CS微球的制備
[0033]將0.5g CS加入50mL 2wt%的醋酸溶液，磁力攪拌溶解，配置成1.0wt^^^CS溶液；
[0034]將步驟I獲得的0.4gSMA模板微球超聲分散于20mL水中得到SMA模板微球分散液，在攪拌條件下，用恒壓漏斗將SMA模板微球分散液滴加至1.0wt %的CS溶液中，30 V下攪拌吸附2h，然后離心，用水清洗三次，除去過量的沒有吸附在SMA微球表面的CS，隨后分散于40mL水中，加入2mL 2.5vt%的戊二醛溶液，在40°C下反應2h，制得SMA/CS微球；
[0035]圖4為本發(fā)明實施例所得SMA/CS微球的TEM圖，從圖4中可以看出SMA/CS微球呈現(xiàn)規(guī)則的球形且具有良好的單分散性，通過測量計算平均粒徑為750nm，大于SMA模板微球的平均粒徑590nm，暗示SMA表面包覆了 CS。
[0036]3、CS納米微膠囊的制備
[0037]將步驟2獲得的20mg SMA/CS微球分散于5mL水和5mL正丁醇中，加入ImL正庚烷和0.5mL丙酮，磁力攪拌，在50°C下反應120min;反應結束后離心分離，用乙醇清洗，即獲得殼聚糖納米微膠囊。
[0038]圖5為本發(fā)明實施例所得CS納米微膠囊，從圖中可以看出CS納米微膠囊具有明顯的中空結構，但是納米微膠囊的表面出現(xiàn)了一些皺褶，其平均粒徑為730nm，略小于SMA/CS微球，這是在去除模板微球的過程發(fā)生收縮導致的。
【主權項】
1.一種以SMA為模板制備殼聚糖納米微膠囊的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)SMA模板微球的制備 將1.5g苯乙稀和1.41g馬來酸酐溶于丁酸乙酯中，室溫下通氮氣0.5h，然后加入0.025g偶氮二異丁腈，在70 V反應5h，整個反應過程通氮氣，反應結束后，產物通過離心收集，并用丁酸乙酯清洗，40 °C真空干燥，獲得SMA模板微球； (2)SMA/CS微球的制備 將步驟(I)獲得的0.4g SMA模板微球超聲分散于20mL水中得到SMA模板微球分散液，在攪拌條件下，將SMA模板微球分散液滴加至1.0wt %的殼聚糖溶液中，30 °C下攪拌吸附2h，然后離心，用水清洗，除去過量的沒有吸附在SMA微球表面的殼聚糖，隨后分散于40mL水中，加入交聯(lián)劑，在40 0C下反應2h，制得SMA/CS微球； (3)CS納米微膠囊的制備 將步驟(2)獲得的20mg SMA/CS微球分散于水和正丁醇中，加入正庚烷和丙酮，磁力攪拌，在50°C下反應120min;反應結束后離心分離，用乙醇清洗，即獲得殼聚糖納米微膠囊。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于: 步驟(2)中所述交聯(lián)劑為2.5vt %的戊二醛溶液，添加量為2mL。3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于: 步驟(3)中水和正丁醇的體積比為1:1。4.根據(jù)權利要求1或3所述的方法，其特征在于: 步驟(3)中水和正丁醇的添加量均為5mL。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于: 步驟(3)中正庚烷的添加量為ImL，丙酮的添加量為0.5mL。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以SMA為模板制備殼聚糖納米微膠囊的方法，采用沉淀聚合法制備了苯乙烯-馬來酸酐共聚物微球，以制備的微球為模板，利用殼聚糖上的氨基和模板上的羧基之間的作用將殼聚糖負載到模板表面，使用交聯(lián)劑讓殼聚糖交聯(lián)；采用溶劑/非溶劑誘導相分離法溶蝕模板，即得殼聚糖納米微膠囊。本發(fā)明采用新型生物相容性的材料SMA為模板，利用其和殼聚糖功能基團之間的相互作用，將殼聚糖負載到其表面，然后通過去除模板得到殼聚糖納米微膠囊，制備的納米微膠囊粒徑均一，形貌完整，具有生物相容性和生物可降解性。
【IPC分類】B01J13/14, C08F212/08, C08L5/08, C08F222/08, C08L35/06
【公開號】CN105597640
【申請?zhí)枴緾N201610025070
【發(fā)明人】聶王焰, 周藝峰, 陳鵬鵬, 胡振興
【申請人】安徽大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月14日