專利名稱：高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于組織工程微載體制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種殼聚糖微載體的制備方法， 尤其涉及一種可用于貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)研究的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法。
背景技術(shù)：
微波對(duì)材料的加熱屬于“體加熱”，不同于一般的表面加熱，從理論上來(lái)說(shuō)，體加熱使材料能夠均勻受熱。微波技術(shù)已成功用于交聯(lián)羧甲基殼聚糖膜，使其能夠應(yīng)用于創(chuàng)傷治療。在微波輻射下，以戊二醛交聯(lián)殼聚糖膜，反應(yīng)可在2-3分鐘內(nèi)完成，其拉伸強(qiáng)度優(yōu)于水浴加熱條件下交聯(lián)的殼聚糖膜。殼聚糖(chitosan)是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的，這種天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能被各行各業(yè)廣泛關(guān)注，近年來(lái)在貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)研究領(lǐng)域，殼聚糖支架材料的研究非常廣泛。然而，傳統(tǒng)方法制備出的殼聚糖微載體可塑性能、及機(jī)械強(qiáng)度均難以滿足貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)研究領(lǐng)域的要求。因此本領(lǐng)域迫切需要提供一種微觀結(jié)構(gòu)均勻、易成型、機(jī)械強(qiáng)度較好的殼聚糖微載體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法， 可克服現(xiàn)有技術(shù)中制備的微載體機(jī)械性能差。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，采用高壓脈沖成球的制備方法；所述方法包括如下步驟步驟SI :配制溶液步驟；配制W/V為1-5%的殼聚糖酸溶液；配制W/V為2-10%的多聚磷酸鈉溶液；步驟S2 :高壓脈沖成球步驟；將步驟SI中的殼聚糖酸溶液和多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球；將微球在所述多聚磷酸鈉溶液中浸泡，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球；再將微球在常溫下放置設(shè)定時(shí)間，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；步驟S3 :微波輻射處理步驟；采用微波爐對(duì)步驟S2所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射設(shè)定時(shí)間即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述方法具體包括如下步驟步驟SI :溶液的配制步驟；
①、配制W/V為2. 5%的殼聚糖酸溶液；先量取Iml醋酸加入IOOml的容量瓶中定容，制得V/V為I %的醋酸溶液，再稱取
2.5g殼聚糖，加入V/V為I %的醋酸溶液中；②、配制W/V為4. 5%的多聚磷酸鈉溶液；稱取4. 5g多聚磷酸鈉溶于IOOml的去離子水中；步驟S2 :高壓脈沖成球步驟；將步驟SI中的殼聚糖酸溶液和多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球；高壓脈沖微膠囊成型儀的參數(shù)設(shè)定為電壓39_45kv，推進(jìn)速度為91mm/h，脈寬為 5ms,頻率為90Hz,液面距為24mm ；將微球在所述多聚磷酸鈉溶液中浸泡4h后，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球；再將微球在常溫下放置24h，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；步驟S3 :微波輻射處理步驟；采用微波爐對(duì)步驟S2所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射2min即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S2中的殼聚糖脫乙酰度為80-91%。上述所得的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體，圓整度高，粒徑為500-800 μ m,具有良好的生物相容性，可用于貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單的靜電作用來(lái)控制微載體的粒徑及圓整度。采用原位沉析法得到的微球具有層狀疊加結(jié)構(gòu)，根據(jù)膜滲透原理和酸堿中和原理，多聚磷酸鈉溶液中的磷酸根和氫氧根與殼聚糖分子上帶正電的氨基起中和作用，使殼聚糖分子層層組裝原位沉析，得到同心筒狀層狀疊加結(jié)構(gòu)，從而可提供微球的機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，采用靜電自組裝技術(shù)，通過(guò)對(duì)高壓脈沖微膠囊成型儀的參數(shù)設(shè)定為電壓39-45kv，推進(jìn)速度為 91mm/h，脈寬為5ms，頻率為90Hz，液面距為24mm ;來(lái)得到圓整度高，粒徑為500-800 μ m，性能較好的微球，且制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。并采用多聚磷酸鈉做交聯(lián)劑來(lái)增強(qiáng)微球的機(jī)械強(qiáng)度，制得的微球具有層狀疊加結(jié)構(gòu)，比通常采用氫氧化鈉做交聯(lián)劑制得的微球機(jī)械強(qiáng)度高。再通過(guò)微波爐對(duì)微球進(jìn)行體加熱，使殼聚糖微球發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成體型網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)， 從而得到高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下突出優(yōu)點(diǎn)(I)所得的微載體圓整度高，粒徑為500-800μπι，具有良好的生物相容性，可用于貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)。(2)采用微波輻射來(lái)增強(qiáng)微載體的機(jī)械性能，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，且無(wú)需戊二醛交聯(lián)殼聚糖微球也可增強(qiáng)微載體的機(jī)械強(qiáng)度。


圖I為本發(fā)明高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，包括如下步驟(I)、配制溶液步驟①、配制2. 5% (W/V，質(zhì)量體積比)殼聚糖酸溶液先量取Iml醋酸加入IOOml的容量瓶中定容，制得1% (V/V，體積比)醋酸溶液， 再稱取2. 5g殼聚糖，加入I % (V/V)醋酸溶液中即可；②、配制4. 5% (W/V)多聚磷酸鈉溶液稱取4. 5g多聚磷酸鈉溶于IOOml的去離子水中即可；(2)、高壓脈沖成球步驟將步驟(I)中的2. 5% (W/V)殼聚糖酸溶液和4. 5% (W/V)多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球；通過(guò)對(duì)儀器參數(shù)的設(shè)定來(lái)控制微載體的粒徑及圓整度。高壓脈沖微膠囊成型儀的參數(shù)設(shè)定為電壓39_45kv，推進(jìn)速度為91mm/h，脈寬為5ms，頻率為90Hz，液面距為24mm ;這樣得到的微球性能較好，圓整度高，粒徑為 500-800 μ mD將微球在4. 5% (W/V)多聚磷酸鈉溶液中浸泡4h后，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球。再將微球在常溫下放置24h，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；(3)、微波輻射處理步驟采用微波爐對(duì)步驟(2)所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射2min即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體；微波輻射過(guò)程功率為160W。上述所得的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體經(jīng)掃描電鏡進(jìn)行掃描，所得的實(shí)心殼聚糖微載體，圓整度高，粒徑為720 μ m。因?yàn)樵蠚ぞ厶鞘翘烊淮蠓肿?，廣泛應(yīng)用于組織工程中，因而制備的微球具有良好的生物相容性。本實(shí)施例所用的所有試劑均為醫(yī)藥純均來(lái)自上海國(guó)藥集團(tuán)。本實(shí)施例所用的掃描電鏡的型號(hào)為Quanta x50系列掃描電子顯微鏡(美國(guó)FEI公司)；所用的微波爐型號(hào)為WG800CTL23K6的Galanz微波爐；本實(shí)施例所用的高壓靜電微膠囊成型儀，推進(jìn)速度為 l_99mm/h。綜上所述，本發(fā)明提出的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，采用靜電自組裝技術(shù)，通過(guò)對(duì)高壓脈沖微膠囊成型儀的參數(shù)設(shè)定為電壓39-45kv，推進(jìn)速度為91mm/h，脈寬為5ms，頻率為90Hz，液面距為24mm ;來(lái)得到圓整度高，粒徑為500-800 μ m,性能較好的微球，且制備方法簡(jiǎn)單，易于操作。并采用多聚磷酸鈉做交聯(lián)劑來(lái)增強(qiáng)微球的機(jī)械強(qiáng)度，制得的微球具有層狀疊加結(jié)構(gòu)，比通常采用氫氧化鈉做交聯(lián)劑制得的微球機(jī)械強(qiáng)度高。再通過(guò)微波爐對(duì)微球進(jìn)行體加熱，使殼聚糖微球發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成體型網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從而得到高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，其特征在于，采用高壓脈沖成球的制備方法；所述方法包括如下步驟步驟SI:配制溶液步驟；配制W/ν為1-5%的殼聚糖酸溶液；配制W/V為2-10%的多聚磷酸鈉溶液；步驟S2 :高壓脈沖成球步驟；將步驟SI中的殼聚糖酸溶液和多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球； 將微球在所述多聚磷酸鈉溶液中浸泡，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球；再將微球在常溫下放置設(shè)定時(shí)間，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；步驟S3 :微波輻射處理步驟；采用微波爐對(duì)步驟S2所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射設(shè)定時(shí)間即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，其特征在于所述方法具體包括如下步驟步驟SI :配制溶液步驟；①、配制W/V為2.5 %的殼聚糖酸溶液；先量取Iml醋酸加入IOOml的容量瓶中定容，制得V/V為I %的醋酸溶液，再稱取2. 5g 殼聚糖，加入V/V為1%的醋酸溶液中；②、配制W/V為4.5%的多聚磷酸鈉溶液；稱取4. 5g多聚磷酸鈉溶于IOOml的去離子水中；步驟S2 :高壓脈沖成球步驟；將步驟SI中的殼聚糖酸溶液和多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球； 高壓脈沖微膠囊成型儀的參數(shù)設(shè)定為電壓39-45kv，推進(jìn)速度為91mm/h，脈寬為5ms， 頻率為90Hz,液面距為24mm ；將微球在所述多聚磷酸鈉溶液中浸泡4h后，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球；再將微球在常溫下放置24h，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；步驟S3 :微波輻射處理步驟；采用微波爐對(duì)步驟S2所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射2min即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，其特征在于所述步驟S2中的殼聚糖脫乙酰度為80-91%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，其特征在于所述制備方法所得的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體用于貼壁性細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，包括如下步驟步驟S1配制W/V為1-5％的殼聚糖酸溶液；配制W/V為2-10％的多聚磷酸鈉溶液；步驟S2高壓脈沖成球步驟；將步驟S1中的殼聚糖酸溶液和多聚磷酸鈉溶液用高壓靜電微膠囊成型儀制備微球；將微球在所述多聚磷酸鈉溶液中浸泡，用去離子水清洗微球直至溶液為中性，并得到白色實(shí)心微球；再將微球在常溫下放置設(shè)定時(shí)間，既得到實(shí)心殼聚糖微載體；步驟S3采用微波爐對(duì)步驟S2所得的實(shí)心殼聚糖微載體進(jìn)行微波輻射設(shè)定時(shí)間即得高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。本發(fā)明提出的高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體的制備方法，使殼聚糖微球發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成體型網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從而得到高強(qiáng)度實(shí)心殼聚糖微載體。
文檔編號(hào)C08J3/12GK102603922SQ20121009227
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者全志偉, 劉寶林, 唐臨利, 李琳, 韓寶三 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)