专利名称：马来酰化壳聚糖聚合物微球的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合材料及其制备方法，尤其是一种外表光滑内部蜂窝状结构的马来酰化壳聚糖聚合物微球的制备方法。
背景技术：
中空微球是一种具有特殊结构的聚合物材料，粒径为微米级或纳米级，在药物控制与释放细胞的固定化和催化剂载体等方面拥有广阔的应用前景，在近几年的聚合物研究领域中，受到了广泛的关注。至今制备聚合物中空微球的方法主要有工业合成法、模板法、 自组装法、界面聚合反应和乳液聚合法，喷雾干燥法是工业中制备中空微球较广泛的方法之一，此方法是以热气流干燥雾化液滴为基础的，应用喷雾干燥法制备中空微球因骨架密度低，较难包载药物，突释效应难以避免。模板法是以胶粒球形模板为核，通过组装、吸附、 沉淀反应、溶胶-凝胶作用等手段在模板核外包覆一层一定厚度的所需材料，形成核/壳复合结构微球，热处理或溶剂溶解除去模板，得到空心微球。模板法和自组装制备过程较繁琐、耗时，在工业生产领域受到较大限制，材料的生物相容性差、药物透过速度慢。界面聚合反应在缩聚过程中会产生强酸性物质，且疏水性单体易水解，较适合包埋药物。乳液聚合法是指借助乳化剂的作用，在机械搅拌或振荡下，单体在水中形成乳液而进行的聚合。乳液聚合可以在较高的反应速度下，获得较高分子量的聚合物，物料的粘度低，易于传热和混合， 生产容易控制，残留单体容易除去。乳液聚合的缺点是聚合过程中加入的乳化剂等影响制品性能。为得到固体聚合物，须经过凝聚、分离、洗涤等工艺过程。制备中空微球步骤较繁琐，微球粒径较小，应用受到制约。
发明内容
鉴于上述技术的状况，本发明提供了马来酰化壳聚糖聚合物微球的制备方法，使其利用了一步法制备具有中空结构的高分子微球，且在制备过程中无有害物质生成，可作为药物控制与释放细胞的固定化和催化剂载体的聚合物微球。本发明是通过以下步骤完成的
(1)向烧瓶容器中加入一定配比的乳化剂、油相溶剂和单体，室温搅拌，使单体充分溶解组成油相；
(2)将一定配比的马来酰化壳聚糖，引发剂溶解到水中组成水相；
(3)在65°C下将水相缓慢滴加至油相，并升温到75°C，最后加入一定配比的水溶性交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，恒温反应1 Mi ；
(4)反应完毕后，降至室温，先用油相溶剂洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再采用梯度洗脱法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到内部呈蜂窝状结构的微球。本发明中所指的油相溶剂为乙酸乙酯、醋酸异戊酯中的一种或一种以上的混合物。本发明中的乳化剂选自Span80、Span20、Tween80、Tween20中的一种或一种以上的混合物。本发明中的乳化剂含量是单体质量的1 25%。本发明中的单体与油相溶剂的体积比为1 :1 15。本发明中的水相与油相的体积比是1 :2 30。本发明中的单体选自丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯腈、 甲基丙烯腈中的一种或一种以上的混合物。本发明中的马来酰化壳聚糖水溶液质量分数是0. 5 3%。本发明中的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或一种以上的混合物。本发明中的引发剂含量是单体质量的0. 01 1%。本发明中的交联剂含量是单体质量的ο. ι m。本发明提及的梯度洗脱法，又称为梯度淋洗或程序洗脱，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，指将产物冷却至室温后，先用乙酸乙酯洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再采用无水乙醇或丙酮洗3次，所得的样品即为马来酰化壳聚糖聚合物微球。因此，本发明的马来酰化壳聚糖聚合物微球具有生物相容性好的特点，微球外表光滑内部呈蜂窝状结构高分子，无需去除模板，操作简便，可最大限度地保留包埋物的活性，而且制备过程中无有害物质生成。此外，微球可作为药物控制释放细胞和催化剂载体。
图1是本发明的微球表面形状的显微镜参考图片； 图2是图1微球内部结构的显微镜参考图片。
具体实施例方式实施例1
向IOOmL四口烧瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan_80、7ml丙烯酸甲酯，转速为800R/ min，调温至65°C。0.证后，加入6ml，质量分数为1%马来酰化壳聚糖水溶液、ImL 5%过硫酸铵引发剂，并升温至75°C搅拌均勻后，再加入3mL 4%水溶性交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，反应lh。将产物冷却至室温后，先用乙酸乙酯洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再采用梯度洗脱的方法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，内部呈蜂窝状结构的聚合物微球见显微镜参考图片1、2。本发明得到的微球粒径可在100 300 μ m之间，或根据应用要求，其微球粒径可小于100 μ m或大于300 μ m。实施例2
向IOOmL四口烧瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan-80、7ml甲基丙烯酸正丁酯，转速为 800R/min,调温至65°C。0. 5h后，加入6ml，质量分数为m马来酰化壳聚糖水溶液、ImL 5% 过硫酸铵引发剂，并升温至75°C搅拌均勻后，再加入3mL 4%水溶性交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，反应池。将产物冷却至室温后，先用乙酸乙酯洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再采用梯度洗脱的方法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，内部呈蜂窝状结构的聚合物微球。实施例3向IOOmL四口烧瓶中加入30ml乙酸乙酯、lmLSpan-80、7ml甲基丙烯酸甲酯，转速为 800R/min,调温至65°C。0. 5h后，加入6ml，质量分数为m马来酰化壳聚糖水溶液、ImL 5% 过硫酸铵引发剂，并升温至75°C搅拌均勻后，再加入3mL 4%水溶性交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，反应他。将产物冷却至室温后，先用乙酸乙酯洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再采用梯度洗脱的方法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到表面光滑，内部呈蜂窝状结构的聚合物微球。
权利要求
1.一种马来酰化壳聚糖聚合物微球的制备方法，其方法步骤是(1)向烧瓶容器中加入一定配比的乳化剂、油相溶剂和单体，室温搅拌，使单体充分溶解，组成油相；(2)将一定配比的马来酰化壳聚糖、引发剂溶解到水中组成水相；(3)在65°C下将水相缓慢滴加至油相中，并升温到75°C，最后加入一定配比的水溶性交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺，恒温反应1 Mi ；(4)反应完毕后，降至室温，先用油相溶剂洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再用梯度洗脱法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到内部呈蜂窝状结构的微球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的油相溶剂为乙酸乙酯、醋酸异戊酯中的一种或一种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乳化剂选自SpanSO、Span20、 Tween80、Tween20中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乳化剂含量是单体质量的1 25%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单体与油相溶剂的体积比为1:1 15。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水相与油相的体积比是1:2 30。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的单体选自丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈中的一种或一种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的马来酰化壳聚糖水溶液质量分数是0. 5 3%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或一种以上的混合物。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的引发剂含量是单体质量的0.01 1%。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的交联剂含量是单体质量的0.1 2%。
全文摘要
本发明公开了一种马来酰化壳聚糖聚合物微球的制备方法，其方法是向烧瓶中加入油相溶剂、少量乳化剂和单体，调节转速，升温至65℃，0.5h后，加入马来酰化壳聚糖水溶液、过硫酸铵引发剂，并升温至75℃搅拌均匀后，再加入水溶性交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺，反应1～6h。将产物冷却至室温后，先用油相溶剂洗涤3次，除去未反应的反应物及副产物，再用梯度洗脱的方法用无水乙醇或丙酮洗3次，得到AMCS微球。本发明的微球具有外表光滑内部呈蜂窝状结构高分子微球，无需去除模板，操作简便，可最大限度地保留包埋物的活性。微球可作为药物控制与释放催化剂载体，具有广泛的应用前景和实用价值。
文档编号C08F251/00GK102391428SQ201110199908
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者侯文龙, 杨婷, 杨越冬 申请人:河北科技师范学院