一种表面羧基化壳聚糖膜材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种表面羧基化壳聚糖膜材料及其制备方法，具体涉及一种兼具良好生物相容性及生物活性的表面羧基化壳聚糖膜材料的制备方法。
技术背景
[0002]壳聚糖是一种天然的，具有生物可降解性、生物相容性、聚电解质性和可再生性，来源广泛、价格低廉。具有明显的降血糖、降血脂和增强免疫功能；能抑制肿瘤细胞活性或抑制肿瘤细胞的转移以及增强肺吞噬细胞的活性；还有保健的功能，如减肥、降胆固醇、降甘油三酯、强化肝功能、补充微量元素、排出体内毒素等；在抑菌、止血和药物缓释等医疗方面也有重要的应用。
[0003]柠檬酸是一种三元中强酸，在医药行业，主要用作抗凝血剂、解酸药，还能用于配制各种药剂，可防止血液中凝血酶的生成。柠檬酸作为与醋同类的保健品，有多方面的功效；如分解乳酸、消除疲劳；稳定血压，防止动脉硬化；延缓衰老，防止老年痴呆症；防止糖尿病、肥胖症、失眠等病症，同时还可起到保护肝脏、肾脏的作用。
[0004]柠檬酸的引入为壳聚糖膜表面增加了大量的羧基反应位点，可以通过化学键可控的结合特定药物，使之成为一种有效的药物载体；同时，由于羧基官能团能够促进钙、镁等无机盐离子的沉积，使得该材料也有望应用于骨组织工程当中。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于将生物活性小分子柠檬酸结合到壳聚糖膜表面，提供一种兼具良好生物相容性和羧基反应位点的壳聚糖膜材料。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0007]一种表面羧基化壳聚糖膜材料的制备方法，包括以下步骤:
[0008](I)用醋酸配制一定浓度的壳聚糖溶液，采用戊二醛作为交联剂进行交联，将交联后的壳聚糖溶液浇铸到模具中，凝胶化成型；
[0009](2)将步骤(I)所得的壳聚糖凝胶风干得到壳聚糖膜；
[0010](3)配制一定浓度的柠檬酸溶液，将步骤(2)中的壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中，按一定比例加入碳化二亚胺(EDC)、N-羟基丁二酰(NHS)进行交联反应，材料再次风干可得到表面羧基化壳聚糖膜材料。
[0011]步骤(I)中的壳聚糖是经过脱色素脱蛋白，其脱乙酰度在95%以上。
[0012]步骤⑴中壳聚糖的浓度为0.5?5%，戊二醛的浓度为0.5%?3.0%。
[0013]步骤(3)中将壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中的反应温度为2?8°C。
[0014]步骤(3)中水溶液的配制，柠檬酸占壳聚糖的质量比为0.5?5%，碳化二亚胺与朽1檬酸和壳聚糖的总质量比为(0.7?1.2): (5.5?6.5)，碳化二亚胺与N-轻基丁二酰的质量比为(I?1.2):(0.8?1.2)。
[0015]与国内外现有技术相比，本发明的材料具有如下优点:
[0016](I)本发明的改性材料以壳聚糖为主体，具有良好的生物相容性。
[0017](2)本发明可通过改变材料组分，调控材料的力学性能、溶胀率等。
[0018](3)本发明采用的工艺简单，有利于规模化生产。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施案例。
[0020]实例I
[0021](I)用醋酸配制质量分数为3.0%的壳聚糖溶液，采用0.25%的戊二醛作为交联剂进行交联，将交联后的壳聚糖溶液浇铸到模具中，自然风干成膜；
[0022](2)将步骤⑴所得的壳聚糖凝胶风干得到结构均一的壳聚糖膜；
[0023](3)配制质量分数为1.5%的柠檬酸溶液，将步骤(2)中的壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中，按一定比例加入碳化二亚胺、N-羟基丁二酰(EDC:NHS =1:1)进行交联反应，同时控制EDC与柠檬酸和壳聚糖的总质量之比为1:4，材料再次风干可得到表面羧基化壳聚糖膜材料。
[0024]实例2
[0025](I)用醋酸配制质量分数为2.5%的壳聚糖溶液，采用0.5%的戊二醛作为交联剂进行交联，将交联后的壳聚糖溶液浇铸到模具中，凝胶化后成型；
[0026](2)将步骤(I)所得的壳聚糖凝胶在常温下风干，得到壳聚糖膜；
[0027](3)配制质量分数为1.0%的柠檬酸溶液，将步骤⑵中得到的壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中，加入一定量的碳化二亚胺、N-轻基丁二酰(EDC:NHS =1:1)进行交联反应，控制EDC与柠檬酸和壳聚糖的总质量之比为1:6，搅拌进行交联反应；
[0028](4)材料再次风干，所得到的薄膜就是一种表面羧基化的壳聚糖膜材料。
【主权项】
1.一种表面羧基化壳聚糖膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)用醋酸配制一定浓度的壳聚糖溶液，采用戊二醛作为交联剂进行交联，将交联后的壳聚糖溶液浇铸到模具中，凝胶化成型； (2)将步骤(I)所得的壳聚糖凝胶自然风干得到壳聚糖膜； (3)配制一定浓度的柠檬酸溶液，将步骤(2)中的壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中，按一定比例加入碳化二亚胺、N-羟基丁二酰进行交联反应，材料再次风干可得到表面羧基化壳聚糖膜材料。2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中的壳聚糖是经过脱色素脱蛋白，其脱乙酰度在95%以上。3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中壳聚糖的浓度为0.5?5 %，戊二醛的浓度为0.5 %?3.0 %。4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中的反应温度为2?8°C。5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中水溶液的配制，柠檬酸占壳聚糖的质量比为0.5?5%，碳化二亚胺与柠檬酸和壳聚糖的总质量比为(0.7?1.2):(5.5?6.5)，碳化二亚胺与N-羟基丁二酰的质量比为(I?1.2): (0.8?1.2)。6.权利要求1?8任一项方法制备的表面羧基化壳聚糖膜材料。
【专利摘要】本发明公开了一种表面羧基化壳聚糖膜材料以及制备方法。包括以下步骤：(1)用醋酸配制一定浓度的壳聚糖溶液，采用戊二醛作为交联剂进行交联，将交联后的壳聚糖溶液浇铸到模具中；(2)将步骤(1)所得的壳聚糖溶液凝胶化后自然风干得到壳聚糖膜；(3)配制一定浓度的柠檬酸溶液，将步骤(2)中的壳聚糖膜浸泡在柠檬酸溶液中，按一定比例加入碳化二亚胺、N-羟基丁二酰进行交联反应，材料再次风干可得到表面羧基化的壳聚糖薄膜材料。该材料能够为含有氨基的药物分子提供化学结合位点，可作为药物负载体，其制备工艺简单，具有良好的应用前景和科学意义。
【IPC分类】C08K5/07, C08J5/18, C08L5/08, C08J3/24, C08J7/12
【公开号】CN104961904
【申请号】CN201510335343
【发明人】刘杨, 沈欣, 邓林红
【申请人】常州大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月16日