一种利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法
【专利摘要】本发明公开一种利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体步骤是将魔芋葡甘聚糖和壳聚糖的乙酸溶液加入到食用油和水的混合溶液中，再依次加入吐温?80、三聚磷酸钠溶液、硬脂酸钠溶液，控制温度和交联时间，充分乳化交联，再依次用丙酮、乙醇洗涤，然后超声振荡、筛分、干燥，即得所需要纳米材料；本发明所制备纳米材料的粒径在800?900nm之间，材料表面有凹槽，可以作为药物载体使用。
【专利说明】
一种利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，属于材料制备领 域。
【背景技术】
[0002] 纳米材料技术在材料科学和荧光传感器、生物医学检测等方面具有巨大的潜力， 以纳米技术制备纳米材料对药效学的影响已经引起医药界的高度重视，纳米材料的平均粒 径较小使得纳米材料的比表面积增大，比表面积的增大使得纳米材料的表面能和表面活性 增大，需要物理或化学吸附的方式来降低其表面能，这样纳米材料的表面就容易与其它原 子进行反应。
[0003] 壳聚糖具有独特的聚阳离子特性，可以与褐藻酸钠（聚阴离子)通过静电相互作 用，在褐藻酸钠微囊表面附着一层聚电解质半透膜，从而提高微囊的稳定性。壳聚糖属亲水 性聚合物，可制得不同大小的材料，材料与药物结合过程中可以避免有机溶剂的使用，阻止 抗原蛋白质的变性;壳聚糖材料具有多孔结构，这使得抗原蛋白质不仅可吸附在材料体的 表面，而且能够嵌入其内部;壳聚糖材料还可以控制蛋白质类药物的释放，提高抗原蛋白质 的吸收。
[0004] 魔芋葡甘聚糖(KGM)因为其独特的结构，具有很好的水溶性、保水性、增稠性和胶 凝性，同时还具有乳化、悬浮、稳定等特性。魔芋葡甘聚糖(KGM)的生物改性技术主要是酶法 改性，通过相应的多糖酶作用，使魔芋葡甘聚糖(KGM)的空间结构发生相应的改变，使长的 魔芋葡甘聚糖（KGM)分子链水解为短的魔芋葡甘聚糖（KGM)分子链，即使魔芋葡甘聚糖 (KGM)多糖部分地转为低聚糖或寡糖。
【发明内容】
[0005] -种利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体包括以下步骤： (1) 将魔芋葡甘聚糖和壳聚糖混匀，加入到质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得 到浊液A; (2) 取食用油和水混合后搅拌，配置30mL食用油溶液待用； (3 )取3-6mL浊液A加入步骤(2 )得到的食用油溶液中，得到浊液B; (4) 向浊液B中加入3-7mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5) 向浊液C中先加入3-6mL质量分数为8%的三聚磷酸钠溶液，再加入3-6mL质量分数 〇. 3%的硬脂酸钠溶液，充分乳化交联得到浊液D; (6) 依次用丙酮、乙醇洗涤浊液D，再超声6-15min，最后筛分、干燥后，得到纳米材料。
[0006] 优选的，步骤（1)所述魔芋葡甘聚糖和壳聚糖的质量比为1:0.8-1:1.5，乙酸溶液 的量与魔芋葡甘聚糖和壳聚糖的总质量的比例为40-60mL/g。
[0007] 优选的，步骤(2)所述水油体积比为1:4-1:8,搅拌速度为900-1500r/min。
[0008] 优选的，步骤(5)所诉乳化交联温度为45-75°C，时间为1.5-4h。
[0009]本发明是利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖来制备纳米材料，纳米材料的粒径为800-900nm，且材料成球率好，材料表面有凹槽，可以作为药物载体使用；本方法原材料廉价易 得，制备过程工艺简单、环保。
【附图说明】
[001 0]图1为本发明实施例1制备得到的纳米材料的扫描电镜图片； 图2为本发明实施例2制备得到的纳米材料载药的药物释放图； 图3为本发明实施例4制备得到的纳米材料的扫描电镜图片。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并 不限于所述内容。
[0012] 实施例1 本实施例所述利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体包括以下步骤： (1) 按照质量比为1:0.8的比例，分别称取lg魔芋葡甘聚糖和0.8g壳聚糖混匀，加入到 72mL质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得到浊液A; (2) 按照水油体积比为1:4的比例，取菜籽油和水混合搅拌，搅拌速度为900r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入5mL已配置好的浊液A，得到浊液B; (4) 向浊液B中加入3mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5) 向浊液C中先加入3mL质量分数为8%的三聚磷酸钠溶液，再加入5mL质量分数为0.3% 的硬脂酸钠溶液，控制温度为45°C，时间为1.5h，充分乳化交联得到浊液D; (6) 用丙酮洗涤三次以除去交联剂和硬脂酸钠，再用乙醇洗涤三次，然后超声振荡 6min，最后800目筛分，干燥后，得到纳米材料。
[0013]图1所示为实施例1制备的纳米材料的扫描电镜图片，从图中可以纳米材料的粒径 在810-900nm之间，材料表面有一些凹槽。
[0014] 国家标准GB/T14233.3-2005规定：（1)浓度在0.05-0.3g/mL时，细胞增殖度(RGR) 均在90-110之间，细胞毒性为0或1级；（2)浓度在0.05-0.2g/mL时，细胞增殖度(RGR)均在 100-112之间，细胞毒性为0级;浓度在0.2-0.4g/mL时，细胞增殖度均在75-100之间，细胞毒 性为1级；（3)支架浓度在0.05-0.2g/mL时，细胞增殖度(RGR)均在75-95之间，细胞毒性为1 级 ;浓度在0.2-0.48/1^时，细胞增殖度(1^1〇均在95-120之间，细胞毒性为0级或1级;对实 施例1所得的纳米材料进行细胞毒性实验，结果见表1，表明该材料无细胞毒性。
[0015] 表1纳米材料的细胞实验
).〇
[0016] 实施例2 本实施例所述利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体包括以下步骤： (1) 按照质量比为1:1的比例，分别称取lg魔芋葡甘聚糖和lg壳聚糖混匀，加入到lOOmL 质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得到浊液A; (2) 按照水油比为1:7的比例，取大豆油和水混合搅拌，搅拌速度为1400r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入3mL已配置好的浊液A，得到浊液B; (4) 向浊液B中加入7mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5 )向浊液C中加入6mL质量分数为8%的三聚磷酸钠溶液，再加入6mL质量分数为0.3%的 硬脂酸钠溶液，控制温度为55°C，时间为4h，充分乳化交联后得到浊液D; (6)用丙酮洗涤三次以除去交联剂和硬脂酸钠，再用乙醇洗涤三次，然后超声振荡 15min，最后800目筛分，干燥后，得到纳米材料。
[0017] 实施例2制备的纳米材料的经过扫描电镜测试得出纳米材料的粒径在800-900nm 之间，材料表面有凹槽;采用实施例1的方法进行细胞毒性实验，结果显示本实施例制备的 纳米材料无细胞毒性。
[0018] 实施例2制备的纳米材料的载药的药物释放实验如图2所示，可知药物在0.5h到5h 范围内药物释放度大，随着时间的延长，药物释放百分比增大，当时间达到12h时药物释放 百分比为99.2%，未释放的药物仅有0.2%残留在材料中，说明药物是缓慢释放的，起到了缓 释的效果，并且是几乎全部释放，达到了载药的目的。
[0019] 实施例3 本实施例所述利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体包括以下步骤： (1) 按照质量比为1:1.5的比例，分别称取lg魔芋葡甘聚糖和1.5g壳聚糖混匀，加入到 150mL质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得到浊液A; (2) 按照水油比为1: 5的比例，取花生油和水混合搅拌，搅拌速度为1500r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入4mL已配置好的浊液A，得到浊液B; (4) 向浊液B中加入6mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5) 向浊液C中先加入4mL质量分数为8%的三聚磷酸钠溶液，再加入3mL质量分数为0.3% 的硬脂酸钠溶液，控制温度为60°C，时间为2.5h，充分乳化交联后得到浊液D; (6) 用丙酮洗涤三次以除去交联剂和硬脂酸钠，再用乙醇洗涤三次，然后超声振荡 12min，最后800目筛分，干燥后，得到纳米材料。
[0020] 实施例3制备的纳米材料的经过扫描电镜测试得出纳米材料的粒径在800-890nm 之间，材料表面有凹槽;采用实施例1的方法进行细胞毒性实验，结果显示本实施例制备的 纳米材料无细胞毒性;采用实施例2的方法进行载药体外释放实验，结果显示药物是缓慢释 放的，起到了缓释的效果，并且是几乎全部释放，达到了载药的目的。
[0021] 实施例4 本实施例所述利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，具体包括以下步骤： (1) 将质量比为1:1.2的比例，分别称取lg魔芋葡甘聚糖和1.2g壳聚糖混匀，加入到 99mL质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得到浊液A; (2) 按照水油比为1:8的比例，取玉米油和水混合搅拌，搅拌速度为1300r/min，配置 30mL食用油溶液待用； (3) 用注射器往配置好的食用油溶液中加入5mL已配置好的浊液A，得到浊液B; (4) 向浊液B中加入5mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5 )向浊液C中加入5mL质量分数为8%的三聚磷酸钠溶液，再加4mL质量分数为0.3%的硬 脂酸钠溶液，控制温度为75°C，时间为3h，充分乳化交联得到浊液D; (6)用丙酮洗涤三次以除去交联剂和硬脂酸钠，再用乙醇洗涤三次，然后超声振荡 lOmin，最后800目筛分，干燥后，得到纳米材料。
[0022]如图3所示为实施例4制备的纳米材料的经过扫描电镜图片，得出纳米材料的粒径 在840-900nm之间，材料表面有凹槽;采用实施例1的方法进行细胞毒性实验，结果显示本实 施例制备的纳米材料无细胞毒性。
【主权项】
1. 一种利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，其特征在于，具体包括以下 步骤： (1) 将魔芋葡甘聚糖和壳聚糖混匀，加入到质量分数为5%的乙酸溶液中，充分搅拌，得 到浊液A; (2) 取食用油和水混合后搅拌，配置30mL食用油溶液待用； (3 )取3-6mL浊液A加入步骤(2 )得到的食用油溶液中，得到浊液B; (4)向浊液B中加入3-7mL吐温-80，充分乳化制得浊液C; (5 )向浊液C中先加入3-6mL质量分数8%的三聚磷酸钠溶液，再加入3-6mL质量分数0.3% 的硬脂酸钠溶液，充分乳化交联得到浊液D; (6)依次用丙酮、乙醇洗涤浊液D，再超声6-15min，最后筛分、干燥后，得到纳米材料。2. 根据权利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，其特征在 于，步骤（1)所述魔芋葡甘聚糖和壳聚糖的质量比为1:0.8-1:1.5,质量分数为5%的乙酸溶 液的量与魔芋葡甘聚糖和壳聚糖的总质量的比例为40_60mL/g。3. 根据权利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，其特征在 于，步骤(2)中的水油体积比为1:4-1:8，搅拌速度为900-1500r/min。4. 根据权利要求1所述的利用魔芋葡甘聚糖和壳聚糖制备纳米材料的方法，其特征在 于，步骤(5)的乳化交联温度为45-75 °C，时间为1.5-4h。
【文档编号】C08L5/08GK106009066SQ201610432069
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】冷崇燕, 王立丽, 赖大春, 汪虹, 张正富
【申请人】昆明理工大学