专利名称：一种海藻酸钠-碳酸钙杂化微米粒子的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种海藻酸-碳酸钙微米粒子的制备方法，属于生物医用高分子材料领域。
背景技术：
生物可降解高分子材料是指能在生物体内经水解、酶解等过程，逐渐降解成低分子量的化合物或单体，降解产物能参与体内正常代谢的高分子材料。目前正在开发的生物可降解型药物缓释用高分子材料主要是天然高分子和合成高分子。国际上生物可降解聚合物微米粒子或纳米粒子现在有以下三类制备方法第一类是利用疏水作用诱导高分子自组装。由于亲水和疏水链段在介质中的溶解性差异，两亲性聚合物在水中能够自发形成纳米尺寸的胶束粒子。其中亲水链段形成溶剂化外壳，疏水链段聚集生成疏水性内核Uhang X. C. , Burt H. M. . Diblock copolymer of poly (DL-lactide)-block-methoxy poly (ethylene glycol) as micellar carriers of taxol. [J] Pharmaceutics Research, 1995, 12,S256) (Liggins R. , Burt H. M. . Polyether-polyester diblock copolymers for the preparation of paclitaxel loaded polymeric micelle formulations. [J] Advance Drug Deliver Reviews, 2002，54，191-202.)。第二类是聚电解质的自组装，当聚电解质溶于介电常数很大的溶剂(如水)中就会发生离解，形成聚合物离子和抗衡离子。例如海藻酸钠，果胶和聚丙烯酸等为阴离子聚电解质；壳聚糖和聚赖氨酸是阳离子聚电解质； 蛋白质和核酸属于两性聚电解质。聚电解质通过静电，疏水和氢键等作用，可形成各种规整的结构体，如胶束，微粒和空心微囊等。第三类是高分子/无机复合体系的自组装。高分子和无机纳米粒子复合材料的构想源于天然组织，如牙齿和骨骼就是由纳米磷灰石晶体和高分子组成的纳米复合材料，他们具有良好的性质。前两种方法制备烦琐，成本大，在制备过程中都使用了对人体有害的有机溶剂和其它对环境有害的有毒试剂。本专利就是利用第三种绿色简便，廉价的制备方法。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供一种海藻酸钠-碳酸钙杂化微米粒子的制备方法。本发明所采用的技术方案是将海藻酸钠在40 50°C的水浴中溶解，配成4. 5 5. 5g/L溶液，然后加入0. 10 0. 15 mol/L的碳酸钠溶液并在40 50°C的水浴中搅拌30 60分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1:2 1:2. 2 ；再加入0. 10 0. 15 mol/L的氯化钙溶液并在40 50°C的水浴中搅拌4 6小时，加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比为 1:2 1:2. 2 ；然后分离、干燥得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。
由于海藻酸的羧酸阴离子和碳酸阴离子均可以与钙离子相互作用，通过调节高分子和溶液的配比，形成“鸡蛋盒”结构的微米粒子。制得的含羧基类高分子微米粒子在食品、保健品、生物医学和生物工程等领域中的应用，适合于作为药物载体和基因载体材料。与现有技术相比，本发明具有如下优点
1.由于整个制备过程不使用任何有机溶剂、表面活性剂和有毒试剂，不会带来环境污染以及生态危机等问题，属于绿色无毒、环境友好型生产过程；
2.制备过程一直在水相中进行，所得的微米粒子能够很好的分散在水中并且保持良好的稳定性；
本发明提供的方法简便易行且环境友好，不仅所需原料价格低廉，不使用任何有机溶剂和有毒试剂，可控制生成高分子的粒径和形状，而且污染小，容易进行大生产，制备的微米粒子纯度高、尺寸均一，生物可降解，并有一定的PH敏感性和温度敏感性。在食品、保健品、生物医学和生物工程等领域具有广泛的应用前景。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案和应用作进一步说明。图1和图2为实施例1所得到的海藻酸钠微米球的扫描电镜图片。图3为实施例1所得到的海藻酸钠微米球负载紫杉醇的药物控制释放。图4为实施例2所得到的海藻酸钠微米球负载阿霉素的药物控制释放。图5为实施例3所得到的海藻酸钠微米球负载紫杉醇和阿霉素两种药物，对紫杉醇的药物控制释放。图6为实施例3所得到的海藻酸钠微米球负载紫杉醇和阿霉素两种药物，对阿霉素的药物控制释放。图7为实施例4所得的海藻酸钠微米球的扫描电镜图。图8为实施例5所得的海藻酸钠微米球的扫描电镜图。
具体实施例方式实施例1
将50mg海藻酸钠在IOml蒸馏水中溶解，40 V的水浴加热，加入浓度为0. 10 mol/L的碳酸钠溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌30分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1 :2. 1，再加入0. 10 mol/L的氯化钙溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌5小时，加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比为1 :2. 1，然后离心，用真空烘箱抽干得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。此微米粒子的粒径大约为1. 5um，海藻酸钠微米球的扫描电镜图如图1和图2所示。所得到的海藻酸钠微米球负载抗肿瘤模型药物紫杉醇在PH7. 40的PBS (含0. 05wt%吐温80)和PBS (含0. lwt%吐温80)的缓冲溶液中的药物控制释放曲线如图3所示。其中a 曲线是在PBS (含0. 05wt%吐温80)中的释放曲线，b曲线是在PBS (含0. lwt%吐温80)中的释放曲线。从图上可看出，吐温80的含量大时影响释放速率加快。与一般负载紫杉醇药物控制释放体系相比，本载药体系具有显著的缓释效果。实施例2
将50mg海藻酸钠溶解在IOml蒸馏水中，在40 °C的水浴中加热，加入浓度为0. 10 mol/ L的碳酸钠溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌30分钟，再加入0. 10 mol/L的氯化钙溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌5小时，然后离心，用真空烘箱抽干得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。所得的海藻酸钠微米球负载抗肿瘤模型药物阿霉素在PH 7. 4的PBS缓冲溶液中的药物控制释放曲线如图4所示。实施例3
将50mg海藻酸钠溶解在IOml蒸馏水中，在40 °C的水浴中加热，加入浓度为 0. 10 mol/L的碳酸钠溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌30分钟，再加入0. 10 mol/L 的氯化钙溶液并在40 50°C的水浴中加热搅拌5小时，然后离心，用真空烘箱抽干得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。所得的海藻酸钠微米球先负载紫杉醇，再负载阿霉素。再分别在 PBS (含0. 05wt%吐温80)/PBS (含0. lwt%吐温80)缓冲溶液中控制释放紫杉醇(图5)，和在PBS缓冲溶液中控制释放阿霉素(图6)。在图5中，其中c曲线是在PBS (含0. 05wt%吐温80)中的释放曲线，d曲线是在PBS (含0. lwt%吐温80)中的释放曲线。图6是对阿霉素的释放曲线。与之前的图对比可以看出，包了两种药的体系和包了一种药的体系均为缓释体系。实施例4
将45mg海藻酸钠在40 V的水浴中溶解于IOml蒸馏水，加入浓度为0. 15mol/L的碳酸钠溶液并在40°C的水浴中加热搅拌35分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1 :2. 2， 再加入0. 15mol/L的氯化钙溶液并在40°C的水浴中加热搅拌6小时，加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比约为1 :2. 2，然后离心，用真空烘箱抽干得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。微米粒子粒径约为2um，如图7为该海藻酸钠微米粒子的扫描电镜图。实施例5
将55mg海藻酸钠在50 ！的水浴中溶解于IOml蒸馏水，加入浓度为0. 10 mol/L的碳酸钠溶液并在50°C的水浴中加热搅拌60分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1 :2， 再加入0. 10mol/L的氯化钙溶液并在50°C的水浴中加热搅拌4小时，加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比为1 :2，然后离心，用真空烘箱抽干得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。微米粒子粒径约为lum，如图8为该海藻酸钠微米粒子的扫描电镜图。上述制得的含羧基类高分子微米粒子可应用在食品，保健品，生物医学和生物工程等领域中，适合于作为药物载体和基因载体材料。
权利要求
1.一种海藻酸钠-碳酸钙杂化微米粒子的制备方法，其特征在于将海藻酸钠在40 500C的水浴中溶解，配成4. 5 5. 5g/L溶液，然后加入0. 10 0. 15 mol/L的碳酸钠溶液并在40 50°C的水浴中搅拌30 60分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1:2 1:2. 2 ；再加入0. 10 0. 15 mol/L的氯化钙溶液并在40 50°C的水浴中搅拌4 6小时， 加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比为1:2 1:2. 2 ；然后分离、干燥得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用溶液为0.1mol/L的Na2CO3溶液和0. 1 mol/L的CaCl2溶液。
全文摘要
本发明公开了一种海藻酸钠-碳酸钙杂化微米粒子的制备方法，将海藻酸钠在40～50℃的水浴中溶解，配成4.5～5.5g/L溶液，然后加入0.10～0.15mol/L的碳酸钠溶液并在40～50℃的水浴中搅拌30～60分钟，加入的海藻酸钠和碳酸钠的质量比为1:2～1:2.2；再加入0.10～0.15mol/L的氯化钙溶液并在40～50℃的水浴中搅拌4～6小时，加入的海藻酸钠和氯化钙的质量比为1:2～1:2.2；然后分离、干燥得到海藻酸-碳酸钙微米粒子。本发明方法属于绿色无毒、环境友好型生产过程。制得的微米粒子能够很好的分散在水中并且保持良好的稳定性，在食品、保健品、生物医学和生物工程如药物和基因传递系统等方面有广泛的应用前景。
文档编号C08K3/26GK102286155SQ20111014225
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者卓仁禧, 宗静怡, 程巳雪 申请人:武汉大学