一种W/O乳化制备壳聚糖/累托石复合多孔微球的方法与流程

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种w/o乳化制备壳聚糖/累托石复合多孔微球的方法。

背景技术

多孔微球具有三维空间立体孔道结构，伴随着较大的比表面积和较高的吸附容量，可以容纳大量客体分子或大尺寸客体，具备优异的吸附或包裹作用，同时，多孔微球的化学性质一般较为稳定，可被重复利用，直径也由0.04～1.2mm不等，因此性能用途广泛，受到废水处理、医药工业、化学工业、分析化学、临床鉴定等各领域广泛关注。

层状硅酸盐矿物累托石晶体结构独特，由二八面体云母和二八面体蒙脱石1:1规则间层组成，是为数不多的易分离成纳米级微片的天然矿物材料之一，并且能在大范围的酸碱、水热、温度条件下保持稳定性，由于具有较大的比表面积和一定的阳离子交换活性，累托石的吸附性能较好，壳聚糖是自然界中仅有的碱性多糖，分子内含有大量活泼的羟基和氨基基团，并且具有许多优良特性，如生物兼容性、可降解性、无毒、生理惰性、抗菌性、对重金属离子的螯合性、亲水性和显著的蛋白质亲和性等，通过简单的w/o乳化过程制备的壳聚糖/累托石微球不仅具备了多孔微球在结构上的特性，还可以巧妙地利用壳聚糖和累托石原料自身的优势，具备很好的吸附性、生物兼容性，并且无毒、抗菌、稳定等，能够在各领域的生产和发展中发挥其综合优势，具有广阔的前景。

壳聚糖/累托石复合多孔微球在凝血止血方面具有突出效果，壳聚糖与血液接触时，由于自身带正电，可使带负电的红细胞聚集在其表面，而且壳聚糖分子链上存在大量的羟基和氨基基团，可吸收血液中水分，从而加快凝血过程，累托石由于其分子结构呈层状结构，具有较强的吸附水分和分子筛的作用，在与血液接触时吸附血液中大量水分子，促使红细胞、血小板和凝血因子聚集，刺激血管收缩，形成血栓，封锁伤口，壳聚糖/累托石复合多孔微球具有贯穿内外的网状结构，既可以发挥壳聚糖与累托石自身的优势，又可以利用多孔微球的独特结构，充分与血液接触，从而达到快速、有效止血的目的。

目前尚未出现过利用w/o乳化方法合成壳聚糖/累托石复合多孔微球。

中国专利“壳聚糖/硅酸盐纳米复合多孔交联微球吸附剂及其制备方法”(公开号cn101347719a)公开了一种壳聚糖/硅酸盐多孔微球的制备方法，具体方法如下：制备低分子量壳聚糖/硅酸盐插层溶液，将其与高分子量壳聚糖混合并与碱性凝固剂接触后制备微球，对微球进行预交联及交联处理，再用酸性溶液脱除预交联剂后，得到壳聚糖/硅酸盐纳米复合多孔交联微球吸附剂，该方法需对微球进行预交联和交联处理，多处涉及震荡、温度等要求，操作步骤复杂，引入预交联剂，预交联剂脱除难以脱附完全；本发明操作过程更加简单，常温条件下机械搅拌即可达到目的，节省能源，降低投入，无需交联剂和致孔剂，不引入污染成分，易清洗。

中国专利“用作药物载体的壳聚糖/累托石纳米复合材料及其制法”(公开号cn101444627a)公开了一种在搅拌条件下将壳聚糖溶液滴加到累托石悬浮液中，再遇碱沉淀制备壳聚糖/累托石纳米复合材料的方法，不同于该专利，本发明制备的复合材料以粒度均匀的多孔微球形式存在，成品形态上存在不同，用途上也不仅限于药物载体，还可用于污水处理等，适用范围更广。

中国专利“一种壳聚糖基多孔微球的制备方法”(公开号cn104722251a)公开了一种壳聚糖基多孔微球的制备方法，该专利将壳聚糖溶液加入乳化剂溶液形成均匀乳液后进行冷冻淬火热致相分离，然后加入提前预冷却的凝固液，进行反相再生，得到壳聚糖多孔微球，相比该制备方法，该方法，需要进行预冷却和和冷冻淬火热致相分离过程，需要低温处理，能耗较高，操作也较复杂，本发明只通过简单的搅拌过程即可制得多孔微球，流程较简单，无需预冷却和冷冻淬火热致相分离过程，耗时短，能耗低。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明目的在于提供一种w/o乳化制备壳聚糖/累托石复合材料的方法，利用壳聚糖/累托石自身的结构特性，通过简单的工艺，制备出一种具有表面和内部均为网状结构的多孔复合微球。

(二)技术方案

本发明目的在于提供一种w/o乳化制备壳聚糖/累托石复合多孔微球的方法，其特征在于它为壳聚糖和累托石的复合微球，其制备方法如下：制备壳聚糖和累托石混合溶液，采用w/o乳化法得到壳聚糖/累托石与含有乳化剂的油性试剂的油包水乳液，置于naoh溶液中固化、洗涤、冻干得到壳聚糖/累托石多孔微球。

优选的，所述的壳聚糖/累托石复合多孔微球是采用w/o乳化法得到的。

优选的，所述的壳聚糖/累托石复合多孔微球中壳聚糖与累托石的含量比例为99:1～1:4。

优选的，所述的壳聚糖/累托石复合多孔微球球径为1～1000μm。

优选的，所述的乳化剂为w/o型乳化剂span80、span85中任一种。

优选的，所述的壳聚糖脱乙酰度为50～100％，分子量为5～120万。

优选的，所述的壳聚糖和累托石混合溶液浓度为0.1～15％(m/v)。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供一种w/o乳化制备壳聚糖/累托石复合多孔微球的方法，具备以下有益效果：

由上述本发明实施方式所提供的具体技术方法可以看出，本发明利用壳聚糖和层状硅酸盐自身的结构特性，通过采用w/o乳化法，以壳聚糖/累托石混合溶液加入含有乳化剂的油相试剂进行混合搅拌，再经碱液固化制备出具有均匀网状结构的多孔复合微球，本发明工艺简单、原料易得，便于工业生产，所制得的微球孔隙分布均匀，适用广泛。

附图说明

图1：是实施例1所得壳聚糖/累托石复合多孔微球的扫描电镜图。

图2：是实施例1所得壳聚糖/累托石复合多孔微球及其原料的的吸水率分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

(1)制备壳聚糖溶液：用移液管量取2ml冰乙酸于250ml的烧杯中，加入100ml超纯水，加入5.0g脱乙酰度为92.4％，分子量为212000的壳聚糖粉末，机械搅拌至壳聚糖完全溶解，得到浓度为5.0％的壳聚糖溶液，静置去除气泡；

(2)制备壳聚糖/累托石溶液：称取5.0g累托石加入上述制备的壳聚糖溶液中，机械搅拌至混合均匀，得到壳聚糖/累托石混合溶液；

(3)乳化：在250ml的三口烧瓶中，称取1.0gspan80，加入100ml的d-柠檬烯，打开机械搅拌器保持转速600rpm，加入80ml上述壳聚糖/累托石混合溶液，转速1500rpm持续搅拌1.5h，形成均匀的油包水乳液；

(4)制备壳聚糖/累托石多孔微球：将制得的乳液快速倒入240ml的1.0mol/l的naoh溶液中，磁力搅拌20min，停止搅拌，静置后弃去上层液体，洗涤微球，洗净后冷冻干燥，得到壳聚糖/累托石复合多孔微球。

实施例二：

(1)制备壳聚糖溶液：用移液管量取2ml冰乙酸于250ml的烧杯中，加入100ml超纯水，加入5.0g脱乙酰度为92.4％，分子量为212000的壳聚糖粉末，机械搅拌至壳聚糖完全溶解，得到浓度为5.0％的壳聚糖溶液，静置去除气泡；

(2)制备壳聚糖/累托石溶液：称取1.0g累托石加入上述制备的壳聚糖溶液中，机械搅拌至混合均匀，得到壳聚糖/累托石混合溶液；

(3)乳化：在250ml的三口烧瓶里，称取1.0gspan80，加入100ml的d-柠檬烯，打开搅拌器保持转速600rpm，缓慢加入80ml上述壳聚糖/累托石混合溶液，转速1900rpm持续搅拌1.5h，形成均匀的油包水乳液；

(4)制备壳聚糖/累托石多孔微球：将制得的乳液快速倒入240ml的1.0mol/lnaoh溶液中，磁力搅拌20min，停止搅拌，静置后弃去上层液体，洗涤微球，洗净后冷冻干燥，得到壳聚糖/累托石复合多孔微球。

实施例三：

(1)制备壳聚糖溶液：用移液管量取2ml冰乙酸于250ml的烧杯中，加入100ml超纯，加入4.0g脱乙酰度为90％，分子量为620000壳聚糖粉末，机械搅拌至壳聚糖完全溶解，得到浓度为4.0％的壳聚糖溶液，静置去除气泡；

(2)制备壳聚糖/累托石溶液：称取1.0g沸石加入上述制备的壳聚糖溶液中，机械搅拌至混合均匀，得到壳聚糖/累托石混合溶液；

(3)乳化：在250ml的三口烧瓶里，称取1.5gspan80，加入100ml柠檬烯，打开搅拌器保持一定的转速，用注射器缓慢加入80ml得到壳聚糖/累托石混合溶液，转速1000rpm持续搅拌1.5h，形成均匀的油包水乳液；

(4)制备壳聚糖/累托石多孔微球：将制得的乳液快速倒入250ml的1.0mol/lnaoh溶液中，磁力搅拌20min，停止搅拌，静置后弃去上层液体，洗涤微球，洗净后冷冻干燥，得到壳聚糖/累托石复合多孔微球。

实施例四：

(1)制备壳聚糖溶液：用移液管量取2ml冰乙酸于250ml的烧杯中，加入100ml超纯，加入4.0g脱乙酰度为90％，分子量为620000壳聚糖粉末，机械搅拌至壳聚糖完全溶解，得到浓度为4.0％的壳聚糖溶液，静置去除气泡；

(2)制备壳聚糖/累托石溶液：称取2.0g累托石加入上述制备的壳聚糖溶液中，机械搅拌至混合均匀，得到壳聚糖/累托石混合溶液；

(3)乳化：在250ml的三口烧瓶里，称取1.2gspan80，加入100ml的d-柠檬烯，打开搅拌器保持一定的转速，用注射器缓慢加入7ml得到壳聚糖/累托石混合溶液，转速1700rpm持续搅拌1.5h，形成均匀的油包水乳液；

(4)制备壳聚糖/累托石多孔微球：将制得的乳液快速倒入200ml的1.5mol/l的naoh溶液中，磁力搅拌30min，停止搅拌，静置后弃去上层液体，洗涤微球，洗净后冷冻干燥，得到壳聚糖/累托石复合多孔微球。

实施例五：

(1)制备壳聚糖溶液：用移液管量取2ml冰乙酸于250ml的烧杯中，加入100ml超纯，加入4.5g脱乙酰度为90％，分子量为620000壳聚糖粉末，机械搅拌至壳聚糖完全溶解，得到浓度为4.5％的壳聚糖溶液，静置去除气泡；

(2)制备壳聚糖/累托石溶液：称取4.5g累托石加入上述制备的壳聚糖溶液中，机械搅拌至混合均匀，得到壳聚糖/累托石混合溶液；

(3)乳化：在250ml的三口烧瓶里，称取1.0gspan80，加入100ml的d-柠檬烯，打开搅拌器保持一定的转速，用注射器缓慢加入80ml得到壳聚糖/累托石混合溶液，转速1500rpm持续搅拌1.5h，形成均匀的油包水乳液；

(4)制备壳聚糖/累托石多孔微球：将制得的乳液快速倒入200ml的1.5mol/lnaoh溶液中，磁力搅拌30min，停止搅拌，静置后弃去上层液体，洗涤微球，洗净后冷冻干燥，得到壳聚糖/累托石复合多孔微球；

(5)将得到的多孔微球进行凝血时间(ct)测试，采用经典的检测药物止血效果的体外试管凝血法：取1ml大白兔静脉血(含抗凝剂3.8％枸橼酸钠，血液体积比为1：9)注入40mg干燥的样品中，置于37℃水浴锅中，每隔10s颠倒一次试管，记录血液凝固时间，并设置空白对照组，以及云南白药为阳性对照组。

测试结果为：

表1止血粉体外凝血时间(ct)

空白对照血液完全不能凝固，云南白药阳性对照组凝血时间约为3014s，而当加入本发明的壳聚糖/累托石复合多孔微球后，血液凝固时间大大缩短至187s，结果表明，按本发明制备的壳聚糖/累托石复合多孔微球具有良好的止血效果。

本发明的有益效果是：由上述本发明实施方式所提供的具体技术方法可以看出，本发明利用壳聚糖和层状硅酸盐自身的结构特性，通过采用w/o乳化法，以壳聚糖/累托石混合溶液加入含有乳化剂的油相试剂进行混合搅拌，再经碱液固化制备出具有均匀网状结构的多孔复合微球，本发明工艺简单、原料易得，便于工业生产，所制得的微球孔隙分布均匀，适用广泛。