[发明专利]亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米微球及制备方法，特别是涉及一种亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球及制备方法。

背景技术

壳聚糖(chitosan，CS)是一种氨基多糖聚合物，系甲壳素脱乙酰化产物，在自然界储量非常丰富，是仅次于纤维素的第二大可再生天然资源，也是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖。据推测目前地球上年产量约为(0.1～1.0)×10¹¹吨。其来源丰富，广泛存在于虾、蟹和昆虫外壳及藻类、菌类细胞壁中。本身具有无毒、无刺激性、无致敏性、无致突变的性质，降解产物为低分子壳寡糖和葡萄糖胺，具有良好的生物相容性和生物降解性。壳聚糖本身具有的特性，引起了人们的极大兴趣，在过去的三十年中，其在农业、工业和医药等领域中的应用发展迅速。但由于其相对分子量大、水溶性差，应用领域和生物利用度受到很大的限制，因此开展壳聚糖纳米材料的相关研究，是医药领域的研究热点和重点。

壳聚糖可塑性强，经不同的加工可被制成多种形式，如颗粒、胶体、薄膜和纤维状等，其中研究最多的是纳米颗粒。纳米材料是纳米科技的基础，功能化纳米材料是纳米材料科学中最富有活力的领域，它对生物、信息、能源、环境、宇航等高科技领域将产生深远的影响。纳米粒(nanoparticles)一般指以高分子物质为材料制得的粒径在10～1000nm的粒子。纳米颗粒由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应，使物质的很多性能发生质变，呈现出许多既不同于宏观物体，也不同于单个原子的优良性能。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性，  制造出具有特定功能的产品。纳米化的壳聚糖就有了新的物理、化学和生物学的特性。如：增加药物的吸收作用、增加药物靶向性和降低药物的副作用、提高药物稳定性、增强药物的缓释作用等。以壳聚糖为材料所形成的纳米颗粒已经在生物医学领域得到广泛的关注。

目前通常采取共价交联、复凝聚、沉淀凝聚和离子凝胶等方法制备各种壳聚糖纳米粒，应用于各种疾病治疗。文献报道采用交联法通过对三聚磷酸负离子物理交联后的纳米粒子进一步加入戊二醛进行化学交联，交联的粒子通过硼氢化铀还原，可得到稳定的壳聚糖纳米粒子。有文献利用复凝聚技术制备了壳聚糖脱氧核糖核酸(DNA)纳米粒子，并且确定了DNA及壳聚糖的浓度、分子量、温度、缓冲液pH等因素对粒径尺寸及分散性的影响。有文献报道采用沉淀法在壳聚糖的醋酸溶液中加入聚山梨酯80(Tween-80)作为分散剂，在搅拌和超声下逐渐滴加硫酸钠溶液，借助硫酸钠的去溶剂化作用沉淀出纳米粒子。还有采用离子交联法和微乳化法制备了再次包裹的负载亲油性药物普罗布考的壳聚糖纳米粒子和负载亲水性药物阿司匹林的壳聚糖纳米粒子，并将二者共混，实现了一次给药可提供多种药物并分阶段释放。

上述制备方法分别具有以下缺点：涉及比较复杂的化学修饰步骤，耗时又耗费人力；制备过程中使用的有机溶剂，表面活性剂会残留于所制得的壳聚糖颗粒中，因此，即使能够制得纳米级壳聚糖颗粒，其生物安全性仍令人担忧。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种粒径可控、稳定性较好的亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球的制备方法。

本发明提供一种亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球，其特征在于，壳聚糖纳米微球的平均粒径为100～300纳米，其表面电位为-14～-20mv。

本发明提供一种亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将壳聚糖溶解于醋酸溶液中，制成浓度为0.2～0.4mg/ml壳聚糖醋酸溶液；所用壳聚糖分子量80kD，脱乙酰度＞90.0％，粘度＜100cps；

第二步、调节壳聚糖醋酸溶液pH为2.5-4.5之间；

第三步、将壳聚糖醋酸溶液逐滴加入聚丙烯酸溶液中，在磁力搅拌下，形成乳白色混悬液；所用聚丙烯酸分子量100kD，浓度为0.02％～0.05％；

第四步、将第三步所得到的乳白色混悬液用滤纸过滤，过滤好的混悬液静置陈化24小时后，冷冻干燥制得亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球。

所述的壳聚糖和聚丙烯酸质量比为0.1～0.4∶1。

本发明中，亲水性带负电荷壳聚糖纳米微球的形貌通过场发射扫描电镜观察，由场发射扫描电子显微镜测定表明由溅滴法制备的亲水性带负电荷壳聚糖纳米粒呈现良好的形貌，而且分散均匀；

粒度和电势用动态激光光散射法检测，由激光粒度仪分别检测亲水性带负电荷壳聚糖纳米粒的粒径以及表面电位，其平均粒径和表面电位分别为：200±50nm，-18mv；