[发明专利]一种γ-聚谷氨酸有机相自组装胶束的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种γ-聚谷氨酸有机相自组装胶束的制备方法，向γ-聚谷氨酸的良溶剂溶液中逐滴滴加非水沉淀剂，使γ-聚谷氨酸在有机相中进行自组装形成胶束，属于高分子材料和天然大分子技术领域。

技术背景

γ-聚谷氨酸是一类由Bacillus系微生物合成的具有良好生物相容性和生物可降解性的高聚物，是由L-谷氨酸和/或D-谷氨酸的α-氨基与γ-羧基通过酰胺键结合形成的一种生物大分子。(Polymer Journal,2014,46,(3):184-188)γ-聚谷氨酸作为一种生物大分子，具有良好的生物降解性、生物相容性、强保水性、对人体无毒害等。这些特性决定了γ-聚谷氨酸在农业、食品、医药、环保、化妆品工业、烟草、皮革制造工业和植物种子保护等领域的广泛用途，是一种极具开发价值的天然高分子材料。

γ-聚谷氨酸胶束具有良好的生物降解性、生物相容性以及无毒作用等性能，共聚物中的酯键在水或酶作用下会发生断裂,降解形成的小分子可被人体吸收或通过代谢而排出，且通过核降解制备所得中空胶束，能进行载药，很适宜用作药物载体，除此之外，其还可以作为保湿剂和增稠剂用于医药、化妆品和食品中，可以作为保水剂、保肥剂用于农业方面，也可以作为水处理的絮凝剂和重金属螯合剂等，应用非常广泛。但是，目前γ-聚谷氨酸自组装胶束的制备过程均是在水相中进行的，例Tatsuo Kaneko等人合成γ-聚谷氨酸-g-L-苯丙氨酸接枝物在选择性溶剂DMSO/H2O中自组装形成纳米粒子(Chem.Mater,2005,17:2484-2486.)；上海应用技术学院马霞课题组以聚电解质的自组装在水相中制备了γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米胶囊(Chemical Research IN Chinese Universities,2012,28(5):921-925.)。因此，本专利实现了γ-聚谷氨酸在有机相的自组装，为天然大分子的自组装提供了一种新思路。

本专利发明了一种γ-聚谷氨酸在有机相自组装胶束的制备方法，将γ-聚谷氨酸在两种有机相选择性溶剂体系中进行自组装制备胶束纳米粒子，该胶束具有很好的生物相容性、生物降解性，可应用于功能涂层、生物涂层、生物医学材料等领域。

发明内容

本发明的目的是提供了一种γ-聚谷氨酸有机相自组装胶束的制备方法，得到的γ-聚谷氨酸胶束形貌规整、粒径分布较窄。

本发明的另一目的还在于得到的γ-聚谷氨酸胶束具有优良的生物相容性和细胞相容性，此胶束可用于生物涂层、医学等领域。

它的设计思路是：将不同质量的γ-聚谷氨酸溶解于良溶剂中，形成一系列不同浓度的γ-聚谷氨酸溶液，再向该溶液中逐滴加入沉淀剂，促使γ-聚谷氨酸进行自组装，得到稳定的胶束。

本发明的技术方案为：

一种γ-聚谷氨酸有机相自组装胶束的制备方法，其特征步骤为：

(1)称取不同质量的γ-聚谷氨酸，加入良溶剂，在30～40℃下，溶解2小时，降温至室温，继续搅拌24小时，使γ-聚谷氨酸充分溶解，得到一系列不同浓度的γ-聚谷氨酸溶液；

(2)向γ-聚谷氨酸溶液中逐滴加入沉淀剂，随着沉淀剂的加入，γ-聚谷氨酸发生自组装，溶液逐渐变为半透明状，具有蓝乳光现象，滴加完毕后，继续搅拌一定时间，固定胶束形貌，通过透析法除去胶束粒子中的良溶剂，得到稳定的γ-聚谷氨酸胶束粒子溶液。

步骤(1)中所用良溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种混合溶剂，所述的γ-聚谷氨酸溶液浓度为0.1～20.0mg/mL。

步骤(2)中所述的沉淀剂选自无水乙醇、丙酮、二氧六环中的一种，沉淀剂的滴加速率为10～500μL/min。

步骤(2)中沉淀剂加入量与良溶剂的体积比为1:0.5～1:10，除去良溶剂时所用的透析外液为500mL～1000mL的沉淀剂，透析时间为3～10天。

步骤(2)中所制备的胶束粒子浓度为0.1～20mg/mL，具有优异的生物相容性、生物可降解性、pH响应性。

本发明的主要优点在于：

(1)本发明以微生物聚合制备的γ-聚谷氨酸为原料，安全无毒，具有优良的生物相容性和生物降解性，具有合成大分子无法比拟的优点；原料易得、可循环再生，符合可持续发展的观点，具有很好的经济价值和应用前景。

(2)实现了γ-聚谷氨酸在有机相中自组装形成胶束的过程，为有机大分子的自组装提供了一种新的方法、途径。

附图说明

图1不同浓度γ-聚谷氨酸自组装胶束粒子溶液数码照片；