[发明专利]一种水溶性O‑羟乙基壳聚糖纳米颗粒及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性O-羟乙基壳聚糖纳米颗粒及其制备方法与应用，属于生物医药领域。

背景技术

壳聚糖[β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖]是生物界中存在的阳性氨基多糖，它是由甲壳素在碱性条件下水解脱乙酰基得到的。壳聚糖分子上存在着大量的游离氨基和羟基，因此它不但具有良好的保湿性和增湿性，而且还可以通过对其进行功能化修饰，拓展壳聚糖的应用范围；此外，它还具有无生物毒性、良好的成膜性、可生物降解性和较好的生物相容性等优点，因此近年来壳聚糖在保健食品、食品保鲜、化妆品、生物医药、植物病害的防治等领域显示了其独特的应用价值。

然而，壳聚糖作为药物载体使用时却受限于其水溶性差的缺点。已有大量报道表明，可通过表面修饰的方式解决上述问题。但上述方式制备的壳聚糖纳米颗粒往往尺寸较大，难以进入细胞。

发明内容

本发明的目的是提供一种水溶性O-羟乙基壳聚糖纳米颗粒及其制备方法与应用，本发明使壳聚糖水溶性提高，具有细胞毒性低，易于进入细胞。

本发明提供的水溶性O-羟乙基壳聚糖纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：1)在酸性水溶液中，将壳聚糖氧化降解，调节体系的pH值，然后再加入环氧乙烷，发生羟乙基化反应Ⅰ，得到O-羟乙基壳聚糖水溶液；

2)将所述低分子量壳聚糖水溶液与D-α-生育酚琥珀酸酯溶液混合，进行共价连接反应，得到壳聚糖衍生物纳米颗粒的水溶液；

3)将所述壳聚糖衍生物纳米颗粒的水溶液与环氧乙烷混合，发生羟乙基化反应Ⅱ，即得到所述水溶性O-羟乙基壳聚糖纳米颗粒。

上述的方法中，步骤1)中，所述酸性水溶液为乙酸水溶液或盐酸水溶液；

所述酸性水溶液的体积分数可为1～8％，具体可为8％；

所述壳聚糖与所述酸性水溶液的质量体积比可为5～20g：1L，具体可为10g：1L。

上述的方法中，所述氧化降解采用的氧化剂为高硼酸钠或双氧水；

所述壳聚糖与所述氧化剂的质量比可为150：5～12，具体可为25：3；

所述氧化降解的温度可为40～80℃，具体可为60℃；

所述氧化降解的搅拌速率可为200～6000r/min，具体可为1200～1500r/min；

所述氧化降解的搅拌反应时间可为2～9h，具体可为5h；

所述pH值可为10～12。

上述的方法中，所述壳聚糖与所述环氧乙烷的质量体积比可为3g：10～30mL，具体可为3g：20mL；

加入所述环氧乙烷的温度可为0～10℃，具体可为4～5℃；

所述羟乙基化反应Ⅰ的温度可为50～70℃，具体可为60℃；

加入所述环氧乙烷后由0～10℃升至50～70℃的速率为8～15℃/h；在具体反应时在4～5℃加入所述环氧乙烷，然后以8～15℃/h速率升温至60℃反应；

所述羟乙基化反应Ⅰ的时间可为2～4d，具体可为3d；

所述羟乙基化反应Ⅰ的搅拌速度可为200～6000r/min，具体可为1200～1500r/min。

上述的方法中，所述D-α-生育酚琥珀酸酯溶液(简称TPS)为D-α-生育酚琥珀酸酯溶于丙酮、乙醇、DMF或DMSO中制成的溶液；

所述D-α-生育酚琥珀酸酯溶液的浓度可为10～20mg/ml，具体可为10mg/ml；

所述O-羟乙基壳聚糖与所述D-α-生育酚琥珀酸酯的质量比可为10：2～6，具体可为10：3；

步骤2)中，所述反应的温度可为30～40℃，具体可为35℃；

所述反应的时间可为3～72h，具体可为3h；

所述反应的搅拌速度为200～6000r/min。

上述的方法中，步骤2)中还包括将所述D-α-生育酚琥珀酸酯溶液用EDC/NHS活化的步骤，具体搅拌3h；

步骤2)还包括将反应液用丙酮透析12～72h，具体可为24h，丙酮透析的过程中更换所述丙酮至少2次；再用二次水透析2～4d，具体可为2d，所述水透析的过程中更换所述水4～8次，然后收集透析袋内的所述壳聚糖衍生物的水溶液；

所述壳聚糖衍生物纳米颗粒的粒径可为90～150nm，具体可为80～120nm。

上述的方法中，所述壳聚糖衍生物纳米颗粒与环氧乙烷的质量体积比可为3g：10～30mL，具体可为3g：20mL；

加入所述环氧乙烷的温度可为0～10℃，具体可为4～5℃；