[发明专利]一种壳聚糖微球材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种壳聚糖微球材料的制备方法。首先将壳聚糖加入到碳酸氢盐的水溶液，直接搅拌溶解壳聚糖；或者将壳聚糖用稀酸溶解后再用碱中和，无需分离，继续加入碳酸氢盐，搅拌溶解壳聚糖；将壳聚糖加入到碱液或碳酸盐的水溶液中，通入二氧化碳，生成碳酸氢盐来溶解壳聚糖；将甲壳素进行脱乙酰化反应生成壳聚糖，调整碱液浓度后，通入二氧化碳，生成碳酸氢盐来溶解壳聚糖。加入稳定剂有助于增强溶解能力。将壳聚糖溶液作为水相，在油相的辅助下，利用膜乳化器、微流控设备和常规搅拌装置，得到壳聚糖乳滴，将乳滴固化后得到壳聚糖凝胶微球。本发明避免了壳聚糖在酸性或者强碱性条件下的降解，有利于保证壳聚糖溶液加工过程中的稳定性。

技术领域

本发明属于天然高分子和高分子材料领域，具体涉及一种壳聚糖微球材料的制备方法。

背景技术

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，当甲壳素的N-脱乙酰度在55％以上时，甲壳素转变为壳聚糖。甲壳素和壳聚糖在自然界中的储量是仅次于纤维素的一类天然高分子。

壳聚糖微球材料是以壳聚糖为主要原料，经过溶解和乳液化形成乳滴，经过化学交联或物理交联后形成微球状的多功能高分子材料。壳聚糖微球材料不但具有良好的生物相容性和生物可降解性，还具有抗菌性，能够促进伤口的愈合，具有止血作用，在生物医疗领域、药物载体材料等领域有着广泛的应用。壳聚糖微球的制备技术是当今新材料技术领域研究的研究热点。

为了制备壳聚糖微球材料，需要我们选择合适的溶剂，合适的化学交联剂和凝固剂来实现溶液的凝胶化转变。壳聚糖分子间存在大量的氢键，结晶度高，不溶于水和常用的有机溶剂，从而限制了壳聚糖的应用。传统的方法使用低浓度的醋酸水溶液或者盐酸水溶液作为溶剂，将壳聚糖溶解，经过乳液化后转变为乳滴，再使用碱液中和得到微球；或者通过向油相或水相中加入化学交联剂，壳聚糖发生分子间的交联反应，乳滴转变为微球。近年来，受碱/尿素水溶剂体系低温溶解纤维素的启发，我国科学工作者发现壳聚糖能通过冷冻解冻的方法溶解在碱/尿素水溶液中，为制备壳聚糖微球材料提供了新的思路。

目前，用于溶解壳聚糖的碱性水溶剂包括氢氧化锂-氢氧化钠-尿素的组合(专利201110099176.3)，氢氧化锂-氢氧化钾-尿素的组合(专利201310405191.5)，氢氧化钠-尿素的组合(Zhang W,Xia W.Dissolution and stability of chitosan in a sodiumhydroxide/urea aqueous solution[J].Journal of Applied Polymer Science,2014,131(3):1082-1090.)，氢氧化锂-尿素的组合(Li C,Han Q,Guan Y,et al.Michaelreaction of chitosan with acrylamides in an aqueous alkali–urea solution[J].Polymer Bulletin,2015,72(8):2075-2087.)。这些组合溶剂在溶解甲壳素和壳聚糖的过程中，都需要经过一次或者多次的冷冻-解冻循环。冷冻-解冻过程耗费大量能源，对设备要求高，对于工业化生产是一个重大难题。

目前，还没有使用弱碱性水溶液溶解壳聚糖来制备壳聚糖微球材料的报道。壳聚糖在弱碱性水溶液中十分稳定，不容易发生降解，不具备腐蚀性，特别适合工业生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种壳聚糖微球材料的制备的方法。本申请的突出点在于提供一种经济的水溶剂体系溶解壳聚糖，溶解过程无需冷冻-解冻，溶液性质稳定，不易发生壳聚糖分子链的降解，为大规模制备壳聚糖微球材料提供新方法。

本发明提供的技术方案具体如下：

第一方面，提供一种壳聚糖微球材料的制备方法，包括以下步骤：