合肥联合大学学报1998年第2期`壳聚糖微球的制备研究丁明孙虹康玲陶枝施建军皇甫立霞高建峰摘要利用液体石蜡作有机分散介质,。甲醛、戊二醛作交联荆。通过反相悬液交,联法制备了微米级窄分布壳聚糖微球对合成最佳条件进行了实验选择并对产物的形态红外光谱特性及吸附行为进行了初步表征关键词1、。壳聚糖高分子微球合成、、、引言一高分子微球作为性能优异的功能高分子材料在医学免疫生物工程化学工业分析化学’及微电子等领域有着极其广阔的应用前景〔,3]。壳聚糖是一种天然多糖衍生物具有优良的,,,生物亲和性其分子链上丰富的轻基和氨基使其易于进行化学修饰而赋于多种功能已在医1[药农业轻纺日化等领域得到广泛应用’,、、、。将壳聚糖制备成单分散的窄分布高分子微球一5使壳聚糖和高分于微球的功能性相复合可使其在生物医学领域得到更大的应用〔,,7]。目前对壳聚糖微球的制备及性能研究不多易琼等人制备了壳聚糖吸附剂但成球及单分散性不佳阁。张所信制备了毫米级实心及中空壳聚糖球粒并用于,。一淀粉酶的固定化61[,。钱国强等。用悬浮聚合法合成了微米级壳聚糖微球并用于L一天门冬酸胺酶的固定化研究7][李湛勇,]8采用反相悬浮聚合法制备了壳聚糖微球并用于乙型肝炎表面抗原的吸附l聚糖微球的制备工艺条件及微球的表面结构特性未做报导,,但以上工作对壳,。本文利用反相悬浮交联法首次采用液体石蜡为分散介质甲醛和戊二醛共同作为交联剂制得了成球性能优良并具有较强吸附性能的壳聚糖单分散窄分布微米级球粒22。实验部分1主要原料,壳聚糖(浙江玉环化工厂)分子量定。183x0l,6,粘度法测定;脱乙酞度87级;十二烷基磺酸钠,,%AR,酸碱滴定法测SaP戊二醛生化试剂,,;甲醛,AR#级;乙酸乙醋,AR级;8nO,AR级;液体石蜡22CP级;煤油及30透平油工业级;聚乙烯醇AR级。实验方法3%乙酸溶液置于soml,取适量一定浓度的壳聚糖、、三口烧瓶中然后分别加入油相分散,介质致孔剂乙酸乙醋乳化剂及高分子表面改性剂在50℃下充分搅拌使反应体系呈乳液安徽省教委科研基金项目(编号:9J6切5)149918任第,2期。,,合肥联合大学学报然后升温至60℃状并维持反应20分钟二醛并调体系,加入适量甲醛溶液反应。,osh,再加入一定量的戊,。pH为9,0升温至8℃。进一步反应hl最后于过滤用煤油充分洗涤再用无水乙醇于索氏提取器中抽提除去残留有机物280℃烘箱中干燥将产物轻研成均匀粉末。,3性能测定H一用日本57吸附性能30型扫描电镜观察微球粒子大小和外观形貌8。o用美国iNcletMagna一RI-0型傅里叶变换红外光谱表征产物的表面化学结构。利国次甲基兰溶液侧定壳聚糖微球的实验结果与讨论313实验条件对壳聚糖微球制备的影响11壳聚糖溶液浓度对微球制备的影响1,固定液体石蜡和壳聚糖溶液的体积比为1:IOmll。,,甲醛用量1015%l戊二醛用量m0%、,slm,乙酸乙醋其它实验条件不变改变壳聚糖溶液的浓度为表1、350%进行实验结果见表,壳聚糖溶液浓度对微球制备的影响115、。壳聚糖溶液浓度%u产物粒度大于(m)5403102、。O1035102、0103一一一产物色泽及形态淡黄不透明微球状,,褐黄色半透明球珠,深褐色透明球珠,,由表1的实验结果可看到随着壳聚糖溶液初始浓度的增大产物颜色加深颗粒度增大但颗粒均匀性和成球性提高这是由于浓度增大使水相粘度提高互相聚集不易分散所致,,,,,,。同时由于浓度增高使致孔剂等物质不易进入壳聚糖球体使产物多孔性降低透明度增加相同量的交联剂集中于较小的产物表面积上而使单位表面积的交联剂量增多导致产物色泽变。,,黄由此可见为获得微米级多孔性微球需控制壳聚糖浓度在,。15%左右而要得到粒度均,匀单分散性好的微球则需提高壳聚糖溶液的浓度为5%312,液体石蜡和水溶液两相分散介质体积比对微球制备的影响,固定壳聚糖溶液的初始浓度为5%,0m甲醛用量1l戊二醋用量slm,,,乙酸乙醋用量10ml2。,其它实验条件不变改变液体石蜡和水溶液两相的体积比进行实验结果见表表2液体石蜡和水溶液两相体积比对微球制备的影响10液体石蜡/水溶液(v/v)产物粒度(mm)产物色泽及形态态,:055一10:1一1l0:156一1:202511一1褐色大量非球体体深黄色均匀透明球体体,匀深黄色均匀深黄色均匀半透明球体偏细产物增多,异状产物产物透明半透明球体体由实验结果看随着液体石蜡和水溶液体积比的减小产物的粒度分布明显变窄颗粒度越均匀但当体积比小于佳的两相体积比为313,1:1。5时虽然产物粒度偏细成分增加但均匀度略有所下降可见最,,,1:15反应介质对产物成球性的影响。有机相分散介质对反相悬浮聚合的产物微粒成球性以及颗粒分布均匀性等影响很大相同的实验条件下(壳聚糖初始浓度85%,在甲醛用量10耐戊二醛用量s,lm,乙酸乙醋用量合肥联合大学学报1ml有机相与水相体积比为0,1998年第2期1:1),改变有机相类型进行实验结果见表煤油差0,3。表机分散介质寥质产物成球性性了物粘度(mm)’3有机分散介质类型对微球制备的影响30林…乙醇透平油差液体石蜡优良良0甲苯呈不规则颗粒0粘结成大整块块不成球球黄色不成球球,、1一301一51一5一3深褐色颗粒粒深褐色颗粒粒。深褐色不规则颗粒对于乙醇溶液由于其与水。由实验结果看有机分散介质对产物成球性的影响较为显著,,,、,,相互溶并可增加壳聚糖体系的粘度产物表面粘结性强最终使产物呈一整块而不成球煤泊透平油皆使产物成球性变差呈不规则颖粒且最终的洗涤也较困难产物也呈不规则的粗大颗粒3而。甲苯作分散介质。用液体石蜡作为反应有机分散介质最佳。14搅拌速度对微球成球性及粒度大小的影响5%、保持反应体系诸条件皆不变(壳聚糖初始浓度乙酷用量10ml4o,甲醛用量10ml戊二醛用量5间乙酸,,液体石蜡/水溶液体积比表41:1)改变反应体系的搅拌速度进行实验结果见表搅拌速度对微球成球性的影响低’,一一_搅拌摊度{,龟中速50一100高速l一20纂瓷一+一省狱矍。均匀微球,均匀微球。实验结果表明提高搅拌速度能明显增加分散均匀性降低产物的粒度大小且保持产物呈均匀微球形态315为了制备微米级窄分布壳聚塘微球应保持高速搅拌状态,乳化剂用量对壳聚糖成球性的影响。在反应体系中加入乳化剂可以有效地使形成的微乳滴在未固化交联之前保持较好的球体形态乳滴间不发生相互粘着而破乳和长大,,,保持反应诸条件不变(壳聚糖初始浓度,,5%,:甲醛用量IOml戊二醛用量sml乙酸乙酷用量10ml液体石蜡和水溶液体核比11)改变乳化剂Span8O用量,考察最终产物的成球特性结果见表表5sp,5。na8o用卫对壳聚糖成球特性的影响4Span80用量u2滴1000,滴一61,滴2008滴产物粒度(m)50一20800一1一200产物成球特性性成球性差相互粘着严重重成球性较好成球性好好无粘着现象象,成球性好,粘着现象较少少,无粘着现象,实验结果表明,,Spna80乳化剂用量的增加有助于产物成球的均匀性降低产物粘度减。少产物微球的相互粘着现象另外还对十二烷基磺酸钠以及聚乙烯醇代替Spna0进行实验结果没有8,SaPn0效果8好。316固化交联剂对壳聚糖成球特性的影响合肥联合大学学报,1998年第2期另外对用15%壳聚糖水溶液制得的产物吸附性进行了初步表征对亚甲基兰染料的平,衡吸附量可达16lmg/g,对产物吸附特性的影响因素有待进一步研究。和400J000二0001多阅仪(。州,必o图3壳聚糖微球的红外光谱图参考文献。,1234l化学通报97(1):曹同玉戴兵戴俊燕单分散大粒径聚合物微球的合成及应用高分子通报95(3):174:3卢灿辉陈文定高分子超微粉体的制备应用及高功能化功能高分子学报%9(2)70丁小斌孙宗华万国祥磁性高分子微球的制备和应用研究进展蒋挺大甲壳素中国环境科学出版社北京,,,19%P216一455,5697易球叶菊招壳聚糖吸附剂的制备及其性能离子交换与吸附%张所信王为国江龙法等球形交联壳聚糖的制备及其在固定化:12(a一19淀粉酶方面的应用现代化工,1):(4)729钱国强周菊岩马建标等壳聚糖微球固定化L一天门冬酞胺酶研究高等学校化学学报9617(7):147李堪勇史林启陈友安等壳聚糖免疫吸附剂的制备及对乙型肝炎表面抗原的吸附全国高分子学术论文报告会论文集97年合肥以88,(土接,6页)u值于是由著名的葫尔维基(HrwZ)定理it,,知扩认`k)誉b(oZ)在g玛。内恒为零因此。,扩(动g`k,(动一bo)二0在整个复平面内成立于是(Z参」氏1(动恒为常数矛盾!文献,从而定理得证考ù,周正中合肥联合大学Mue,1(1994)37一一4EMathZ1239259(1979)123一顾永兴中国科学2(1993)129
