專利名稱：：殼聚糖納米顆粒的制備方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種新的制備殼聚糖納米顆粒的方法，該方法釆用納米空洞技術(shù)，從而簡便地得到純凈的殼聚糖納米顆粒以及純凈的殼聚糖納米顆粒乳液。
背景技術(shù)：
：目前制備殼聚糖納米顆粒的方法多為化學交聯(lián)沉降或者油/水反相交聯(lián)，其中有些方法使用了化學分散劑。也有極少數(shù)采用機械研磨得到純殼聚糖微粒，如中國專利申請CN200410089449.6。另外還有極少數(shù)采用超聲波空洞技術(shù)制備殼聚糖納米顆粒，如中國專利申請CN200410021761.1，但該申請仍然使用了離子交聯(lián)劑以及表面活性劑等化學助劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種新的制備殼聚糖納米顆粒的方法，該方法采用納米空洞技術(shù)，從而簡便地得到純凈的殼聚糖納米顆粒以及僅含水和殼聚糖的殼聚糖納米顆粒分散乳液。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的制備殼聚糖納米顆粒乳液的方法包括以下步驟(O將殼聚糖溶于稀酸溶液中，得到殼聚糖溶液；(2)采用堿性溶液使溶液中的殼聚糖快速沉淀；(3)用去離子水清洗沉淀物直至濾液呈中性；(4)對含殼聚糖的去離子水溶液進行超聲空洞處理，使其中的沉淀被粉碎成納米顆粒，從而得到純凈的殼聚糖納米顆粒乳液。本發(fā)明的制備殼聚糖納米顆粒的方法還包括將上述方法制得的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾和/或干燥的步驟，從而得到殼聚糖納米顆粒。本發(fā)明還提供了一種制備與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，該方法是在制備殼聚糖納米顆粒乳液方法的步驟(1)之后，進一步包括將其它納米顆粒分散于步驟(1)制得的殼聚糖溶液中的步驟。本發(fā)明還提供一種制備與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒的方法，該方法包括將上述制得的與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾和/或干燥的步驟。本發(fā)明進一步提供一種制備與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，該方法是在制備殼聚糖納米顆粒乳液方法的步驟(1)之后，進一步包括將水溶性物質(zhì)溶解于步驟(1)制得的殼聚糖溶液中的步驟，從而得到具有一定緩釋效果的含殼聚糖納米顆粒乳液。本發(fā)明還提供一種制備與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒的方法，該方法包括將上述制得的與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾和/或干燥的步驟。本發(fā)明還提供了一種制備與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，該方法是在制備殼聚糖納米顆粒乳液方法的步驟(1)之后，還包括步驟將過渡金屬無機鹽溶解于步驟1制得的殼聚糖溶液中，機械攪拌至殼聚糖分子和過渡金屬離子鰲合，然后進行以下步驟。所述過渡金屬氧化物可以包括，但不限于如氧化銀。本方法可使用可溶性的過渡金屬無機鹽，如硝酸銀、氯鉑酸，HAuCU等，利用殼聚糖對過渡金屬無機鹽中的過渡金屬離子的還原能力，在攪拌過程中直接生成納米尺寸的過渡金屬氧化物顆粒，最終得到殼聚糖納米顆粒包夾過渡金屬氧化物納米顆粒的的復合納米顆粒。本發(fā)明進一步提供一種制備與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒的方法，該方法包括將上述制得的與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾和/或干燥的步驟。本發(fā)明還提供了由上述任意一種方法所制得的納米顆粒。具體實施方式以下結(jié)合具體實施方式和實施例對本發(fā)明所述的制備殼聚糖納米顆粒乳液的方法進行詳細描述。所述實施例僅用于示例性說明，不應理解為本發(fā)明僅限于此。本發(fā)明所述的制備殼聚糖納米顆粒乳液的方法可包括-(1)在機械攪拌下將0.5-5克殼聚糖固體溶于100-500毫升0.3-1%的醋酸溶液；(2)在快速機械攪拌(如大于300rpm)下用濃氨水(25g/100ml)調(diào)節(jié)上述殼聚糖溶液的pH值至大于11(每分鐘5毫升)，得到白色殼聚糖沉淀，并在室溫下陳化0.5-1小時；(3)減壓過濾所得殼聚糖沉淀，用去離子水反復淋洗白色殼聚糖沉淀，直至濾液為中性；(4)再將抽干的殼聚糖沉淀轉(zhuǎn)入錐形瓶中，并添加去離子水至總體積為100-500毫升；將錐形瓶置于冰水浴中。將超聲波細胞粉碎器的探頭放入錐形瓶中，直至探頭頂端處于液面下0.5-2厘米的位置；根據(jù)所需納米顆粒的大小，選擇適當?shù)妮敵龉β屎统晻r間進行超聲粉碎，即得到純凈的殼聚糖納米粒子乳液。納米顆粒的尺寸主要由超聲的實際功率(輸出功率和實際處理體積)和殼聚糖本身性質(zhì)(諸如分子量，結(jié)晶度等)決定，一定范圍內(nèi)實際功率越大，殼聚糖結(jié)晶度越小，顆粒尺寸越小；而顆粒的尺寸分布主要由超聲的時間決定，一定范圍內(nèi)超聲時間越長分布越集中。為得到殼聚糖納米顆粒，可將上述得到的殼聚糖納米顆粒乳液采用已知適宜的方法進行過濾和/或干燥，適宜的方法包括但不僅限于如冷凍干燥、高速離心、噴霧干燥等。實施例1在機械攪拌下將0.3克殼聚糖(脫乙酰度95%，分子量100000)固體溶于100毫升0.3%的醋酸溶液；在快速機械攪拌(大于500rpm)下用濃氨水(25%)(或氫氧化鈉，或氫氧化鉀，3—5g/100ml水)調(diào)節(jié)上述殼聚糖溶液的pH值至大于11(每分鐘5毫升)，得到白色殼聚糖沉淀，并在室溫下陳化2小時；減壓過濾所得殼聚糖沉淀，用去離子水反復淋洗該白色殼聚糖沉淀，直至濾液為中性；再將抽干之殼聚糖沉淀轉(zhuǎn)入IOO毫升錐形瓶中，并添加去離子水至總體積為100毫升，置于冰水浴中。將超聲波細胞粉碎器，如SonicsVCX130(Sonics&Materials,Inc.)的6毫米探頭深入液面下0.5厘米處。在輸出功率25W下，選擇不同的超聲時間，得到不同粒徑的納米顆粒。超聲時間與顆粒尺寸的關系如表1所示(殼聚糖粘均分子量1.2x106Da，脫乙酰度63%)。表1超聲時間與顆粒尺寸的關系<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>為了研究超聲輸出功率與顆粒尺寸的關系，在超聲空洞處理中，固定超聲時間為20分鐘，選擇不同的超聲輸出功率，可獲得不同的粒徑顆粒，輸出功率與納米顆粒的粒徑關系如表2所示(殼聚糖粘均分子量1.0x106Da，脫乙酰度56%)。表2輸出功率與顆粒尺寸的關系<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例2在機械攪拌下將0.3克殼聚糖(脫乙酰度95%，分子量100000)固體溶于100毫升0.3%的醋酸溶液；在機械攪拌下(300rpm)，將5毫升5%的硝酸銀水溶液快速滴加到上述殼聚糖溶液中。繼續(xù)攪拌4小時至溶液微紅，快速加入5%的氫氧化鈉(或氫氧化鉀)溶液，得到沉淀。減壓過濾所得殼聚糖沉淀，用去離子水反復淋洗該棕褐色沉淀，直至濾液為中性；再將抽干的殼聚糖沉淀轉(zhuǎn)入IOO毫升錐形瓶中，并添加去離子水至總體積為100毫升，置于冰水浴中。將超聲波細胞粉碎器，如SonicsVCX130(Sonics&Materials,Inc.)的6毫米探頭深入液面下0.5厘米處。在輸出功率25W下，超聲處理20分鐘，得到與納米氧化銀共存的殼聚糖納米顆粒乳液，其中氧化銀顆粒和殼聚糖顆粒的混合物粒徑大約為300納米。本實施例舉例說明了制備與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，該方法主要是利用殼聚糖對過渡金屬離子的還原能力，在殼聚糖溶液中將過渡金屬離子還原生長成一定尺寸的納米晶體，再通過堿處理，在沉淀殼聚糖的同時將生成的過渡金屬納米晶體氧化使其停止增長。最后經(jīng)過超聲處理得到乳液。實施例3在機械攪拌下將0.3克殼聚糖(脫乙酰度95%，分子量100000)固體溶于100毫升0.3%的醋酸溶液；在機械攪拌下(300rpm)，將0.05克二氧化鈦納米顆粒(粒徑大約為20納米)加到上述殼聚糖溶液中，繼續(xù)攪拌4小時至二氧化鈦較好地分散在該殼聚糖溶液中，快速加入氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液(5g/100ml水)，得到白色沉淀。減壓過濾所得殼聚糖沉淀，用去離子水反復淋洗該白色殼聚糖沉淀，直至濾液為中性；再將抽干的殼聚糖沉淀轉(zhuǎn)入IOO毫升錐形瓶中，并添加去離子水至總體積為100毫升，置于冰水浴中。將超聲波細胞粉碎器，如SonicsVCX130(Sonics&Materials,Inc.)的6毫米探頭深入液面下0.5厘米處。在輸出功率25W下，超聲處理20分鐘，得到與二氧化鈦納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液，其中二氧化鈦納米顆粒和殼聚糖顆粒的混合物粒徑大約為300納米。本實施例舉例說明了制備與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，就是把已有的其它納米顆粒(固態(tài)粉末或者酸性水乳液)分散到殼聚糖溶液中，再把殼聚糖沉降，將己有的納米顆粒包裹在里面。再通過洗滌和超聲處理得到乳液。實施例4在機械攪拌下將0.3克殼聚糖(脫乙酰度95%，分子量100000)固體溶于100毫升0.3%的醋酸溶液；在機械攪拌下(300rpm)，將0.05克維生素C粉末加到上述殼聚糖溶液中，繼續(xù)攪拌至維生素C完全溶解在該殼聚糖溶液中，快速加入5%的氫氧化鈉(或氫氧化鉀)溶液，得到白色沉淀。減壓過濾所得殼聚糖沉淀，用去離子水反復淋洗該白色殼聚糖沉淀，直至濾液為中性；再將抽干的殼聚糖沉淀轉(zhuǎn)入IOO毫升錐形瓶中，并添加去離子水至總體積為100毫升，置于冰水浴中。將超聲波細胞粉碎器，如SonicsVCX130(Sonics&Materials,Inc.)的6毫米探頭深入液面下0.5厘米處。在輸出功率25W下，超聲處理20分鐘，得到納米顆粒乳液，其中含有維生素C的殼聚糖顆粒的粒徑大約為300納米。一種制備與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，就是將水溶性的物質(zhì)分散溶解于殼聚糖溶液中，再將殼聚糖沉降。最后通過洗滌超聲得到乳液。權(quán)利要求1.一種制備殼聚糖納米顆粒乳液的方法，其包括以下步驟(1)將殼聚糖溶于稀酸溶液中，得到殼聚糖溶液；(2)采用堿性溶液使殼聚糖溶液中的殼聚糖快速沉淀；(3)用去離子水清洗沉淀直至呈中性；(4)對含殼聚糖的去離子水溶液進行超聲空洞處理，使其中的沉淀被粉碎成納米顆粒，從而得到純凈的殼聚糖納米顆粒乳液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(1)中的稀酸溶液為醋酸溶液；步驟(2)是在大于300rpm的快速機械攪拌下，用堿性溶液調(diào)節(jié)殼聚糖溶液的pH值大于11，從而得到白色殼聚糖沉淀；其中所述堿性溶液為氨水、氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；步驟(4)是使含殼聚糖的去離子水溶液處于冰水浴中，超聲波細胞粉碎器的探頭頂端置于去離子水溶液液面下0.5-2厘米處的條件下進行的。3.—種制備殼聚糖納米顆粒的方法，其包括將權(quán)利要求1所得到的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾的步驟。4.一種制備與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，其中，所述方法是在權(quán)利要求1所述的方法的步驟(1)之后，還包括將其它納米顆粒分散于步驟1制得的殼聚糖溶液中的步驟。5.—種制備與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒的方法，其進一步包括將所制得的與其它納米顆粒共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾的步驟。6.—種制備與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，其中，所述方法是在權(quán)利要求1所述的方法的步驟(1)之后，還包括將水溶性物質(zhì)溶解于步驟l制得的殼聚糖溶液中的步驟。7.—種制備與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒的方法，其進一步包括將所制得的與水溶性物質(zhì)共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾的步驟。8.—種制備與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒乳液的方法，其中所述方法是在權(quán)利要求1所述的方法的步驟(1)之后，還包括以下步驟將過渡金屬的無機鹽溶解于步驟1制得的殼聚糖溶液中，機械攪拌至殼聚糖分子和過渡金屬離子鰲合。9.一種制備與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒的方法，其進一步包括將所制得的與過渡金屬氧化物共存的殼聚糖納米顆粒乳液進行過濾的步驟。10.上述任意一項權(quán)利要求所述的方法所制得的納米顆粒。全文摘要本發(fā)明涉及一種新的制備殼聚糖納米顆粒的方法，該方法采用納米空洞技術(shù)，從而簡便地得到純凈的殼聚糖納米顆粒以及純凈的殼聚糖納米顆粒乳液。文檔編號C08J3/14GK101153081SQ20061013960公開日2008年4月2日申請日期2006年9月26日優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日發(fā)明者司徒丘山,胡志剛申請人:香港理工大學