一种聚乙烯醇微球及其制备方法

摘要

本发明公开了一种聚乙烯醇微球的制备方法。其制备方法包括以下步骤，将改性甲壳素晶须超声分散于油相中；加入聚乙烯醇水溶液，乳化分散；加入交联剂，搅拌得到悬浊液；悬浊液离心；清洗；干燥得到产物。本发明的聚乙烯醇微球，使用疏水性甲壳素晶须作为乳化剂。该法制备的聚乙烯醇微球在组织工程、药物递送系统、栓塞、细胞培养等方面可能具有广泛的应用前景。

权利要求

1.一种聚乙烯醇微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将疏水性甲壳素晶须超声分散于轻质液体石蜡中；（2）加入聚乙烯醇水溶液，乳化分散；（3）加入交联剂，搅拌得到悬浊液；（4）悬浊液离心；（5）清洗；（6）干燥得到产物聚乙烯醇微球；

所述疏水性甲壳素晶须的制备：

（1）称取2g甲壳素晶须超声分散于160mLDMSO中；

（2）加入8g氢氧化钠作为催化剂，在冰水浴中搅拌30分钟；

（3）加入20g溴代十六烷，50℃下搅拌反应12小时；

（4）用0.1M盐酸调节反应体系至中性；

（5）用500mL，75%乙醇水溶液回流5h后，静置，倒出上层液体，重复8次；

（6）50℃下烘干得到黄色固体，即疏水性甲壳素晶须。

2.一种聚乙烯醇微球，其特征在于，采用权利要求1所述的制备方法制备而成。

说明书

一种聚乙烯醇微球及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物材料技术领域，涉及一种聚乙烯醇微球及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)是一种人工合成的水溶性高分子，因其具有良好的成型性、无毒、生物相容性好、生物可降解性等特性而被用于软骨、眼科、抗凝血材料、药物缓释等生物医学领域。多项研究表明，其作为药物载体材料应用在医药方面，能够起到一定的缓释作用。然而，从国内外的研究现状来看，目前对于该材料作为药物载体的研究大多只局限于将PVA制成水凝胶膜的形式。相反，对于其他形式的PVA材料的研究却相对较少，这势必将大大限制该材料在生物医学领域中的应用。与水凝胶、多孔支架、膜、纤维、涂层等形式的材料相比，微球材料具有颗粒度小、比表面积大、流动性好等独特的优点，若将其分散到缓冲溶液中可制成注射型人工骨修复材料。另外，微球在药物释放方面具有低毒、高效、缓释、长效等特性，目前已成为生长因子、抗生素、抗癌药物等的理想载体。因此聚乙烯醇微球成为一种具有潜力的生物材料。

[0003] 目前，聚乙烯醇微球可通过乳化交联法制备，此方法是通过将聚乙烯醇溶于水中，滴加到有机溶剂中形成油包水的乳滴，利用span等表面活性剂稳定乳滴，待乳液形成后，通过交联工艺得到聚乙烯醇微球。

[0004] 乳化交联法会使用到乳化剂，乳化剂清洗不方便，且所得产品或多或少存在乳化剂残留。因此，使用生物相容性更好的的乳化剂制备聚乙烯醇微球具有重要意义。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种聚乙烯醇微球的制备方法，能够提高聚乙烯醇微球的生物相容性。为此，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种聚乙烯醇微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将改性甲壳素晶须超声分散于油相中；(2)加入聚乙烯醇水溶液，乳化分散；(3)加入交联剂，搅拌得到悬浊液；(5)悬浊液离心；(6)清洗；(7)干燥得到产物聚乙烯醇微球。

[0007] 所述改性甲壳素晶须为烷基化甲壳素晶须、酰化甲壳素晶须、醚化甲壳素晶须中的一种或者几种。

[0008] 所述的油相为轻质液体石蜡、植物油、二氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷、正庚烷中的一种或者几种。

[0009] 本发明的另一个目的是提供一种生物相容性更好的聚乙烯醇微球，其特征在于，它采用上述的制备方法制备而成。

[0010] 甲壳素晶须(Chitin whiskers,CW)是以单晶形式存在的甲壳素纤维，发明人认为，由于晶粒排列规整且内部缺陷较少，所以模量较高，其横向模量和纵向模量分别高达15和150GPa，甲壳素晶须保留了甲壳素的结构和生物活性，具备可生物降解性、独特的抗菌性及良好的生物相容性，适宜用作增强材料。

[0011] 甲壳素晶须具有两亲性，且在水相中可以较好的分散，因此甲壳素晶须可以作为水包油的乳化剂。甲壳素晶须表面往往带有正电荷，会和水相中高分子材料发生电荷吸引，产生沉淀，导致制备的微球不规整、密度不均匀，不适于作为油包水的乳化剂。

[0012] 如何开发一种基于甲壳素的绿色、环保、可降解的生物材料作为油包水的乳化剂，并制备微球或者微粒，是本发明所要解决关键问题。

[0013] 本发明使用了生物相容性更好的改性甲壳素晶须作为乳化剂，提供了一种更方便的聚乙烯醇微球的制备方法。该方法制备的聚乙烯醇微球在组织工程、药物递送系统、栓塞、细胞培养等方面可能具有广泛的应用前景。

[0014] 以下结合附图和实施例对本发明做出进一步说明。

附图说明

[0015] 图1是本发明制备的聚乙烯醇微球的光学显微镜图。

[0016] 图2是本发明制备的聚乙烯醇微球的粒径分布图。

具体实施方式

[0017] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的聚乙烯醇微球的制备方法进行具体描述，但本发明并不限于这些实施例，该领域技术人员在本发明核心指导思想下做出的非本质改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

[0018] 实施例1，疏水性甲壳素晶须的制备

[0019] (1)称取2g甲壳素晶须超声分散于160mLDMSO中。

[0020] (2)加入8g氢氧化钠作为催化剂，在冰水浴中搅拌30分钟。

[0021] (3)加入20g溴代十六烷，50℃下搅拌反应12小时。

[0022] (4)用0.1M盐酸调节反应体系至中性。

[0023] (5)用500mL，75％乙醇水溶液回流5h后，静置，倒出上层液体，重复8次。

[0024] (6)50℃下烘干得到黄色固体，即疏水性甲壳素晶须。

[0025] 实施例2，聚乙烯醇微球PVA‑1的制备

[0026] (1)称取0.1g疏水性甲壳素晶须超声分散于100mL轻质液体石蜡中，得到改性甲壳素晶须分散液。

[0027] (2)称取2g聚乙烯醇搅拌溶解在20mL纯化水中，得到聚乙烯醇溶液。

[0028] (3)50℃下，将聚乙烯醇溶液加入搅拌中的甲壳素晶须分散液，持续搅拌1h得到乳液。

[0029] (4)加入0.5mL，25％戊二醛水溶液，搅拌10分钟。

[0030] (5)加入1.5mL，1M盐酸溶液，搅拌1小时。

[0031] (7)悬液离心，去上层液体。

[0032] (8)用正己烷、乙酸乙酯、无水乙醇清洗残留物。

[0033] (9)50℃烘干得到聚乙烯醇微球PVA‑1。

[0034] 本步骤制备的聚乙烯醇微球的微观形貌通过光学显微镜得到表征，结果如图1所示，所制得的微球圆整且表面光滑。本步骤制备的聚乙烯醇微球粒径分布如图2所示，主要分布在在10‑100微米。

[0035] 实施例3，聚乙烯醇微球PVA‑2的制备

[0036] (1)称取0.1g疏水性甲壳素晶须超声分散于100mL轻质液体石蜡中，得到改性甲壳素晶须分散液。

[0037] (2)称取1g聚乙烯醇搅拌溶解在20mL纯化水中，得到聚乙烯醇溶液。

[0038] (3)50℃下，将聚乙烯醇溶液加入搅拌中的甲壳素晶须分散液，持续搅拌1h得到乳液。

[0039] (4)加入0.5mL，25％戊二醛水溶液，搅拌10分钟。

[0040] (5)加入1.5mL，1M盐酸溶液，搅拌1小时。

[0041] (7)悬液离心，去上层液体。

[0042] (8)用正己烷、乙酸乙酯、无水乙醇清洗残留物。

[0043] (9)50℃烘干得到聚乙烯醇微球PVA‑2。

[0044] 实施例4，聚乙烯醇微球PVA‑3的制备

[0045] (1)称取0.1g疏水性甲壳素晶须超声分散于100mL轻质液体石蜡中，得到改性甲壳素晶须分散液。

[0046] (2)称取2g聚乙烯醇搅拌溶解在20mL纯化水中，得到聚乙烯醇溶液。

[0047] (3)25℃下，将聚乙烯醇溶液加入搅拌中的甲壳素晶须分散液，持续搅拌1h得到乳液。

[0048] (4)加入0.5mL，25％戊二醛水溶液，搅拌10分钟。

[0049] (5)加入1.5mL，1M盐酸溶液，搅拌1小时。

[0050] (7)悬液离心，去上层液体。

[0051] (8)用正己烷、乙酸乙酯、无水乙醇清洗残留物。

[0052] (9)50℃烘干得到聚乙烯醇微球PVA‑3。

[0053] 上文所用一般性说明及具体实施例只是用于帮助阐述本发明，是为了更好地解释本发明原理和实际应用，而非用于限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明精神或基本特征的基础上所做的修改或改进，均应涵盖在本发明要求保护的范围内。