壳聚糖制备多孔微球文献综述壳聚糖多孔微球制备与表征摘要:用来源丰富且廉价，并具有许多优良生物性能的壳聚糖为原料， 把他配成质量分数为1.5%的溶液，通过与戊二醛交联，用三氯甲烷作为制 孔剂，制备一定粒径的壳聚糖多孔微球用香兰素测试其吸附性能关键词：壳聚糖多孔微球吸附制备表征在可生物降解天然大分子材料中，壳聚糖是一类从虾、蟹等甲壳类动 物中的甲壳素经化学方法脱乙酰基后提取的氨基高分子多糖，它来源丰富、 成本低廉，是仅次于纤维素的第二大类天然大分子材料[1-3].它具有良好的生物相容性和生物降解性，是目前唯一具备电 正性特点的天然大分子，已在医药、食品、农业、环保、口化等领域获得 广泛的应用.高分子微球由于其具有高分散性和大比表面积的特点，是一 种性能优异的载体材料，在药物控制释放、生物工程、废水处理等方面已 被广泛研究，有着广阔的应用前景[4].把壳聚糖材料制备成高分子微球， 使壳聚糖和高分子微球的优异性能有机结合也是目前国内外较为热点的 研究领域[5].壳聚糖(Chitosan)又称可溶性甲壳质、甲壳胺、几丁聚糖等，化学名为 2-氨基・B.1, 4.葡聚糖，分子式为:(C6H1104N)n,结构式为：壳聚糖它是甲壳质经脱乙酰基而得到的一种天然阳离子多糖。
具有可 降解性、良好的成膜性、良好的生物相容性及一定的抗菌和抗肿瘤等优异 性能广泛应用于医药、食品、化工、环保等行业，素有万能多糖的美誉[6]0香兰素是人类所合成的第一种香精，由德国的M •哈尔曼博士与G •泰 曼博士于1874年合成成功的通常分为甲基香兰素和乙基香兰素甲基 香兰素（vanillin）,化学名3■甲氧基-4.羟基苯甲醛，外观白色或微黄色结 晶，具有香荚兰香气及浓郁的奶香，为香料工业中最大的品种，是人们普 遍喜爱的奶油香草香精的主要成份［7］其用途十分广泛，如在食品、日化、 烟草工业中作为香原料、矫味剂或定香剂，其中饮料、糖果、糕点、饼干、 面包和炒货等食品用量居多目前还没有相关报道说香兰素对人体有害 乙基香兰素为白色至微黄色针状结晶或结晶性粉末，类似香荚兰豆香气，香 气较甲基香兰素更浓属广谱型香料，是当今世界上最重要的合成香料之一, 是食品添加剂行业中不可缺少的重要原料，其香气是香兰素的3-4倍，具有 浓郁的香荚兰豆香气，且留香持久广泛用于食品、巧克力、冰淇淋、饮料 以及日用化妆品中起增香和定香作用另外乙基香兰素还可做饲料的添加 剂、电镀行业的增亮剂，制药行业的中间体⑻。
香兰素为芳香酚类的代表，被作为模型分子.为此，针对香兰素分子中 含有疏水性的苯环，我们合成具有疏水性吸附能力的壳聚糖多孔微球为第一网.针对香兰素分子中含有亲水性的酚羟基，我们合成 具有亲水性吸附能力的与戊二醛交联的壳聚糖为第二网.实现亲水性聚合 物和疏水性聚合物共混，利用分子链缠结产生“强迫相容”，获得了性能 较好的疏水/亲水性壳聚糖多孔微球［9］壳聚糖是一种生物降解性优异的高分子，其广泛用于医用材料，如制备一次性医疗器械壳聚糖发泡可得到多孔材料本实验把壳聚糖配成质 量分数为3%的溶液，通过过与戊二醛交联，用三氯甲烷作为制孔剂，制 备一定粒径的壳聚糖多孔微球用香兰素测试其吸附性能存在不足是壳 聚糖粒径分布较宽，且吸附香兰素的量偏低，戊二醛和三氯甲烷易挥发, 有毒需要在通风橱中进行操作1实验部分1.1试剂与仪器(1) 实验仪器JY501 Max 500g电子天平FA2104N分析天平上海菁海仪器有限公司数 字恒温水浴锅HHZ常州智博瑞仪器制造有限公司 DHG-9070型电热恒温 鼓风干燥箱 TU-1810型紫外可见光光度计北京普析通用仪器有限公司 SHZ-82A恒温振荡器烧杯玻璃棒光学显微镜量筒注射器(2) 实验药品壳聚糖，戊二醛，三氯甲烷，3%的氢氧化钠溶液，1%的醋酸溶液，香 兰素，10%的乙醇溶液，蒸馅水1.2壳聚糖多孔微球的制备采用液相滴球法制备多孔微球，将一定质量的壳聚糖溶入1%的醋酸 溶液中，配成1.5%的壳聚糖溶液。
将5%的戊二醛加入到壳聚糖溶液中迅 速搅拌5min.使其交联完全再加入一定体积的三氯甲烷作为制孔剂，迅 速搅拌lOmin.JC配制好的壳聚糖溶液用注射器滴在水浴温度为40C的3% 的氢氧化钠溶液中待全部滴完球后，搅拌lOmino迅速捞起来，放在40C清水中漂洗lOmin.再捞起来，放在表面皿中于35C的烘箱下烘24小 时制备过程把水浴温度(20C,40C,50C,60C,70C),壳聚糖的浓度(1%,1.5%, 2%),戊二醛的用量(0.5g,1.0g, 1.5g)，三氯甲烷的用量(0.5ml,1.0ml ,1.5ml)设置为变量，制备不同条件下的壳聚糖1.3壳聚糖性质表征香兰素标准曲线的绘制：把香兰素制备成不同梯度的标准浓度3.6g/L、4.8 g/L、6.0 g/L、7.2g/L、8.4g/L、9.6 g/L等在紫外可见光光度计下测 定其吸光度，制备标准曲线[10]O香兰素的浓度对对壳聚糖吸附性能影响：取lg壳聚糖六份，分别加 入到 10ml 香兰素浓度分别为 3.6g/L、4.8 g/L、6.0 g/L、7.2 g/L、8.4 g/L、 9.6g/L, PH=6.0中,25C下振荡吸附2小时，计算壳聚糖的吸附容量[ll]o壳聚糖的加入量对壳聚糖吸附容量的影响：分别将0.6g、0.8g、1.0g、1.2g和1.4g的壳聚糖加入10ml香兰素的浓度为5.0 g/L, PH=6.0,25C下振荡吸附2小时，计算壳聚糖的吸附容量[12]o壳聚糖吸水率和吸水速度的测定：用电子天平称取一定质量的壳聚糖, 把它放在10ml的蒸馅水中,分别在2小时、4小时、6小时、24小时的时 候把壳聚糖取出，用滤纸擦去表面的水分，测其重量。
按下式计算吸水率 和吸水速度：(B?G)W=X100%式中:W为吸水率，以百分率表示之，G为试样干燥后的重量，以公克为单位，B为试样饱含水份以后的重量，以公克为单位B?G) c =式中：为吸水速率，以克/小时为单位，G为试样干燥后的 重量，以公克为单位，B为试样不同时间吸收水份以后的重量，以公克为单位1.4壳聚糖微球强度测定：称取一定质量的壳聚糖微球，放在玻璃板上，在上层再放一块玻璃板在上层玻璃板上放一定质量的祛码直至壳聚 糖微球被压破2. 实验结果40C水浴温度下，1.5%壳聚糖，0.1g 5%戊二醛,1ml的三氯甲烷，3% 的氢氧化钠条件下制备的壳聚糖多孔微球的强度，孔的大小和多少，吸附 性能，吸水速率和吸水率最佳3. 结果与讨论3.1水浴温度对壳聚糖孔的大小，多少，强度影响随着水浴温度的升高，壳聚糖多孔微球的空变多，但小球的强度变脆 主要由于用三氯甲烷很容易挥发，沸点是62C,随着温度的升高，三氯甲 烷的挥发速度加快，造成壳聚糖孔洞变多，但强度变脆温度过低，有些 三氯甲烷包埋在壳聚糖里面，形成不相连的孔洞且容易塌陷3.2戊二醛浓度的影响戊二醛是一种常用的交联剂，两个醛基很活泼，与壳聚糖中的氨基反 应生成Schiff碱。
若用6%的戊二醛作交联剂，由于浓度低，交联度低， 机械强度差，不能得到十分规整的球，且随着戊二醛的浓度的增加，得到 的壳聚糖多孔微球的颜色呈棕褐色［13］实验表明：5%的戊二醛作交联剂，可得到较好表面结构较好的壳聚 糖多孔微球醛基与氨基的比例在反应的聚合过程中，加入的戊二醛试剂 实际只有一部分参与反应能进入壳聚糖珠体内；由于当其分子中的一个醛 基与壳聚糖分子中的氨基反应后，壳聚糖大分子的运动与缠绕，会造成某 些氨基由于空间位置的原因无法与戊二醛的另一个醛基反应，形成“悬挂 醛基二这样形成的壳聚糖结构相对松散，有较大的溶胀度和含水量经 对比实验得出，聚合时醛基与氨基的比例为4/L可得到理想的壳聚糖微 球[14]3.3搅拌速度对成球性能的影响在制备过程中，液滴与分散介质间的界面张力和搅拌机的剪切力对成 球的作用影响相反在一定的界面张力和搅拌强度下，液滴会通过分散和 合并的一系列过程，达到一定的动态平衡，最后达到一个平均粒度，但液 滴大小仍存在一定得分布，因为在制备过程中液滴受到的搅拌强度是不均 匀的当搅拌速度提高时，所得的平均粒经减小，粒经分布变窄，但成球 率有所提高这表明搅拌速度的提高导致分散在介质中的壳聚糖小液滴粒 经变小，比表面积增大，液滴数目增多[15]-3.4壳聚糖的浓度的影响。
壳聚糖浓度太高，其粘度大，不易于滴球和小球的固化成型如果壳 聚糖的浓度太低，虽然很容固化成球，但放在烘箱里干燥时，壳聚糖微球 固缩成很小的球，里面的孔洞都封闭了经对比实验得出：1.5%的壳聚糖所成的球强度，孔洞，粘度适中3.5壳聚糖对香兰素的吸附影响由于壳聚糖具有多孔性，对香兰素有吸附作用主要通过分子间作用 力（即范德华力）而产生的吸附另一方面，香兰素是3■甲氧基-4•学吸附吸附量与平衡浓度关系参考文献[1] Muzzarelli R A A. Chitin. Ox for d: Per gamonPress, 1977.【2 】Knor r D. Use of chit ino us polymers in food.Foo d, T echnolog y, 1984, 38( 1), 85~ 97.【3】Gorovoj L, Burdukov a L. Chit in producedfromfung i: Medicine application perspective.Domar d A, Jeuniaux C, M uzzarelli R A A, etal .Advances in Chitin Science. Lyon: JacquesAndre Publisher, 1996( 1): 430~ 439.【4】Sandford P A. Chito san: Commercial usesandpotentialapplicatio n. Skjak G, AnthonsenT ,Sandford P.Chit in and Chitosan: Sources,Chemistr y, Biochemistry zPhysica I PropertiesandApplicat ions. Elesevier, New York, 198&51~ 69.【5】Xu Y Su J X, Yuan B, et al. Drug deliver ystudyo f temperaturer esponsiv e chitosan/ poly(Nisopropylacrylam ide ) seminterpenetratingpolymenetwork beads. Jour nal of NanjingUniversit y (Natur al Sciences), 2009, 45 ( 4) :523" 528.(徐勇，苏江勋，袁博等.壳聚 糖/聚N异丙基丙烯酰胺温敏性珠状小球的药物释放研究.南京大学学报 (自然科学),2009,45( 4) : 523- 528).【6】He, B. L.; Huang, W. Q. Ion exchange and adsorptive resin.Shanghai: Shanghai Science and Education Press, 1995:126, 394,398 [何炳林，黄文强. 离子交换与吸附树脂.上海：上海科学教育出版社,1995:126,394,398]【7】何强芳，李国明，巫海珍，等.5-氟尿嗟喘壳聚糖微球的制备 及其释药性能[J]・应用化学，2004, 21(2)： 192-195.。