[发明专利]高强度实心壳聚糖微载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于组织工程微载体制备技术领域，涉及一种壳聚糖微载体的制备方法，尤其涉及一种可用于贴壁性细胞的悬浮培养研究的高强度实心壳聚糖微载体的制备方法。

背景技术

微波对材料的加热属于“体加热”，不同于一般的表面加热，从理论上来说，体加热使材料能够均匀受热。微波技术已成功用于交联羧甲基壳聚糖膜，使其能够应用于创伤治疗。在微波辐射下，以戊二醛交联壳聚糖膜，反应可在2-3分钟内完成，其拉伸强度优于水浴加热条件下交联的壳聚糖膜。

壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，近年来在贴壁性细胞的悬浮培养研究领域，壳聚糖支架材料的研究非常广泛。

然而，传统方法制备出的壳聚糖微载体可塑性能、及机械强度均难以满足贴壁性细胞的悬浮培养研究领域的要求。

因此本领域迫切需要提供一种微观结构均匀、易成型、机械强度较好的壳聚糖微载体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，可克服现有技术中制备的微载体机械性能差。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，采用高压脉冲成球的制备方法；所述方法包括如下步骤：

步骤S1：配制溶液步骤；

配制W/V为1-5％的壳聚糖酸溶液；配制W/V为2-10％的多聚磷酸钠溶液；

步骤S2：高压脉冲成球步骤；

将步骤S1中的壳聚糖酸溶液和多聚磷酸钠溶液用高压静电微胶囊成型仪制备微球；

将微球在所述多聚磷酸钠溶液中浸泡，用去离子水清洗微球直至溶液为中性，并得到白色实心微球；再将微球在常温下放置设定时间，既得到实心壳聚糖微载体；

步骤S3：微波辐射处理步骤；

采用微波炉对步骤S2所得的实心壳聚糖微载体进行微波辐射设定时间即得高强度实心壳聚糖微载体。

作为本发明的一种优选方案，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S1：溶液的配制步骤；

①、配制W/V为2.5％的壳聚糖酸溶液；

先量取1ml醋酸加入100ml的容量瓶中定容，制得V/V为1％的醋酸溶液，再称取2.5g壳聚糖，加入V/V为1％的醋酸溶液中；

②、配制W/V为4.5％的多聚磷酸钠溶液；

称取4.5g多聚磷酸钠溶于100ml的去离子水中；

步骤S2：高压脉冲成球步骤；

将步骤S1中的壳聚糖酸溶液和多聚磷酸钠溶液用高压静电微胶囊成型仪制备微球；

高压脉冲微胶囊成型仪的参数设定为电压39-45kv，推进速度为91mm/h，脉宽为5ms，频率为90Hz，液面距为24mm；

将微球在所述多聚磷酸钠溶液中浸泡4h后，用去离子水清洗微球直至溶液为中性，并得到白色实心微球；再将微球在常温下放置24h，既得到实心壳聚糖微载体；

步骤S3：微波辐射处理步骤；

采用微波炉对步骤S2所得的实心壳聚糖微载体进行微波辐射2min即得高强度实心壳聚糖微载体。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S2中的壳聚糖脱乙酰度为80-91％。

上述所得的高强度实心壳聚糖微载体，圆整度高，粒径为500-800μm，具有良好的生物相容性，可用于贴壁性细胞的悬浮培养。可以通过简单的静电作用来控制微载体的粒径及圆整度。

采用原位沉析法得到的微球具有层状叠加结构，根据膜渗透原理和酸碱中和原理，多聚磷酸钠溶液中的磷酸根和氢氧根与壳聚糖分子上带正电的氨基起中和作用，使壳聚糖分子层层组装原位沉析，得到同心筒状层状叠加结构，从而可提供微球的机械强度。

本发明的有益效果在于：本发明提出的高强度实心壳聚糖微载体的制备方法，采用静电自组装技术，通过对高压脉冲微胶囊成型仪的参数设定为电压39-45kv，推进速度为91mm/h，脉宽为5ms，频率为90Hz，液面距为24mm；来得到圆整度高，粒径为500-800μm，性能较好的微球，且制备方法简单，易于操作。并采用多聚磷酸钠做交联剂来增强微球的机械强度，制得的微球具有层状叠加结构，比通常采用氢氧化钠做交联剂制得的微球机械强度高。再通过微波炉对微球进行体加热，使壳聚糖微球发生交联反应，形成体型网络状结构，从而得到高强度实心壳聚糖微载体。