[发明专利]聚多巴胺改性海藻酸微球的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种聚多巴胺海藻酸微球的制备方法，属于原位共价交联制备微球技术。

背景技术

海藻酸是一种天然多糖，由古洛糖醛酸(G段)与甘露糖醛酸(M段)两种结构单元构成，能与多价阳离子作用形成凝胶。由于海藻酸具有良好的生物相容性，温和的溶胶凝胶过程，被广泛用于药学及生物技术领域，作为药物、活细胞及蛋白质的载体。 

由于海藻酸凝胶溶胀严重、孔径较大，分子质量小于300kDa的生物分子容易从凝胶中泄漏等限制了海藻酸凝胶球的运用。目前已经报道了很多用于优化其包埋性能及控制其溶胀的方法。例如，将海藻酸与壳聚糖等生物大分子共混之后，再与阳离子作用形成凝胶球，混入的生物大分子能降低凝胶亲水性，从而控制其溶胀。如在海藻酸中直接参杂无机粒子SiO₂、碳纳米管和CaCO₃等，然后再将参杂有无机粒子的海藻酸与阳离子作用形成凝胶球，无机粒子的加入减小了凝胶孔径，网络结构也更加致密。如在制备好的海藻酸凝胶球表面涂一层交联了的生物分子，以避免分子的泄漏。目前原位交联法控制海藻酸凝胶球溶胀的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚多巴胺改性海藻酸微球的制备方法。该方法具有过程简单，所制得的改性海藻酸微球具有较高的抗溶胀性能及良好的机械性能。

本发明是通过以下技术方案加以实现的，一种聚多巴胺改性海藻酸微球的制备方法，其特征在于包括以下过程；

（1）        将海藻酸钠加入pH=5.5的磷酸盐缓冲溶液进行溶解，在N₂保护及搅拌下，加入与海藻酸单体等摩尔量的N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）和1-乙基-3-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDC），30~60min之后再加入相当于海藻酸单体0.5~3倍摩尔量的多巴胺，反应8-14h后用乙醇醇析，除去未反应的多巴胺、N-羟基琥珀酰亚胺和1-乙基-3-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺盐酸盐，得到多巴胺改性海藻酸(Alg-DA)，冻干备用；

（2）        将步骤(1)合成的多巴胺改性海藻酸溶于pH为7.5~8.5 Tris-HCl缓冲溶液中配制浓度为10~25mg/ml的溶液，室温下搅拌聚合得到聚多巴胺改性海藻酸溶液（Alg-PDA）；

（3）        用注射器吸取聚多巴胺改性海藻酸溶液，向浓度为0.2M的CaCl₂溶液中滴加聚多巴胺改性海藻酸溶液，经30-60min老化后过滤出微球，再用去离子水洗涤去除微球中游离的Ca²⁺，得到聚多巴胺改性海藻酸微球。

本发明提出的制备方法的优点在于：制备条件温和，原料廉价易得，制备工艺简单易行。制备得到的微球粒径3±0.2mm，由于多巴胺的自聚形成的刚性网络结构，微球的机械性能及抗溶胀性能得到明显改善。

 

附图说明

图1：实施例一所制得的多巴胺改性海藻酸和未经改性的海藻酸红外谱图（FTIR）。

图2：实施例一所制得的微球的光学显微镜照片。

图3：实施例二所制得的微球的光学显微镜照片。

图4：实施例三所制得的微球的光学显微镜照片。

图5：实施例四所制得的微球的光学显微镜照片。

图6：对比例一所制得的海藻酸微球的光学显微镜照片。

图2-图5是本发明制备的聚多巴胺改性海藻酸微球，颜色为黑色，图6是未改性的海藻酸微球，颜色为白色。改性之后海藻酸微球颜色变黑是因为接枝在海藻酸支链上多巴胺发生自聚形成了聚多巴胺网络。

 

具体实施方式

实施例一

将单体摩尔数为5.05mmol海藻酸溶于100ml pH=5.5的磷酸盐缓冲溶液中，在N₂保护及机械搅拌下，加入5.05mmol的N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）和5.05mmol 1-乙基-3-（3-二甲氨丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDC），30-60min之后加入15.15 mmol的多巴胺，反应12h后用乙醇醇析3次, 除去未反应的多巴胺和NHS/EDC，得到Alg-DA，冻干备用。

将50mg Alg-DA溶于5ml pH=7.5 Tris-HCl缓冲溶液中得到浓度为10mg/ml的溶液，室温下磁子搅拌24h后自聚得到Alg-PDA。