[发明专利]一种生物医用海藻酸钠的纯化方法

说明书

技术领域

本发明属于生物材料提纯技术领域，特别涉及一种生物医用海藻酸钠的纯化方法。

背景技术

海藻酸钠是从天然褐藻中提取的一种多糖，它是直链型(1→4)键合的β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)的无规嵌段共聚物，分子链由一定长度的G嵌段、M嵌段和GM交替嵌段组成。海藻酸钠无毒，无刺激性，能在温和的生理条件下迅速结合钙离子形成水凝胶，并且具有良好的生物相容性。因此在组织修复材料、生化药物控制释放载体、细胞免疫隔离、细胞运输和释放等生物医用领域越来越受到人们的关注。

相关研究发现，海藻酸钠的纯度对材料的生物相容性有着显著影响，常见的污染物主要是蛋白、糖类、脂肪酸、脂多糖、磷脂、内毒素和多酚等。这些促有丝分裂和引发炎症的杂质导致移植部位的纤维组织过度增生，在微囊化免疫隔离中使微囊化细胞的营养物质和氧气运输中断，导致细胞坏死。材料植入体内会引起过敏、发热、出血、甚至休克等不良反应，杂质的存在大大降低了海藻酸钠的生物相容性。

目前我国商品化的海藻酸钠主要为工业级、食品级和药用级，在纺织、印染、食品工业中作为增稠剂、稳定剂、乳化剂和凝胶剂，在医药工业中作为牙科印模材料、止血剂、对放射性元素及有害金属的阻排剂和一些药膏、药片的添加剂。而组织工程用海藻酸钠至今尚未有工业化的产品，甚至关于组织工程用海藻酸钠制备的研究也鲜见报道。本发明从我国现有的工业化海藻酸钠产品出发，公开了一种简单高效的海藻酸钠提纯方法，为实现该类材料在组织工程、免疫隔离等领域的临床应用奠定基础。

发明内容

为了克服上述现有技术中商品化海藻酸钠纯度较低、无法满足生物医用材料要求的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种能够提高产品质量、适用于工业化生产要求的生物医用海藻酸钠的纯化方法。利用本发明纯化方法得到的海藻酸钠中杂蛋白、多酚和内毒素的含量明显降低，生物相容性得到了提高，能够满足植入体内的生物材料的相关指标要求。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种能够提高产品质量、适用于工业化生产要求的生物医用海藻酸钠的纯化方法，包括以下步骤：

(1)将食品级海藻酸钠加入水中溶解后，加入氯仿和正丁醇的混合液，振荡，离心分离水相；

(2)往水相中加入活性炭，搅拌后静置，滤膜过滤得到滤液；

(3)将滤液滴入凝胶剂中制备凝胶珠，凝胶珠依次用醋酸溶液、柠檬酸钠溶液和乙醇处理；

(4)将处理后凝胶珠溶于EDTA-Na溶液，水透析，分离，冷冻干燥，得到纯化后生物医用海藻酸钠。

所述氯仿和正丁醇的混合液中氯仿和正丁醇的体积比为0.5:1～5:1，优选为3:1～4:1。

本发明采用氯仿和正丁醇的混合液对海藻酸钠水溶液进行萃取除去杂质，两溶液的用量按照常规萃取用量即可，如可为体积比1:1。

所用活性炭的量优选为海藻酸钠质量的50～200％。

所述的凝胶剂为多价金属离子盐溶液，可为但不限于氯化钙、硫酸钙、氯化钡、硫酸钡等多价金属离子盐溶液。

所述的凝胶剂的溶液浓度为20～2000mmol/L。

所述将滤液滴入凝胶剂中制备凝胶珠的工艺为本领域常规凝胶珠的制备工艺即可。

所述醋酸溶液的pH范围为2.0～3.0。

所述柠檬酸钠溶液的pH范围为8.0～9.0。

所述乙醇的浓度为50～90％。

所述处理按照本领域凝胶珠常规处理工艺进行即可。如将凝胶珠依次浸泡醋酸溶液、柠檬酸钠溶液和乙醇进行处理。所述处理的时间可为1～48h。

所述用醋酸溶液、柠檬酸钠溶液和乙醇处理时，每次更换介质时都要用水洗后再进行下一步处理。

所述EDTA-Na溶液的浓度范围为100～800mmol/L。

所述将食品级海藻酸钠加入水中溶解得到的溶液浓度可为0.5～5wt％。

为了减少和避免提纯过程中引入新的杂质，所用的水优选为高纯水。

上述纯化方法得到的海藻酸钠，其蛋白、多酚和内毒素含量均显著降低，达到了植入材料的相关标准要求；且纯化处理对海藻酸钠分子量影响较小，处理后材料分子量与原料在相同数量级。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

本发明纯化方法制备过程简单，易操作，纯化过程对海藻酸钠的分子量影响不大，且产物中杂蛋白、多酚和内毒素的含量明显降低，纯化得到的海藻酸钠达到了生物医用级标准，是工业化制备生物医用海藻酸钠的一种有效的新途径。

附图说明