[发明专利]pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球的制备方法

说明书

本发明属于高分子聚合物水凝胶领域，涉及一种pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球的制备方法。水凝胶球的制备方法如下：将羧甲基壳聚糖和海藻酸钠分别室温下搅拌溶解在水中，过滤除去不溶性物质，超声脱气后分别得到透明的羧甲基壳聚糖和海藻酸钠溶液；将一定量的羧甲基壳聚糖溶液加入到海藻酸钠溶液中，快速搅拌形成均一溶液后脱气；用1mL一次性的注射器将混合溶液逐滴滴加到交联剂中，固化后取出水凝胶球经水冲洗后即可。本发明可有效降低蛋白质在模拟胃液中的释放，且制备工艺简单、安全无毒、原料价格低廉、结构稳定，具有良好的pH响应特性，在口服蛋白及水溶性药物递送方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子聚合物水凝胶领域，涉及一种pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球的制备方法。

背景技术

水凝胶是在水中能溶胀但又不溶解的一类亲水性高分子网络聚合物，溶胀性能好，被广泛应用在医药、农业等领域。其中具有pH敏感性的智能水凝胶可以控制药物在胃内释放微量甚至不释放，而在肠道内进行释放，从而达到保护对胃液环境敏感的药物的目的，在口服药物输送领域具有重要的研究价值。而由天然原料制备的水凝胶因其具有无毒、可生物降解、良好的生物相容性等优点受到广泛关注。

羧甲基壳聚糖是壳聚糖的一种壳聚糖衍生物，具有良好的水溶性和抗菌性能，安全无毒，已被广泛应用在食品保鲜、保健品、医药、化妆品等领域。羧甲基壳聚糖因其同时含有-NH₂、-OH和-COOH三种活性基团，在溶液中表现出两性聚电解质的性质，存在特定的等电点，表现出明显的pH敏感性，是一种良好的pH敏感型控释载体材料。海藻酸钠是一种天然来源的阴离子聚电解质多糖，可利用二价阳离子交联其羧基可形成凝胶，且具有良好的pH敏感性，经常作为酸敏感性药物的载体材料。

利用海藻酸钠和羧甲基壳聚糖制备水凝胶具有较好的pH敏感性，但现有技术中制备过程所采用的交联剂为戊二醛、CaCl₂和京尼平。使用像戊二醛这样的交联剂会造成化学残留，影响健康；CaCl₂又会造成过多钙离子的摄入同样会对健康造成影响；京尼平则价格相对较高，同样限制了其应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在开发一种更为绿色的方法制备具有pH敏感性的羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球。本发明的技术构思是：将海藻酸钠添加到羧甲基壳聚糖体系中，在酸性环境下，羧甲基壳聚糖在其等电点附近会发生静电相互作用而自聚沉淀，同时在酸性条件下海藻酸钠的羧基会质子化-COOH与羧甲基壳聚糖上的-OH会形成氢键作用从而形成具有一定柔韧性的三维网络结构的水凝胶。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

本发明的第一目的在于提供一种pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球的制备方法，包括如下步骤：

(1)将羧甲基壳聚糖水溶液与海藻酸钠水溶液混合，超声脱气，形成羧甲基壳聚糖/海藻酸钠混合溶液；

(2)将羧甲基壳聚糖/海藻酸钠混合溶液逐滴滴加至pH为2～3的酸液中进行交联反应，待固化后取出水凝胶球，并用水冲洗水凝胶球，即得到pH响应型羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶球。

其中，步骤(2)中逐滴滴加的方式包括但不限于采用1mL一次性注射器逐滴滴加的方式。

进一步地，所述酸液为柠檬酸水溶液、醋酸水溶液、苹果酸水溶液、盐酸水溶液、磷酸缓冲液中的一种或多种。

进一步地，所述酸液的浓度为0.01M-0.1M。

进一步地，所述羧甲基壳聚糖水溶液中的羧甲基壳聚糖为壳聚糖衍生物，羧甲基化程度≥80％，所述的羧甲基壳聚糖水溶液中的羧甲基壳聚糖的质量浓度为1～4％。

进一步地，所述海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量浓度为0.5～1.5％。