羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用的制作方法
专利名称：羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作药物载体的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料及其制备方法。
背景技术：
羧甲基壳聚糖季铵盐是在壳聚糖分子链上同时引入羧甲基和季铵盐基团的两性 聚合物，它具有和蛋白质、核酸等生物高聚物相类似的结构，具有较高的生物适应性，其已 在生物医学领域引起了人们的广泛关注。现有技术研究表明，其有着较好的药物控释能力， 但是对药物的包封率及缓释效果并不十分理想。层状硅酸盐矿物具有粘附性能，其能在水 溶液中呈亚微细粒的分散，价格低廉，比表面积大，吸附能力强且生物相容性好，再加上它 能被插层的能力，而被广泛地用于新的药物缓释系统——聚合物/层状硅酸盐纳米复合材 料中。因此，羧甲基壳聚糖季铵盐与有机累托石插层复合制备纳米复合材料，将能进一步提 高载体的药物控释性能，更持久缓慢地释放药物，为医药的发展开拓新的途径，具有广阔的 应用前景。目前现有技术中尚未出现将羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石相结合的纳米复 合材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供羧甲基壳聚糖季铵盐/有 机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用，该材料能将羧甲基壳聚糖季铵盐与累托石的 优点相结合，更适合于药物控释系统。本发明所采用的技术方案为羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料 由羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石组成，其中羧甲基壳聚糖季铵盐占总重量百分比为 50 90%、有机累托石占总重量百分比为10 50%，由溶液插层法将羧甲基壳聚糖季铵盐 插层进入有机累托石层间而生成。上述复合材料所用的羧甲基壳聚糖季铵盐的分子量为3. 5 X IO5 4. 1 X IO5,羧甲 基取代度为50 70%，季铵盐取代度为75 90%。有机累托石是将天然钙基累托石经过 十六烷基三甲基溴化铵改性而得到的。羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的 层间距在4. 2 4. 72nm之间。本发明提供的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法包括 以下步骤将羧甲基壳聚糖季铵盐配成0. 1 0. 25g/ml的水溶液，滴加到1 2g/ml有机 累托石悬浮液中，70 80°C反应1 2d后，再将0. 5 lg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶 液加入。该方法中，先将羧甲基壳聚糖季铵盐稀溶液与有机累托石反应1 2d后，使有机 累托石层间微环境发生变化，为后面再次加入的羧甲基壳聚糖季铵盐浓溶液插层提供驱动 力，而形成纳米复合材料。继续搅拌1 2d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托 石纳米复合材料。
上述羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料作为药物载体的应用。上述应用具体包括按重量百分比为12 (1 2) (2 3)的比例称量出海藻 酸钠、氯化钙及羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。将海藻酸钠制成0. 5 1. 5mg/ml水溶液，滴加入0. 3 0. 6mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌0. 5 lh，然后再滴加 到包载有牛血清蛋白、浓度为0. 5 1. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复 合材料水溶液中，交联成纳米粒子，高速离心分离，冷冻干燥，即获得羧甲基壳聚糖季铵盐/ 有机累托石纳米复合粒子，其粒径在310 485nm之间。与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果羧甲基壳聚糖季铵盐是壳聚糖的一种新型水溶性衍生物，因其优良的水溶性、增 稠性、分散性、乳化性、保湿性，能形成膜、凝胶、海绵、微球等多种形态和具有两性高分子聚 电解质特性，在食品、化妆品、生物医药等领域中有着重要的应用。将其插层进入有机累托 石层间后而得到的纳米复合材料能结合两者的优势，形成新的药物控释系统，这种控释系 统与单一的羧甲基壳聚糖季铵盐相比，能更持久缓慢地释放药物。同时，由于有机累托石高 耐热性及在羧甲基壳聚糖季铵盐基体中的均勻分散，羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳 米复合材料的耐热性能比羧甲基壳聚糖季铵盐有较大提高，拓宽了该药物控释系统的适用 范围。
具体实施例方式实施例中，有机累托石由天然钙基累托石经过十六烷基三甲基溴化铵改性而得 至|J，其制备方法与已授权的专利ZL200610125560. 5中的制备方法相同将4g累托石加蒸馏 水20ml，均勻分散后，高速搅拌30min，得到稳定的累托石悬浮液，放置24h。将5g十六烷基 三甲基溴化铵配成2%水溶液滴加至90°C的累托石悬浮液中，恒温5h，抽滤，并用蒸馏水多 次洗涤，直至用硝酸银检测无溴离子，于90°C下干燥至恒重，得有机累托石。实施例1 将0. 05g羧甲基壳聚糖季铵盐(重均分子量为4. 1 X IO5,羧甲基取代度 为70%，季铵盐取代度为75% )配成0. lg/ml的水溶液，滴加到0. Ig lg/ml有机累托石悬 浮液中，80°C反应1. 5d后，再将0. 05g 0. 5g/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅拌 ld，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。羧甲基壳聚糖季铵盐 的。该复合材料的各组分所占总重量百分比分别为羧甲基壳聚糖季铵盐50%、有机累托石 50%。复合材料中累托石的层间距为4. 62nm。将海藻酸钠制成0. 5mg/ml水溶液，滴加入0. 3mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌 0. 5h，然后再滴加到包载有牛血清蛋白、浓度为0. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托 石纳米复合材料水溶液中，交联成纳米粒子，其粒径为485nm。该纳米粒子中海藻酸钠氯 化钙羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的重量百分比为12 1 2。该纳 米粒子对牛血清蛋白的包封率为75%，在模拟胃液中，六天累积缓释20%，在模拟肠液中， 八天累积缓释45%。实施例2 将0. Ig羧甲基壳聚糖季铵盐(重均分子量为3. 5 X 105，羧甲基取代度 为50%，季铵盐取代度为90% )配成0. 15g/ml的水溶液，滴加到0. Ig 1. 5g/ml有机累托 石悬浮液中，75°C反应Id后，再将0. Ig 0. 75g/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅 拌1. 5d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。该复合材料的各
权利要求
羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在于由溶液插层法将羧甲基壳聚糖季铵盐插层于有机累托石层间而获得，复合材料的重量百分比组成为羧甲基壳聚糖季铵盐50～90％，有机累托石10～50％。
2.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在 于羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的层间距为4. 2 4. 72nm。
3.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在 于所用羧甲基壳聚糖季铵盐的重均分子量为3. 5 X IO5 4. 1 X 1O5,羧甲基取代度为50 70 %，季铵盐取代度为75 90 %。
4.根据权利要求1 3任一项所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材 料，其特征在于所述有机累托石是由天然钙基累托石经过十六烷基三甲基溴化铵改性而得 到的。
5.一种权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方 法，其特征在于包括如下步骤将羧甲基壳聚糖季铵盐配成0. 1 0. 25g/ml的水溶液，滴加 到1 2g/ml有机累托石悬浮液中，70 80°C反应1 2d后，再将0. 5 lg/ml羧甲基壳 聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅拌1 2d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石 纳米复合材料。
6.所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料作为药物载体的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于将海藻酸钠制成0.5 1. 5mg/ml水溶 液，滴加入0. 3 0. 6mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌0. 5 lh，然后再滴加到包载有牛血清 蛋白、浓度为0. 5 1. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料水溶液中， 交联成纳米粒子，离心分离，冷冻干燥，获得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合粒 子，其粒径在310 485nm之间。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于海藻酸钠、氯化钙及羧甲基壳聚糖季铵盐 /有机累托石纳米复合材料的重量比为12 (1 2) (2 3)。
全文摘要
本发明提供羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用。羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的基本组成为羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石，由羧甲基壳聚糖季铵盐插层进入有机累托石层间而生成，插层后累托石层间距在4.2nm～4.72nm之间。其制备方法是在70～80℃搅拌条件下将一定浓度的羧甲基壳聚糖季铵盐溶液分两次滴加到有机累托石水悬浮液中，冷冻干燥后即获得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。该纳米复合材料可以作为药物载体，具有羧甲基壳聚糖季铵盐与有机累托石两者的优势，其药物控释性能比单一的羧甲基壳聚糖季铵盐更优异，耐热性能比羧甲基壳聚糖季铵盐也有较大提高。
文档编号A61K47/36GK101810863SQ20091021389
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者刘博 , 孙润仓, 王小英 申请人:华南理工大学
技术领域：
本发明涉及一种用作药物载体的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料及其制备方法。
背景技术：
羧甲基壳聚糖季铵盐是在壳聚糖分子链上同时引入羧甲基和季铵盐基团的两性 聚合物，它具有和蛋白质、核酸等生物高聚物相类似的结构，具有较高的生物适应性，其已 在生物医学领域引起了人们的广泛关注。现有技术研究表明，其有着较好的药物控释能力， 但是对药物的包封率及缓释效果并不十分理想。层状硅酸盐矿物具有粘附性能，其能在水 溶液中呈亚微细粒的分散，价格低廉，比表面积大，吸附能力强且生物相容性好，再加上它 能被插层的能力，而被广泛地用于新的药物缓释系统——聚合物/层状硅酸盐纳米复合材 料中。因此，羧甲基壳聚糖季铵盐与有机累托石插层复合制备纳米复合材料，将能进一步提 高载体的药物控释性能，更持久缓慢地释放药物，为医药的发展开拓新的途径，具有广阔的 应用前景。目前现有技术中尚未出现将羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石相结合的纳米复 合材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供羧甲基壳聚糖季铵盐/有 机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用，该材料能将羧甲基壳聚糖季铵盐与累托石的 优点相结合，更适合于药物控释系统。本发明所采用的技术方案为羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料 由羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石组成，其中羧甲基壳聚糖季铵盐占总重量百分比为 50 90%、有机累托石占总重量百分比为10 50%，由溶液插层法将羧甲基壳聚糖季铵盐 插层进入有机累托石层间而生成。上述复合材料所用的羧甲基壳聚糖季铵盐的分子量为3. 5 X IO5 4. 1 X IO5,羧甲 基取代度为50 70%，季铵盐取代度为75 90%。有机累托石是将天然钙基累托石经过 十六烷基三甲基溴化铵改性而得到的。羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的 层间距在4. 2 4. 72nm之间。本发明提供的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法包括 以下步骤将羧甲基壳聚糖季铵盐配成0. 1 0. 25g/ml的水溶液，滴加到1 2g/ml有机 累托石悬浮液中，70 80°C反应1 2d后，再将0. 5 lg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶 液加入。该方法中，先将羧甲基壳聚糖季铵盐稀溶液与有机累托石反应1 2d后，使有机 累托石层间微环境发生变化，为后面再次加入的羧甲基壳聚糖季铵盐浓溶液插层提供驱动 力，而形成纳米复合材料。继续搅拌1 2d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托 石纳米复合材料。
上述羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料作为药物载体的应用。上述应用具体包括按重量百分比为12 (1 2) (2 3)的比例称量出海藻 酸钠、氯化钙及羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。将海藻酸钠制成0. 5 1. 5mg/ml水溶液，滴加入0. 3 0. 6mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌0. 5 lh，然后再滴加 到包载有牛血清蛋白、浓度为0. 5 1. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复 合材料水溶液中，交联成纳米粒子，高速离心分离，冷冻干燥，即获得羧甲基壳聚糖季铵盐/ 有机累托石纳米复合粒子，其粒径在310 485nm之间。与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果羧甲基壳聚糖季铵盐是壳聚糖的一种新型水溶性衍生物，因其优良的水溶性、增 稠性、分散性、乳化性、保湿性，能形成膜、凝胶、海绵、微球等多种形态和具有两性高分子聚 电解质特性，在食品、化妆品、生物医药等领域中有着重要的应用。将其插层进入有机累托 石层间后而得到的纳米复合材料能结合两者的优势，形成新的药物控释系统，这种控释系 统与单一的羧甲基壳聚糖季铵盐相比，能更持久缓慢地释放药物。同时，由于有机累托石高 耐热性及在羧甲基壳聚糖季铵盐基体中的均勻分散，羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳 米复合材料的耐热性能比羧甲基壳聚糖季铵盐有较大提高，拓宽了该药物控释系统的适用 范围。
具体实施例方式实施例中，有机累托石由天然钙基累托石经过十六烷基三甲基溴化铵改性而得 至|J，其制备方法与已授权的专利ZL200610125560. 5中的制备方法相同将4g累托石加蒸馏 水20ml，均勻分散后，高速搅拌30min，得到稳定的累托石悬浮液，放置24h。将5g十六烷基 三甲基溴化铵配成2%水溶液滴加至90°C的累托石悬浮液中，恒温5h，抽滤，并用蒸馏水多 次洗涤，直至用硝酸银检测无溴离子，于90°C下干燥至恒重，得有机累托石。实施例1 将0. 05g羧甲基壳聚糖季铵盐(重均分子量为4. 1 X IO5,羧甲基取代度 为70%，季铵盐取代度为75% )配成0. lg/ml的水溶液，滴加到0. Ig lg/ml有机累托石悬 浮液中，80°C反应1. 5d后，再将0. 05g 0. 5g/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅拌 ld，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。羧甲基壳聚糖季铵盐 的。该复合材料的各组分所占总重量百分比分别为羧甲基壳聚糖季铵盐50%、有机累托石 50%。复合材料中累托石的层间距为4. 62nm。将海藻酸钠制成0. 5mg/ml水溶液，滴加入0. 3mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌 0. 5h，然后再滴加到包载有牛血清蛋白、浓度为0. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托 石纳米复合材料水溶液中，交联成纳米粒子，其粒径为485nm。该纳米粒子中海藻酸钠氯 化钙羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的重量百分比为12 1 2。该纳 米粒子对牛血清蛋白的包封率为75%，在模拟胃液中，六天累积缓释20%，在模拟肠液中， 八天累积缓释45%。实施例2 将0. Ig羧甲基壳聚糖季铵盐(重均分子量为3. 5 X 105，羧甲基取代度 为50%，季铵盐取代度为90% )配成0. 15g/ml的水溶液，滴加到0. Ig 1. 5g/ml有机累托 石悬浮液中，75°C反应Id后，再将0. Ig 0. 75g/ml羧甲基壳聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅 拌1. 5d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。该复合材料的各
权利要求
羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在于由溶液插层法将羧甲基壳聚糖季铵盐插层于有机累托石层间而获得，复合材料的重量百分比组成为羧甲基壳聚糖季铵盐50～90％，有机累托石10～50％。
2.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在 于羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的层间距为4. 2 4. 72nm。
3.根据权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料，其特征在 于所用羧甲基壳聚糖季铵盐的重均分子量为3. 5 X IO5 4. 1 X 1O5,羧甲基取代度为50 70 %，季铵盐取代度为75 90 %。
4.根据权利要求1 3任一项所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材 料，其特征在于所述有机累托石是由天然钙基累托石经过十六烷基三甲基溴化铵改性而得 到的。
5.一种权利要求1所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方 法，其特征在于包括如下步骤将羧甲基壳聚糖季铵盐配成0. 1 0. 25g/ml的水溶液，滴加 到1 2g/ml有机累托石悬浮液中，70 80°C反应1 2d后，再将0. 5 lg/ml羧甲基壳 聚糖季铵盐水溶液加入，继续搅拌1 2d，冷冻干燥即得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石 纳米复合材料。
6.所述的羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料作为药物载体的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于将海藻酸钠制成0.5 1. 5mg/ml水溶 液，滴加入0. 3 0. 6mg/ml的氯化钙水溶液中，搅拌0. 5 lh，然后再滴加到包载有牛血清 蛋白、浓度为0. 5 1. 5mg/ml羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料水溶液中， 交联成纳米粒子，离心分离，冷冻干燥，获得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合粒 子，其粒径在310 485nm之间。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于海藻酸钠、氯化钙及羧甲基壳聚糖季铵盐 /有机累托石纳米复合材料的重量比为12 (1 2) (2 3)。
全文摘要
本发明提供羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的制备方法及其应用。羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料的基本组成为羧甲基壳聚糖季铵盐和有机累托石，由羧甲基壳聚糖季铵盐插层进入有机累托石层间而生成，插层后累托石层间距在4.2nm～4.72nm之间。其制备方法是在70～80℃搅拌条件下将一定浓度的羧甲基壳聚糖季铵盐溶液分两次滴加到有机累托石水悬浮液中，冷冻干燥后即获得羧甲基壳聚糖季铵盐/有机累托石纳米复合材料。该纳米复合材料可以作为药物载体，具有羧甲基壳聚糖季铵盐与有机累托石两者的优势，其药物控释性能比单一的羧甲基壳聚糖季铵盐更优异，耐热性能比羧甲基壳聚糖季铵盐也有较大提高。
文档编号A61K47/36GK101810863SQ20091021389
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者刘博 , 孙润仓, 王小英 申请人:华南理工大学
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