一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法及其应用技术

一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法，包含以下步骤：将浓度为0.5w％黄原胶经过降解使得动力粘度下降到110mPa·s，然后干燥、粉碎、过筛后溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，并加入2‑溴代异丁酰溴的N,N‑二甲基甲酰胺溶液，再添加少量三乙胺进行反应，以沉淀法得到黄原胶溴代物后溶解于N,N‑二甲基甲酰胺，再加入双丙酮丙烯酰胺，无氧条件下，加入三[2‑(二甲基氨基)乙基]胺和氯化亚铜进行反应，以沉淀法得到黄原胶共聚物并溶于极性有机溶剂中得到共聚物母液，搅拌下缓慢向共聚物母液中滴加水，直到形成胶束溶液，经透析得到黄原胶共聚物纳米胶束。通过本发明专利技术方法制备所得的黄原胶共聚物纳米胶束形态规整性良好，生物相容性好，用作抗癌药物载体性能稳定。

Preparation and Application of Xanthan Gum Copolymer Nanomicelles

【技术实现步骤摘要】
一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法及其应用，属于医用高分子材料合成

技术介绍
黄原胶是一种由野油菜黄单胞菌分泌的胞外水溶性多糖，因其具有良好的生物相容性和生物降解性，在工农业、医药、日用化工等领域有广泛应用。在医用领域，黄原胶主要作为粘合剂、崩解剂、缓释剂和控释剂，是微胶囊药物囊材中的组分，在控制药物释放方面起重要作用。黄原胶具有适宜的粘度和溶胀系数，可延长食物胃滞留时间以降低血脂。因而被大量应用于口服药物载体和生物支架凝胶。纳米粒子对特定组织具有靶向性，黄原胶纳米胶束可以延长其在体内循环时间并减少巨噬细胞的捕获，使纳米粒子不仅具有黄原胶的一般特性，还具有表面与界面效应等纳米材料的普遍特征，在高效、低毒、控制药物缓释研究领域具有重大意义。黄原胶自身虽具有良好的化学特性，但是用作抗癌药物载体上还存在一定的缺陷，黄原胶的分子量太大，在水溶液中粘度太高，改性反应困难。黄原胶疏水改性已经有一些报道，例如通过氯代十六烷与黄原胶的反应，使黄原胶连结部分疏水性基团，或者利用邻苯二甲酸酐的开环反应，将疏水性的苯基与黄原胶相连，但是改性程度不易控制，所得纳米粒子分布较宽。因此目前，需要对研究一种以黄原胶制备的纳米胶束具有规整性良好的形态，用于制备抗癌药物载体，同时还需要研究一种便于控制改性过程、易于操作的制备方法。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法，包含以下步骤：步骤1，预处理：将浓度为0.5w％黄原胶经过降解使得动力粘度下降到110mPa·s，然后干燥、粉碎、过筛得到降解后的黄原胶；步骤2，制备黄原胶溴代物：经步骤1降解后的黄原胶产物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在冰浴和搅拌条件下预先将2-溴代异丁酰溴溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入到上述黄原胶溶液中，再添加三乙胺，室温反应48h，反应产物用乙醚沉淀并过滤，恒温30℃干燥得到黄原胶溴代物；步骤3，制备黄原胶共聚物：将步骤2所得黄原胶溴代物溶解于N,N-二甲基甲酰胺，加入双丙酮丙烯酰胺，抽真空-充氮气循环三次，接着加入三[2-(二甲基氨基)乙基]胺(ME6TREN)和氯化亚铜进行反应，反应温度为55～65℃，反应的时间为3～5h，产物用乙醚沉淀并过滤，再用乙醚洗涤产物3次，过滤并恒温30℃干燥产物，得到黄原胶与聚双丙酮丙烯酰胺的接枝共聚物，简称为黄原胶共聚物；步骤4，制备黄原胶共聚物纳米胶束：将步骤3中黄原胶共聚物溶解在极性有机溶剂中，用孔径为0.4μm的微孔过滤膜过滤，得聚合物母液，搅拌下缓慢向聚合物母液中滴加超纯水，直到形成胶束溶液，将胶束溶液在去离子水中透析4天，隔8个小时换一次去离子水，得到黄原胶共聚物纳米胶束。在一种实施例中，所述步骤2中，所述黄原胶在N,N-二甲基甲酰胺中的质量浓度为1.8％～2.5％；2-溴代异丁酰溴在反应体系中的质量浓度为1.5％～2.2％；所加三乙胺的重量是2-溴代异丁酰溴的40％～60％。在一种实施例中，所述步骤3中，双丙酮丙烯酰胺的质量是黄原胶溴代物的1～3倍；三[2-(二甲基氨基)乙基]胺与氯化亚铜的摩尔比1:1.5～2.0；优选地，所述反应温度为60℃，反应时间为4.5h。在一种实施例中，步骤4中所述极性有机溶剂包括无水乙醇、异丙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环或二甲亚砜。本专利技术的另一个目的在于提供一种黄原胶共聚物纳米胶束的应用方法，将所述黄原胶共聚物纳米胶束冷冻干燥成粉末,再将抗癌药物用甲醇配成浓度为2mg/mL的溶液，将30mg纳米胶束粉末加入到8mL抗癌药物的甲醇溶液中，搅拌5小时后转移到透析袋，透析袋的截留分子量为3500，在超纯水中透析18小时，得到负载抗癌药物的纳米颗粒。在一种实施例中，所述抗癌药物包括紫杉醇或10-羟基喜树碱。本专利技术的有益效果：1.通过巧妙的设计进行活性自由基聚合反应，双丙酮丙烯酰胺在黄原胶上接枝聚合，接枝率可控，纳米胶束的粒径可控，胶束形态规整性良好。2.黄原胶共聚物纳米胶束有良好的生物相容性，用作抗癌药物载体，性能稳定、无毒性、价格低廉。附图说明图1本专利技术的一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法路线图图2黄原胶共聚物的红外光谱图，其中a、b、c、d分别对应实施例1～4中的黄原胶共聚物图3本专利技术实施例1所得黄原胶共聚物纳米胶束a1的扫描电镜图具体实施方式实施例1(1)黄原胶预处理：称取1g黄原胶加入到200mL蒸馏水中，搅拌完全溶解，配成质量浓度为0.5w％的溶液，置于功率为200W、超声频率20kHz的超声环境中进行降解2.5h；在黄原胶降解过程中，使用NDJ-99型旋转粘度仪测量改性黄原胶溶液的动力粘度，将样品溶液装入平底离心管，选用S05型转子，设定旋转粘度仪的参数，测量不同条件下的动力粘度，粘度测量条件为：25℃，60r/min。浓度为0.5w％黄原胶的初始动力粘度为490mPa.s,经过2.5小时超声后下降到110mPa·s。然后将产物用乙醇沉淀下来，再经过30℃恒温干燥、粉碎、用100目筛子过筛；(2)黄原胶溴代物的制备：在250mL三口烧瓶中加入上述预处理后的黄原胶2g，再加入N,N-二甲基甲酰胺(代号：DMF)100mL，在冰浴和搅拌条件下预先将2.3克2-溴代异丁酰溴溶于10mLN,N-二甲基甲酰胺中,然后加入到上述黄原胶溶液中，再添加1.2克三乙胺(代号：TEA)，再室温反应48h，反应产物用乙醚沉淀并过滤，恒温30℃干燥得到黄原胶溴代物；(3)黄原胶接枝共聚物的制备：将上述黄原胶溴代物2克重新溶解于N,N-二甲基甲酰胺50mL，加入2.0克双丙酮丙烯酰胺(DAA)，抽真空-充氮气循环三次，接着加入三[2-(二甲基氨基)乙基]胺0.69克和氯化亚铜0.594克，在60℃温度下反应4.5h，产物用乙醚沉淀并过滤，再用乙醚洗涤产物3次，过滤并恒温30℃干燥产物，得到黄原胶与聚双丙酮丙烯酰胺的接枝共聚物，简称为黄原胶共聚物a；(4)黄原胶共聚物纳米胶束的制备：将上述黄原胶共聚物配成初始质量分数为1％的N,N-二甲基甲酰胺溶液，用孔径为0.4μm的微孔过滤膜过滤，得聚合物母液，搅拌下缓慢向聚合物母液中滴加超纯水，直到形成胶束溶液，将胶束溶液在去离子水中透析4天，隔8个小时换一次去离子水，得到黄原胶共聚物纳米胶束a1。黄原胶共聚物纳米胶束a1的扫描电镜图如图3所示。实施例2步骤(1)、(2)和(4)同实施例1，在步骤(3)中，改变双丙酮丙烯酰胺的用量为3克，得到黄原胶共聚物b，其余方法相同，得到黄原胶共聚物纳米胶束b1。实施例3步骤(1)、(2)和(4)同实施例1，在步骤(3)中，改变双丙酮丙烯酰胺的用量为4克，得到黄原胶共聚物c，其余方法相同，得到黄原胶共聚物纳米胶束c1。实施例4步骤(1)、(2)和(4)同实施例1，在步骤(3)中，改变双丙酮丙烯酰胺的用量为6克，得到黄原胶共聚物d，其余方法相同，得到黄原胶共聚物纳米胶束d1。实施例5黄原胶共聚物的红外光谱将实施例1～4中所得黄原胶共聚物a、b、c、d样品干燥，取少许样品和适量KBr固体粉末于玛瑙研钵中，在加热灯下研磨至细粉末并混合均匀；然后压成半透明状薄片，将压片放入傅立叶变换近红外光谱仪上，分别测试4个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法，包含以下步骤：步骤1，预处理：将浓度为0.5w％黄原胶经过降解使得动力粘度下降到110mPa·s，然后干燥、粉碎、过筛得到降解后的黄原胶；步骤2，制备黄原胶溴代物：经步骤1降解后的黄原胶产物溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，在冰浴和搅拌条件下预先将2‑溴代异丁酰溴溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，然后加入到上述黄原胶溶液中，再添加三乙胺，室温反应48h，反应产物用乙醚沉淀并过滤，恒温30℃干燥得到黄原胶溴代物；步骤3，制备黄原胶共聚物：将步骤2所得黄原胶溴代物溶解于N,N‑二甲基甲酰胺，加入双丙酮丙烯酰胺，抽真空‑充氮气循环三次，接着加入三[2‑(二甲基氨基)乙基]胺和氯化亚铜进行反应，反应的温度为55～65℃，反应的时间为3～5h，产物用乙醚沉淀并过滤，再用乙醚洗涤产物3次，过滤并恒温30℃干燥产物，得到黄原胶与聚双丙酮丙烯酰胺的接枝共聚物，简称为黄原胶共聚物；步骤4，制备黄原胶共聚物纳米胶束：将步骤3中黄原胶共聚物溶解在极性有机溶剂中，用孔径为0.4μm的微孔过滤膜过滤，得聚合物母液，搅拌下缓慢向聚合物母液中滴加超纯水，直到形成胶束溶液，将胶束溶液在去离子水中透析4天，隔8个小时换一次去离子水，得到黄原胶共聚物纳米胶束。...

【技术特征摘要】
1.一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法，包含以下步骤：步骤1，预处理：将浓度为0.5w％黄原胶经过降解使得动力粘度下降到110mPa·s，然后干燥、粉碎、过筛得到降解后的黄原胶；步骤2，制备黄原胶溴代物：经步骤1降解后的黄原胶产物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在冰浴和搅拌条件下预先将2-溴代异丁酰溴溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入到上述黄原胶溶液中，再添加三乙胺，室温反应48h，反应产物用乙醚沉淀并过滤，恒温30℃干燥得到黄原胶溴代物；步骤3，制备黄原胶共聚物：将步骤2所得黄原胶溴代物溶解于N,N-二甲基甲酰胺，加入双丙酮丙烯酰胺，抽真空-充氮气循环三次，接着加入三[2-(二甲基氨基)乙基]胺和氯化亚铜进行反应，反应的温度为55～65℃，反应的时间为3～5h，产物用乙醚沉淀并过滤，再用乙醚洗涤产物3次，过滤并恒温30℃干燥产物，得到黄原胶与聚双丙酮丙烯酰胺的接枝共聚物，简称为黄原胶共聚物；步骤4，制备黄原胶共聚物纳米胶束：将步骤3中黄原胶共聚物溶解在极性有机溶剂中，用孔径为0.4μm的微孔过滤膜过滤，得聚合物母液，搅拌下缓慢向聚合物母液中滴加超纯水，直到形成胶束溶液，将胶束溶液在去离子水中透析4天，隔8个小时换一次去离子水，得到黄原胶共聚物纳米胶束。2.如权利要求1所述一种黄原胶共聚物纳米胶束的制备方法，其特征是在步骤2)中，黄原胶在N,N-二甲基甲酰胺中的质量浓度为1.8％～2.5％。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽萍，倪才华，刘仁，王刚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32