一种尺寸均一的魔芋葡甘聚糖微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种尺寸均一的魔芋葡甘聚糖微球及其制备方法。所述魔芋葡甘聚糖微球为凝胶型或大孔型，尺寸均一，平均粒径在10-200μm范围内可控。其制备方法如下：首先将魔芋葡甘聚糖降解得到魔芋葡甘聚糖水溶液作为水相(W)；溶解有油溶性乳化剂且与水互不相溶的溶液作为油相(O)；将水相压入油相得到W/O型乳液；向乳液中滴加交联剂，搅拌进行反应；交联成球后，经洗涤、收集，即可得到尺寸均一的魔芋葡甘聚糖微球。本发明专利技术魔芋葡甘聚糖微球尺寸均一、粒径可控，各微球之间没有合并现象，在保存过程中不会出现并聚现象能够满足分离纯化、细胞培养微载体和诊断制剂等多方面的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物化工
，具体涉及。
技术介绍
魔芋葡甘聚糖(KGM)是一种高分子多糖，是由葡萄糖和甘露糖经β-1，4_糖苷键连接而成。葡聚糖作为天然多糖材料已经得到广泛的应用，魔芋葡甘聚糖与葡聚糖结构非常相似，具备了葡聚糖作为生物功能材料的许多特性高亲水性、含有较多的活化羟基、不与生物大分子发生非特异性吸附等，因此制备的魔芋葡甘聚糖微球可以作为层析介质、微载体、药物缓控释载体等多种产品。由于葡甘聚糖分子含有较多的活性羟基，可以在一定条件下进行功能化反应引入不同的功能团，可以形成系列产品。由于魔芋葡甘聚糖微球的重要应用价值，国内外也开发了多种制备魔芋葡甘聚糖微球的方法。日本学者制备的魔芋葡甘聚糖微球，其工艺路线冗长，生产周期约为5、6天时间，且消耗大量的溶剂，不但成本昂贵，更难以工业生产。CN 1078724Α提供了一种可用作凝胶过滤介质的珠状交联葡甘聚糖的制备方法。 其特征在于将葡甘聚糖水溶液分散于含有分散剂的水不溶性有机化合物中，然后蒸发液滴中的水，制得珠状葡甘聚糖粒子后，再与交联剂反应，制备珠状交联葡甘聚糖。但是该方法反应设备复杂，反应过程操作复杂且要求严格，不利于工业化大规模生产。CN 101113180Β公开了一种大孔型魔芋葡甘聚糖凝胶微球，其比表面积5 15Μ2/ G，孔容为0. 1 0. 8ML/G。还公开了一种魔芋葡甘聚糖凝胶微球的制备方法。其中在魔芋葡甘聚糖水溶液中加入致孔剂，可通过控制致孔剂的用量来制备不同规格孔容的大孔型魔芋葡甘聚糖凝胶微球。该专利技术提供的制备方法采用成球、交联一步反应，缩短生产周期，简化成球工艺步骤，并且能够控制微球的孔径，工艺简单，易于放大。然而，上述的魔芋葡甘聚糖微球的制备方法均为机械搅拌法，制备的微球粒径不均一、粒径难以控制，给实际应用带来很大困难。例如，作为分离介质应用时，粒径均一的微球在柱层析时有较高的塔板数及很高的分辨率，能够拆分结构极为近似的物质，有效避免不均一微球造成的沟流、床层压力不稳定等问题。将微球改性连接配基(如抗原等)，还可以作为临床诊断试剂使用，其原理是当检测液中含有特殊抗体时，抗体与微球上的配基发生反应，使微球之间发生聚集，从而可用肉眼或显微镜判断。但是，如果粒径不均一，即使体液内没有抗体，小微球比大微球表面能高，容易吸附在微球上，造成微球聚集，产生假阳性或假阴性的诊断结果，从而延误治疗。当作为细胞培养微载体时，粒径均一的微球能够为细胞提供更为均一的生长环境，有利于细胞的分化、生长和收集。由于微球的粒径对于多种应用有重要的影响，为得到均一粒径的微球，通常在微球制备后要进行筛分。而筛分过程不但会造成原材料的浪费，也耗费大量的人力、物力，导致生产成本的提高。而且即使对微球进行筛分，其粒径均一性依然不会很高。因此，有必要研究新的制备方法，制备尺寸均一的魔芋葡甘聚糖微球，以便克服传统制备方法的不足以及由此带来的应用上的缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种尺寸均一、粒径可控的魔芋葡甘聚糖微球，以满足分离纯化、细胞培养微载体和诊断制剂等多方面的需求；本专利技术同时还提供了一种上述魔芋葡甘聚糖微球的制备方法。本专利技术提供的魔芋葡甘聚糖微球，平均粒径在10-200 μ m范围内可控，粒径分布系数可以控制在15 %以内，优化条件下可以控制在10 %以内。魔芋葡甘聚糖微球为凝胶型或大孔型。粒径分布系数按下式计算C. V. = {172/^ Χ100%式中，C. V.代表粒径分布系数；屯代表各个微球的直径；d代表微球的数均平均粒径，d = Σ di/N ；N为用于计算粒径的微球数量，且N彡200个。本专利技术的魔芋葡甘聚糖微球的尺寸非常均一，各微球之间没有合并现象，在保存过程中不会出现并聚现象。为了达到上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现魔芋葡甘聚糖微球的制备一种尺寸均一的魔芋葡甘聚糖的制备方法，包括以下步骤(1)将魔芋葡甘聚糖降解成小分子链的葡甘聚糖，得到魔芋葡甘聚糖水溶液，作为水相(W)；(2)溶解有油溶性乳化剂且与水互不相溶的溶液作为油相(0)；(3)将水相通过微孔膜压入油相，得到W/0型乳液；(4)向上述乳液中滴加交联剂，搅拌进行交联反应；(5)交联成球后，经洗涤、收集，即可得到尺寸均一的魔芋葡甘聚糖微球。魔芋葡甘聚糖是天然的复合多糖，分子量约80-100万左右，通常1 %的葡甘聚糖在水中为胶冻状，难以搅拌，没有任何流动性，这样的粘稠态物质无法在油性物质中分散， 因此必须先将分子量大的葡甘聚糖降解成分子量较低的分子，得到易流动的液体。通常多糖的降解有酸解和酶解两种方法。为了简便操作，多采用化学降解法。可使用的酸有醋酸、 醋酸酐、丙酸、硝酸、盐酸等任意的有机酸及无机酸。本专利技术采用的方法是将一定量的魔芋精粉溶于酸中，充分搅拌形成胶冻状，然后放入高压锅内高温降解，再将降解物取出降至室温，加入碱液溶解降解物，充分搅拌使其全部溶解，然后过滤杂质得到澄清液体即魔芋葡甘聚糖水溶液。本专利技术所述魔芋葡甘聚糖水溶液浓度为0. 1-40% (w/w)，更优选为4-20% (w/w)。魔芋葡甘聚糖水溶液需要分散到油相中成球。本专利技术所述油相可选用氯代环氧丙烷、醋酸丁酯、透平油、煤油、机油、烃类及卤代烃，如二氯乙烷、液体石蜡、四氯化碳、环己烷、环己烷/四氯化碳、石油醚等，芳香化合物及其卤代物，如甲苯、二甲苯、二氯苯等，以上所述物质中的一种或至少两种的混合物作为溶剂，例如四氯化碳，透平油和/或机油，二氯乙烷/二甲苯/环己烷/四氯化碳等上述物质的任意组合均可用作油相溶剂。优选组合为液体石蜡和/或二甲苯。为了制备出外观光圆的魔芋葡甘聚糖微球，油相乳化剂的选择非常重要。一般来说，需要选择既能溶于分散介质中，又可以形成稳定分散效果的物质。油相乳化剂可以单独使用，也可以两种或两种以上配合使用。在本专利技术提供的制备方法中所述油相乳化剂选自司班类乳化剂、吐温类乳化剂、油酸、油酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素、P0-500、Alarcel 83、锂基脂中的一种或至少两种的混合物，例如司班800，乙基纤维素和/或P0-500，锂基脂 /P0-500/油酸等组合均可用于实施本专利技术；油相乳化剂的浓度优选为0. 5-10wt% (以油相质量为基准)。将配好的魔芋葡甘聚糖溶液在压力作用下通过孔径均一的多孔的疏水膜压入油相，得到W/0型乳液。操作温度一般在为4-95°C，优选20-80°C。水相与油相的体积比为 1:1-1: 100。在其他条件优化后，所得KGM微球的均一性主要由疏水膜孔径的均一性控制，疏水膜的孔径越均一得到的微球越均一。微球的粒径主要由疏水膜的孔径大小控制，疏水膜孔径越大，得到的KGM微球越大。在搅拌条件下，在W/0型乳液中滴加入交联剂，交联温度为10-95 °C，优选 40-80°C。交联反应时间为4-Mh，优选反应时间为5-12h。反应完毕后，经过多次洗涤、过滤，即可得到粒径均一的魔芋葡甘聚糖微球。本专利技术提供的制备方法中，交联剂可选用环氧氯丙烷、环氧氯丙烷-多元醇衍生物、二环氧丁烷、1，4_ 丁二醇醚、单环氧基或多环氧基的化合物及含有活泼卤素化合物等多官能团化合物的一种或至少两种的混合物，以上物质的任意组合皆可用作本专利技术交联剂。在上述提供的制备方法中，在魔芋葡甘聚糖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马光辉，周炜清，苏志国，王佳兴，熊志冬，林丰凯，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：