專利名稱：幾丁聚糖納米混懸劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物材料，特別是用于保健食品、外用醫(yī)用敷料等方面具 有抗突變生物學(xué)效能的幾丁聚糖納米混懸劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，化學(xué)致癌越來越得到人們的關(guān)注。據(jù)世界衛(wèi)生組
織報(bào)告，現(xiàn)在全世界每年死于癌癥的病人約500萬以上，21世紀(jì)初將速升至1000 萬以上，但值得注意的是引起絕大多數(shù)人類癌癥除遺傳外，主要由環(huán)境因素， 尤其是化學(xué)因素引起的，包括合成的和天然的化合物。目前環(huán)境污染已成為人 類生存健康的頭號(hào)殺手，許多化學(xué)物質(zhì)都具有極強(qiáng)的致突變作用，成為環(huán)境致 突變劑。Ames等報(bào)道，大多數(shù)致癌劑是致突變劑，并指出致癌劑與致突變劑約有 83%的相聯(lián)關(guān)系，因此隨著預(yù)防醫(yī)學(xué)和腫瘤化學(xué)預(yù)防的發(fā)展，在癌癥的一級(jí)預(yù)防 對(duì)策中，研究、尋找一種具有抗突變作用的物質(zhì)，對(duì)去除或降低環(huán)境致癌原極 具現(xiàn)實(shí)意義。幾丁聚糖是存在于自然界中少有的帶正電荷可生物降解高分子材 料，廣泛存在于蝦、蟹外殼及真菌細(xì)胞壁中。由于其獨(dú)特的化學(xué)特性和生物學(xué) 功能，倍受當(dāng)今世界各國科學(xué)家的高度重視，目前研究的領(lǐng)域已涉及到工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等，并不斷深入和發(fā)展。在生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥方面人們已做了 大量的研究，如抗菌、促免疫、降血脂、促傷口愈合等。但迄今未見抗突變 生物學(xué)功效的系統(tǒng)研究與報(bào)道。
幾丁聚糖雖然具有多種生物學(xué)活性，但由于其分子量大，水溶性差，在應(yīng)用 領(lǐng)域和生物利用度上受到一定限制。眾所周知，納米科技最初原于對(duì)膠體微粒 的研究，據(jù)此我們擬在幾丁聚糖膠體物研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用物理和化學(xué)手段， 對(duì)其進(jìn)行納米化研究，并應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。根據(jù)尺寸和表面 積效應(yīng)，研制而成的納米微粒，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新的生物學(xué)功效和新的理化性。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，目前納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的專利占美國1998 2000專利 總數(shù)的80%以上，足以說明納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域中的廣闊應(yīng)用前景和可行性。 根據(jù)國內(nèi)外最新研究成果，進(jìn)行幾丁聚糖納米微粒的研制，并通過對(duì)多種強(qiáng)陽性誘變劑的抗突變作用的系統(tǒng)研究，確定其確切的抗突變生物學(xué)活性，不 僅可提供一種非常好的生物活性材料，并可以此為技術(shù)平臺(tái)，負(fù)載某些免疫蛋 白、抗腫瘤蛋白等進(jìn)行腫瘤預(yù)防、免疫調(diào)節(jié)、環(huán)境去突變劑等多領(lǐng)域研究和開 發(fā)，產(chǎn)業(yè)化前景十分看好。對(duì)推動(dòng)甲殼素資源開發(fā)和再利用，對(duì)阻斷或降低環(huán) 境化學(xué)致癌物，對(duì)腫瘤的化學(xué)預(yù)防提示了一種新的研究思路和基礎(chǔ)工作，利國 利民。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種具有抗突變生物學(xué)效應(yīng)的幾丁聚糖納米混懸劑及其 制備方法，使操作簡便、成本低廉、反應(yīng)易控、無污染、產(chǎn)品品質(zhì)高，降解后 能得到均一性較好的幾丁聚糖納米顆粒。制備的幾丁聚糖納米混懸劑可用于保 健食品、外用醫(yī)用敷料等方面，并可進(jìn)一步開展其它生物學(xué)功效的生物材料研允。
本發(fā)明所述的幾丁聚糖納米混懸劑由納米化的幾丁聚糖、溶劑及土溫-80穩(wěn)
定劑等組成。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的步驟是依據(jù)脫乙酰度和黏度之質(zhì)量指標(biāo)選擇適宜
的幾丁聚糖，經(jīng)乙酸溶液溶解、中和后，采用鈷60-Y射線幅照降解，降解產(chǎn)物 再經(jīng)高溫高壓，超聲波等后處理，最后加入土溫-80穩(wěn)定劑均質(zhì)混勻，就可獲得 幾丁聚糖納米混懸劑。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明幾丁聚糖納米混懸劑，包含幾丁聚糖納米顆粒、溶劑及穩(wěn)定劑土溫-80等。
本發(fā)明以幾丁聚糖為起始原料，通過溶解、輻照降解，后處理等步驟制得 幾丁聚糖納米混懸劑。附圖1給出了本方法的工藝流程。
本發(fā)明將1.0 10.0%的幾丁聚糖溶于0.5% 5%乙酸溶液，充分溶解后，用 碳酸氫鈉(NaHC03)節(jié)PH值5.0 7,0，過濾，然后再經(jīng)鈷60 (6°Co) - Y射線 幅照，劑量為10 100kGy (動(dòng)態(tài))，優(yōu)選20 50kGy。高溫高壓，超聲波處理， 加入0.5% 10%土溫-80，優(yōu)選1°/。 5%，充分混勻。
本發(fā)明所述的幾丁聚糖納米混懸劑的制備工藝和方法簡述如下
(1) 幾丁聚糖溶液的制備
(2) 幾丁聚糖溶液6°Co- Y射線幅照
(3) 對(duì)幅照后的幾丁聚糖溶液用高溫高壓處理(4) 對(duì)高溫高壓處理后的幾丁聚糖溶液用超聲波處理
(5) 加入0.5% 10%的土溫-80，優(yōu)選1% 5%。
具體步驟如下
(1) 幾丁聚糖溶液的制備方法包括將脫乙酰度大于80%的幾丁聚糖置于80 。C烘箱內(nèi)烘2小時(shí)，冷卻，按1.0 10.0%稱量，用0.5% 5%乙酸將其攪拌溶解， 攪拌速度60 300轉(zhuǎn)/min，，時(shí)間5.0±2.0小時(shí)，放置24~72小時(shí)，溶液PH值 3.0 5.0，用0.5G/o 1.5。/。碳酸氫鈉溶液進(jìn)行中和至PH值5.0 7.0，過濾、消泡。 次日測定黏度為100 10000毫帕秒(mpa.s)。
(2) 幾丁聚糖溶液60Co-Y射線幅照將(l)中所制備的幾丁聚糖溶液100ml， 分裝于100ml透明玻璃瓶內(nèi)，用6。Co-Y射線幅照，劑量為10 100kGy (動(dòng)態(tài))， 優(yōu)選20 50kGy。
(3) 高溫高壓處理將經(jīng)(2)處理的幾丁聚糖溶液，置于高壓蒸汽消毒鍋內(nèi)加 熱高壓處理，其溫度為115°C 125°C，時(shí)間1 3小時(shí)。
(4) 超聲波處理將經(jīng)(3)處理的幾丁聚糖溶液，用超聲波處理，超聲強(qiáng)度 500 1000W，超聲時(shí)間3秒，間隔2秒，如此重復(fù)30次為一個(gè)超聲單位，重 復(fù)5 20個(gè)超聲單位。
(5) 最后加入體積比為0.5% 10%穩(wěn)定劑土溫-80，以1.0%~5.0%為優(yōu)選，均 質(zhì)混勻，即可。
通過上述工藝步驟，即得到一種在室溫條件下穩(wěn)定存儲(chǔ)，幾丁聚糖顆粒粒 徑在200nm以下幾丁聚糖納米混懸劑。
研究制備的幾丁聚糖納米混懸劑，經(jīng)80000倍透射電鏡(TEM H600A日 本日立公司)觀察，大小均勻，拍攝的實(shí)物底片應(yīng)用專業(yè)圖像分析軟件 (Image-proplus)處理，計(jì)算結(jié)果為n=109，平均粒徑=20.18鵬，S=1.23， (n為顆粒樣本數(shù)，s為標(biāo)準(zhǔn)差)，幾丁聚糖納米粒徑(95%可信限)=20.18±1.96 X1.23nm，上限為23.59nm，下限為16.77nm，形貌為類球型(圖2)。
圖3表明，受檢樣品只有一個(gè)峰值，說明粒徑分布比較均勻。
經(jīng)動(dòng)態(tài)光散射儀分析測定，不同尺寸納米混懸劑在顆?？倲?shù)中分布及所占 體積情況見表1及圖3。表1不同尺寸納米顆粒的分布Size (腦)Number (%)Volume (%)
19.924.89. 50
25. 049. 518.9
31. 524.89. 50
99.60. 106. 40
125.40.4021.9
157. 80. 3026.4
198. 70.109. 20
表1說明，制備的幾丁聚糖納米粒，99.1。/。的顆粒的粒徑分布于19.9 31.5 nm 之間，平均粒徑二25.3nm，與透射電鏡觀察的絕對(duì)方法較吻合(平均粒徑 二20.18nm)，其余0.9%的顆粒粒徑為99.6 198.7 nm。
本發(fā)明采用酸解、e。C0-Y射線幅照、高溫高壓、超聲波等綜合理化手段進(jìn)
行幾丁聚糖納米混懸劑的制備，該發(fā)明具有操作簡便、成本低廉、反應(yīng)易控、 無污染、產(chǎn)品品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)，降解后能得到均一性較好的幾丁聚糖納米顆粒。 本方法制備的幾丁聚糖納米混懸劑具有抗突變生物學(xué)效應(yīng)和多種用途，可作為 保健食品、外用醫(yī)用敷料等，并可進(jìn)一步開展其它生物學(xué)功效的生物材料等方 向的研究。本發(fā)明能用于少量實(shí)驗(yàn)室樣品的制備，也可以工業(yè)化小批量生產(chǎn)。


圖l為幾丁聚糖納米混懸劑制備工藝流程圖。
圖2為透射電鏡觀察納米顆粒形貌及尺寸表征。
圖3為幾丁聚糖納米顆粒粒徑分布圖譜(動(dòng)態(tài)光散射儀納米顆粒尺寸和分 布的表征)。圖3表明，受檢樣品只有一個(gè)峰值，說明粒徑分布比較均勻。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施案例，進(jìn)一步說明本發(fā)明之可行性。 實(shí)施例1
將精制的幾丁聚糖(脫乙酰度DA為92.5%,黏度315毫帕秒，山東即墨甲殼 質(zhì)公司提供)置于8(TC烘箱內(nèi)2小時(shí)，冷卻，制成1.5% (W/L)醋酸溶液，醋 酸濃度為1.0%， 25'C溶解48小時(shí)，取200ml分裝于250ml生理鹽水瓶，用6°Co-Y射線幅照劑量為25kGy (動(dòng)態(tài))，劑量率0.7kGyh"，幅照后經(jīng)121"C高壓2.5 小時(shí)，然后再用超聲波處理，超聲強(qiáng)度600W，超聲時(shí)間3秒，間隔2秒，如此重復(fù)35次為一個(gè)超聲單位，重復(fù)10個(gè)超聲單位，約35分鐘。加入2.0%土溫-80 (終濃度)，混勻。透射電鏡80000倍放大，拍攝的實(shí)物底片應(yīng)用專業(yè)圖像分析
軟件(Image-proplus)處理，計(jì)算結(jié)果為n=109，平均粒徑二20.18nm， S=1.23， (n為顆粒樣本數(shù)，s為標(biāo)準(zhǔn)差)，幾丁聚糖納米粒徑(95%可信限)
=20.18±1.96xl.23nm，上限為23.59nm，下限為16.77nm，形貌為類球型(圖2)。
實(shí)施例2
將精制的幾丁聚糖(同實(shí)施例1)置于8(TC烘箱內(nèi)2小時(shí)，冷卻，，制成2.0% (W)醋酸溶液，醋酸濃度為1.2%, 25'C溶解60小時(shí)，取200ml分裝于250ml 生理鹽水瓶，6°Co-Y射線幅照劑量為30kGy (動(dòng)態(tài))，劑量率0.83kGyh"，幅照 后經(jīng)121。C高壓2.5小時(shí)，然后再用超聲波處理，超聲強(qiáng)度600W，哮聲時(shí)間3 秒，間隔2秒，如此重復(fù)30次為一個(gè)超聲單位，重復(fù)10個(gè)超聲單位，'約30分 鐘。加入1.5%土溫-80 (終濃度)，混勻。經(jīng)動(dòng)態(tài)光散射儀分析測定，平均粒徑 二25.3nm， 99.1%幾丁聚糖納米顆粒粒徑分布于19.9nm 31.5nm之間(見表l和 圖3)。
實(shí)施例3
將精制的幾丁聚糖(同實(shí)施例1)置于8(TC烘箱內(nèi)2小時(shí)，冷卻，制成3.0% (W)醋酸溶液，醋酸濃度為2.0°/。， 25"C溶解72小時(shí)，取200ml分裝于250ml 生理鹽水瓶，，oY射線幅照，劑量為50kGy (動(dòng)態(tài))，劑量率1.39kGyh"，。幅 照后經(jīng)12rC高壓3.0小時(shí)，然后再用超聲波處理，超聲強(qiáng)度800W，超聲時(shí)間3 秒，間隔2秒，如此重復(fù)30次為一個(gè)超聲單位，重復(fù)20個(gè)超聲單位，約l小 時(shí)。加入2.5%土溫-80 (終濃度)，混勻。經(jīng)透射電鏡80000倍放大檢測，統(tǒng) 學(xué)計(jì)算結(jié)果為平均粒徑z59.5nm，形貌為類球型。
上述所列舉的實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有 關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人士在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，所作出的各種變化， 所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)之范疇。
權(quán)利要求
1、一種幾丁聚糖納米混懸劑，其特征是幾丁聚糖納米混懸劑由納米化的幾丁聚糖、溶劑及土溫-80穩(wěn)定劑等組成，依據(jù)脫乙酰度和黏度之質(zhì)量指標(biāo)選擇適宜的幾丁聚糖，經(jīng)乙酸溶液溶解、中和后，采用鈷60-γ射線幅照降解，降解產(chǎn)物再經(jīng)高溫高壓，超聲波處理，加入土溫-80穩(wěn)定劑均質(zhì)混勻，制得幾丁聚糖納米混懸劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的幾丁聚糖納米混懸劑，其特征在于所述的幾丁聚糖納米顆粒直徑小于200nm,呈均勻混懸狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幾丁聚糖納米混懸劑，其特征在于所述的幾丁聚糖質(zhì)量濃度為1% 10%，溶解時(shí)乙酸溶液濃度為0.5% 5%，時(shí)間為24 72小時(shí)，PH值3.0 5.0。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幾丁聚糖納米混懸劑，其特征在于所述的幾丁聚糖脫乙酰度為大于80%,黏度100 500毫帕秒。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幾丁聚糖納米混懸劑，其特征在于所述幾丁聚糖納米混懸劑含有的土溫-80穩(wěn)定劑，濃度為0.5% 10%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幾丁聚糖納米混懸劑的制備方法，其特征在于a) 樣品溶解將1.0 10.0%的幾丁聚糖溶于0.5% 5%乙酸溶液中，時(shí)間為24 72小時(shí)，用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ra值5.0 7.0。b) 輻照降解將步驟a得到的溶液，用鈷60-Y射線幅照降解，輻照劑量為10 100kGy。c) 將步驟b幅照降解的幾丁聚糖進(jìn)行高溫高壓處理，溫度為115°C 125°C，時(shí)間1 3小時(shí)。d) 將步驟c樣品進(jìn)行超聲波處理，強(qiáng)度500 1000W，超聲時(shí)間3秒，間隔2秒，如此重復(fù)30次為一個(gè)超聲單位，重復(fù)5 20個(gè)超聲單位。e) 在步驟d樣品中加入0.5。/。 10。/。土溫-80穩(wěn)定劑，均質(zhì)混勻，即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型生物材料，特別是用于保健食品、外用醫(yī)用敷料等方面具有抗突變生物學(xué)效能的幾丁聚糖納米混懸劑及其制備方法。本發(fā)明所述的幾丁聚糖納米混懸劑包含納米化的幾丁聚糖、溶劑及土溫-80穩(wěn)定劑等。本發(fā)明是依據(jù)脫乙酰度和黏度之質(zhì)量指標(biāo)選擇適宜的幾丁聚糖，經(jīng)乙酸溶液溶解、中和后，采用鈷60-γ射線幅照降解，降解產(chǎn)物再經(jīng)高溫高壓，超聲波等后處理，最后加入土溫-80穩(wěn)定劑均質(zhì)混勻，就可獲得幾丁聚糖納米混懸劑。本方法操作簡便、成本低廉、反應(yīng)易控、無污染、產(chǎn)品品質(zhì)高，降解后能得到均一性較好的幾丁聚糖納米顆粒。能作為保健食品、外用醫(yī)用敷料等，并可進(jìn)一步開展其它生物學(xué)功效的生物材料研究。
文檔編號(hào)A61K9/14GK101455642SQ20081016205
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者房國堅(jiān), 畢憶群, 艷 洪, 蔣建國, 蔣玉燕, 勇 陳 申請(qǐng)人:浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院