CN109126650A - 一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物医药领域，公开了一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，本发明用Na2CO3和Ca(NO3)2·4H2O制备得到CaCO3模板，再掺杂丝素制备得到丝素@CaCO3，而后以聚烯丙基胺盐酸盐（聚烯丙基胺盐酸盐）和聚苯乙烯磺酸钠（聚苯乙烯磺酸钠）为壁材原料，通过模板掺杂层层自组装的方法制备丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊。该方法制备的材料将在后期可作为药物载体传递药物以治疗疾病，且具有良好的生物相容性，实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药领域，尤其涉及一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法。
背景技术
随着新时代生物医药技术的飞速发展，越来越多的新型生物材料被设计制造出来并运用于各个领域医疗之中。近年来，许多曾经令人束手无策的疾病问题已经被解决，但其中仍存在着许多不完善的地方，制约了医疗体系的发展。例如：在生物医药方面，对于我们所服用的一些药物来说，当进入人体食道和胃里后，少量的药物会被其中的某些酶所分解，从而造成药物的疗效降低；在临床医学方面，比如说糖尿病、帕金森综合征等疾病都是由人体组织细胞功能丧失所引起的，而世界医学界治疗组织功能丧失，通过采用器官移植的方法，但是器官移植的治疗方法存在先天性的缺点，即移植的器官与人体会产生强烈的免疫排斥反应。
微胶囊具有保护芯材物质免受环境影响，屏蔽味道、颜色、气味，改变物质重量、体积、状态或表面性能，隔离活性成分，降低挥发性和毒性，控制芯材物质的可持续释放等多种作用。因此，微胶囊目前已经成为材料、化学、化工、生物和医学等诸多学科领域工作者的研究热点，具有广阔的应用前景。作为一种极有前途的载体，微胶囊技术已经被用于动植物细胞培养、细胞和酶的固定化、药物控制释放、生化物质分离、人工器官及基因运载工具等生物医学领域。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法。本发明利用Na2CO3和Ca(NO3)2·4H2O制备得到CaCO3模板，再掺杂丝素制备得到丝素@CaCO3，而后以聚烯丙基胺盐酸盐和聚苯乙烯磺酸钠为壁材原料，通过模板掺杂层层自组装的方法制备丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊。同时该实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。
本发明的具体技术方案为：一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，以g和mL计，包括以下步骤：
1)配制浓度为0.01-0.03M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为9.1-9.5M的LiBr溶液，备用。
2)称取3~6 g生丝置于Na2CO3溶液中沸水浴20~30 min，用去离子水洗涤3~5次，55-65℃下干燥得到干燥的丝素，备用。
本发明在步骤2）中将生丝置于碱性的Na2CO3溶液煮沸脱胶，可得到易于降解和水解的丝素。丝素蛋白具有良好的生物相容性和降解性，且无毒、无污染、无刺激性，可通过制备不同形态结构的丝素蛋白来调控其降解速度。
3)取丝素于容器中，并加入丝素质量3-5倍的LiBr溶液，将其置于55-65℃水浴中溶解4~6 h，待丝素完全溶解后，对溶液进行透析、冷冻、干燥、研磨，得到丝素粉末，备用。
本发明在步骤3）中采用LiBr溶液溶解丝素，这一三元体系可以使其溶解的更加充分。
4)配制浓度为0.02-0.03M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为0.02-0.03M的Ca(NO3)2·4H2O溶液，备用。
5)量取200~500 mL的 Ca(NO3)2溶液于容器中，搅拌10~20 min，立即加入0.8~2g聚苯乙烯磺酸钠粉末，继续搅拌10~20 min，待聚苯乙烯磺酸钠粉末完全溶解之后，加入0.2~0.5 g 丝素粉末，持续搅拌10~20 min使丝素粉末均匀分散；最后加入200~500 mL步骤4）得到的Na2CO3溶液，继续搅拌10~20 min，静置10~15 min，备用。
本发明在步骤5）中丝素@CaCO3模板微粒的制备过程中加入聚苯乙烯磺酸钠，来控制球形丝素@CaCO3模板的制备，从而制备得到呈规则球形的丝素@CaCO3模板微粒。同时，在模板微粒的制备过程中加入了丝素，在一定程度上增加了微粒的生物相容性和降解性。
6)将步骤5）得到的溶液离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，并于55-65℃下干燥12 h，得到丝素@CaCO3模板微粒，备用。
7)配制浓度为1.5-2.5 g/L的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，备用；配制浓度为1.5-2.5g/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，备用。
本发明在步骤7）中将聚烯丙基胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸钠溶解在NaCl溶液中，以配制得到所需浓度的溶液，这样可以保证得到的溶液始终保持中性。
8)将步骤6）得到的丝素@CaCO3模板微粒用去离子水洗涤3~5次，将其均匀分散至30~40 mL步骤7）得到的聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，振荡孵育20~30 min；然后离心处理，所得沉淀用去离子水洗涤，得到组装有一层聚烯丙基胺盐酸盐的CaCO3微粒，备用。
本发明在步骤8)中将溶液经过振荡孵育的处理，以保证丝素@CaCO3微粒上充分包覆有聚烯丙基胺盐酸盐这一聚电解质阳离子物质。
9)将步骤8）所得的微粒均匀分散到30~40 mL步骤7）得到的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，振荡孵育20~30 min；然后离心处理，所得沉淀用去离子水洗涤，制得组装有聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠双层的CaCO3微粒。
10)重复步骤8）和步骤9）的操作，直至得到组装有4个聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠双层的CaCO3微粒，记为组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒，备用。
11)向组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的8-12%HCl溶液，反应2~4 h，待反应完全后，经过离心、洗涤和冷冻干燥，最终制得到基于丝素蛋白调控的微胶囊。
本发明在步骤11）中在组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的10%稀HCl，使得在不影响其本身性质的情况下去除CaCO3，得到具有中空球形结构的丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4聚电解质微胶囊。
作为优选，步骤3）中，透析、冷冻、干燥、研磨具体为：将溶液置于截留分子量为8000~10000的透析袋中透析3~5天，然后将所得沉淀冷冻干燥，研磨成粉。
作为优选，步骤6）中，离心、洗涤具体为：对溶液进行3000~4000 rpm离心处理3~4min，再用去离子水洗涤3~5次。
作为优选，步骤7）中，所述聚烯丙基胺盐酸盐溶液和聚苯乙烯磺酸钠溶液的制备方法为：称取NaCl粉末于容器中，加入去离子水使其完全溶解，制备得0.5 M的NaCl溶液；然后，取聚烯丙基胺盐酸盐粉末溶于NaCl溶液，制得聚烯丙基胺盐酸盐溶液；同样取聚苯乙烯磺酸钠粉末溶于NaCl溶液，制得聚苯乙烯磺酸钠溶液。
作为优选，步骤8）和步骤9）中，离心、洗涤具体为：将溶液以4000~5000 rpm速度离心处理3~5 min，倒去上层清液，得到下层沉淀物，用去离子水洗涤3~5次。
作为优选，步骤10）中，离心、洗涤、冷冻干燥具体为：将溶液以5000 rpm的速度离心处理5 min，倒去上层清液，下层沉淀用去离子水洗涤3~5次，然后将所得沉淀冷冻干燥。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
本发明利用Na2CO3和Ca(NO3)2·4H2O制备得到CaCO3模板，再掺杂丝素制备得到丝素@CaCO3，而后以聚烯丙基胺盐酸盐和聚苯乙烯磺酸钠为壁材原料，通过模板掺杂层层自组装的方法制备丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊。制备得到的丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊由于同时具有丝素和微胶囊的特性，在一定程度上增强了生物相容性和降解性，更加安全无毒，使其作为药物载体具有极大的应用前景。同时，整个实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。
附图说明
图1为微胶囊的扫描电子显微镜图像（a，b）(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊，(c，d)丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊。图1中有部分文字不够清晰，但是并非为关键内容，不会对本发明方案的理解造成影响。
图2为丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的激光共聚焦显微图像。
图3为（a）丝素，碳酸钙，丝素@碳酸钙和（b）丝素，(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4，丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的FTIR图谱。
图4为（a）碳酸钙，（b）(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4，（c）丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和（d）碳酸钙、(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4、丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的粒径分布分析，（e）不同材料的表面zeta电位分析，（f）碳酸钙、(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4分散在去离子水中的数码图像。
图5为 (聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊对Raw264.7细胞的细胞毒性测试，(a)不同时间的影响，(b)不同浓度的影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：
1）配制浓度为0.02 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为9.3 M的LiBr溶液，备用；
2）称取3 g生丝置于步骤1）得到的Na2CO3溶液中沸水浴20 min，用去离子水洗涤3次，放入60℃烘箱中干燥得到干燥的丝素，备用；
3）取适量丝素于50 mL烧杯中，并加入步骤1）得到的LiBr溶液（丝素：LiBr = 1:4），将其置于60℃水浴锅中溶解4 h。待丝素完全溶解后，将丝素溶液进行透析、冷冻、干燥、研磨等操作，即可得到丝素粉末，备用；
4）配制浓度为0.025 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为0.025 M的Ca(NO3)2·4H2O溶液，备用；
5）量取200 mL步骤4）得到的Ca(NO3)2溶液于烧杯中，搅拌10 min。紧接着加入0.8 聚苯乙烯磺酸钠粉末，继续搅拌10 min，待聚苯乙烯磺酸钠粉末完全溶解之后，加入0.2 g 步骤3）得到的丝素粉末，持续搅拌10 min使丝素均匀分散。最后加入200 mL步骤4）得到的Na2CO3溶液，继续搅拌10 min，静置10 min，备用；
6）将步骤5）得到的溶液经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，并放入60oC烘箱中干燥12 h，得到丝素@CaCO3模板微粒，备用；
7）配制浓度为2 g/L的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，备用；配制浓度为2 g/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，备用；
8）将步骤6）得到的丝素@CaCO3用去离子水洗涤3次，将其均匀分散至30 mL步骤7）得到的聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，振荡孵育20 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，得组装有一层聚烯丙基胺盐酸盐的CaCO3微粒，备用；
9）将步骤8）所得的微粒均匀分散到30 mL步骤7）得到的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，振荡孵育20 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，制备得到包被有一层（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒。
10）重复步骤8）和步骤9）的操作，直至得到组装有4个（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒，备用；
11）向步骤10）得到的组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的10%稀HCl，反应2 h，待反应完全后，经过离心、洗涤和冷冻干燥等处理，最终制备得到丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4。
实施例2：
1）配制浓度为0.02 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为9.3 M的LiBr溶液，备用；
2）称取5 g生丝置于步骤1）得到的Na2CO3溶液中沸水浴25 min，用去离子水洗涤4次，放入60℃烘箱中干燥得到干燥的丝素，备用；
3）取适量丝素于50 mL烧杯中，并加入步骤1）得到的LiBr溶液（丝素：LiBr = 1:4），将其置于60℃水浴锅中溶解5 h。待丝素完全溶解后，将丝素溶液进行透析、冷冻、干燥、研磨等操作，即可得到丝素粉末，备用；
4）配制浓度为0.025 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为0.025 M的Ca(NO3)2·4H2O溶液，备用；
5）量取400 mL步骤4）得到的Ca(NO3)2溶液于烧杯中，搅拌15 min。紧接着加入1.6 g聚苯乙烯磺酸钠粉末，继续搅拌15 min，待聚苯乙烯磺酸钠粉末完全溶解之后，加入0.4 g步骤3）得到的丝素粉末，持续搅拌15 min使丝素均匀分散。最后加入400 mL步骤4）得到的Na2CO3溶液，继续搅拌15 min，静置10 min，备用；
6）将步骤5）得到的溶液经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，并放入60oC烘箱中干燥12 h，得到丝素@CaCO3模板微粒，备用；
7）配制浓度为2 g/L的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，备用；配制浓度为2 g/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，备用；
8）将步骤6）得到的丝素@CaCO3用去离子水洗涤4次，将其均匀分散至35 mL步骤7）得到的聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，振荡孵育25 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，得组装有一层聚烯丙基胺盐酸盐的CaCO3微粒，备用；
本发明在步骤8)中将溶液经过振荡孵育的处理，以保证丝素@CaCO3微粒上充分包覆有聚烯丙基胺盐酸盐这一聚电解质阳离子物质。
9）将步骤8）所得的微粒均匀分散到35 mL步骤7）得到的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，振荡孵育25 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，制备得到包被有一层（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒。
10）重复步骤8）和步骤9）的操作，直至得到组装有4个（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒，备用；
11）向步骤10）得到的组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的10%稀HCl，反应3 h，待反应完全后，经过离心、洗涤和冷冻干燥等处理，最终制备得到丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4。
实施例3：
1）配制浓度为0.02 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为9.3 M的LiBr溶液，备用；
2）称取6 g生丝置于步骤1）得到的Na2CO3溶液中沸水浴30 min，用去离子水洗涤5次，放入60℃烘箱中干燥得到干燥的丝素，备用；
3）取适量丝素于50 mL烧杯中，并加入步骤1）得到的LiBr溶液（丝素：LiBr = 1:4），将其置于60℃水浴锅中溶解6 h。待丝素完全溶解后，将丝素溶液进行透析、冷冻、干燥、研磨等操作，即可得到丝素粉末，备用；
4）配制浓度为0.025 M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为0.025 M的Ca(NO3)2·4H2O溶液，备用；
5）量取500 mL步骤4）得到的Ca(NO3)2溶液于烧杯中，搅拌20 min。紧接着加入2 g 聚苯乙烯磺酸钠粉末，继续搅拌20 min，待聚苯乙烯磺酸钠粉末完全溶解之后，加入0.5 g 步骤3）得到的丝素粉末，持续搅拌20 min使丝素均匀分散。最后加入500 mL步骤4）得到的Na2CO3溶液，继续搅拌20 min，静置15 min，备用；
6）将步骤5）得到的溶液经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，并放入60oC烘箱中干燥12 h，得到丝素@CaCO3模板微粒，备用；
7）配制浓度为2 g/L的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，备用；配制浓度为2 g/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，备用；
8）将步骤6）得到的丝素@CaCO3用去离子水洗涤5次，将其均匀分散至40 mL步骤7）得到的聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，振荡孵育30 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，得组装有一层聚烯丙基胺盐酸盐的CaCO3微粒，备用；
9）将步骤8）所得的微粒均匀分散到40 mL步骤7）得到的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，振荡孵育30 min。然后，经过离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，制备得到包被有一层（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒。
10）重复步骤8）和步骤9）的操作，直至得到组装有4个（聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠）双层的CaCO3微粒，备用；
11）向步骤10）得到的组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的10%稀HCl，反应4 h，待反应完全后，经过离心、洗涤和冷冻干燥等处理，最终制备得到丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4。
图1为本发明制得的微胶囊的扫描电子显微镜图像（a，b）(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊，(c，d)丝素SF@(聚烯丙基胺盐酸盐PAH/聚苯乙烯磺酸钠PSS)4微胶囊。从图1（a，b）中可以看出未添加丝素的(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的形状呈球形，直径在3 μm左右。并且微胶囊在干态下由于其内部的中空结构，胶囊壁不足以支撑微胶囊的形状而发生了轻微的塌陷。从图1（c，d）中可以看出丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊和单纯的(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊在形貌上没有特别大的差别，也是规则的球形形状。
图2为丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的激光共聚焦显微图像。从图2中，我们可以明显看到去核之后的聚电解质微胶囊存在一定程度的团聚现象，但是在水溶液中仍然保持较为完整的球形状态，说明微胶囊的囊壁对水分子具有良好的可渗透性。从图中我们可以看到存在圆环形荧光图像，这一荧光图像表明微胶囊在水相中仍然呈现中空球形的状态，也从侧面说明了丝素@碳酸钙模板已经被完全去除。
图3为（a）丝素，碳酸钙，丝素SF@碳酸钙和（b）丝素，(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4，丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的FTIR图谱。从图3a中可以看出，在单纯的碳酸钙模板曲线里，在708，876，1420，1800和3430 cm-1波数处存在明显的吸收峰，这些吸收峰分别与碳酸钙的O-C-O的面内变形振动、CO3 2-的面外变形振动、C-O的反对称伸缩拉伸、C-O的伸缩振动和O-H键的拉伸振动相对应。而丝素@碳酸钙曲线里可以看到碳酸钙的特征峰都仍然保留，只个别特征峰出现了稍许偏移现象，这是由于丝素被加入到碳酸钙模板。此外，在1070 cm-1处出现了一个新的特征峰，这个新的峰与丝素曲线中的特征峰相对应。这个现象说明丝素成功地掺杂在碳酸钙模板内。从图3b中可以看出，当去除碳酸钙模板后，在(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的曲线中可以看出原本的碳酸钙的特征峰都消失不见了，相对地在3060，2920，1630，1530，1180，1120和1030 cm-1处产生了新的吸收峰，这些吸收峰对应于聚烯丙基胺盐酸盐和聚苯乙烯磺酸钠复杂的官能团。同样的，丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的曲线与单纯的(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊类似，这是由于复杂的聚烯丙基胺盐酸盐和聚苯乙烯磺酸钠特征吸收峰掩盖了丝素较少的特征吸收峰。
图4为（a）碳酸钙，（b）(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4，（c）丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和（d）碳酸钙、(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4、丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的粒径分布分析，（e）不同材料的表面zeta电位分析，（f）碳酸钙、(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4分散在去离子水中的数码图像。如图4a、b、c、d所示，碳酸钙模板的平均尺寸在3.2 μm，(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的平均尺寸约为3.5 μm，丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊则约为2.8 μm，三者的尺寸相近似，大致约为3 μm。从图4e中可以看出碳酸钙模板的表面zeta电位为-15.2 mV，(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊的表面zeta电位分别为-25.2 mV和-41.1 mV。这种情况是由于在制备碳酸钙模板的过程中加入了聚苯乙烯磺酸钠以调控模板形状与尺寸，而聚苯乙烯磺酸钠是一种聚电解质阴离子，故上述三种样品均显示为负电位。同时，可以看出这三种样品的zeta电位数值呈现上升趋势，这说明这三种溶液的稳定性逐渐增大。从图4f中可以看到上述三种样品均能在去离子水中很好地分散开，形成稳定的溶液。
图5为 (聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊对Raw264.7细胞的细胞毒性测试，(a)不同时间的影响，(b)不同浓度的影响。在图5a中，与空白对照组细胞相比，胞吞(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊均表现出很好的生物相容性，当微胶囊浓度为50 μg/mL时，随着共同孵育时间的增大，二组Raw264.7细胞的相对细胞存活率始终保持在90%以上。说明在较低的浓度条件下，(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊并不会对Raw264.7细胞造成显著毒性。从图5b可以看出随着浓度的增大胞吞(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊组细胞仍然保持了一个较高的细胞存活率，说明(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4和丝素@(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4微胶囊具有较好的生物相容性，不会对Raw264.7细胞造成毒性。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，以g和mL计，包括以下步骤：
1)配制浓度为0.01-0.03M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为9.1-9.5M的LiBr溶液，备用；
2)称取3~6 g生丝置于Na2CO3溶液中沸水浴20~30 min，用去离子水洗涤3~5次，55-65℃下干燥得到干燥的丝素，备用；
3)取丝素于容器中，并加入丝素质量3-5倍的LiBr溶液，将其置于55-65℃水浴中溶解4~6 h，待丝素完全溶解后，对溶液进行透析、冷冻、干燥、研磨，得到丝素粉末，备用；
4)配制浓度为0.02-0.03M的Na2CO3溶液，备用；配制浓度为0.02-0.03M的Ca(NO3)2·4H2O溶液，备用；
5)量取200~500 mL的 Ca(NO3)2溶液于容器中，搅拌10~20 min，立即加入0.8~2g 聚苯乙烯磺酸钠粉末，继续搅拌10~20 min，待聚苯乙烯磺酸钠粉末完全溶解之后，加入0.2~0.5g 丝素粉末，持续搅拌10~20 min使丝素粉末均匀分散；最后加入200~500 mL步骤4）得到的Na2CO3溶液，继续搅拌10~20 min，静置10~15 min，备用；
6)将步骤5）得到的溶液离心处理、所得沉淀用去离子水洗涤，并于55-65℃下干燥12h，得到丝素@CaCO3模板微粒，备用；
7)配制浓度为1.5-2.5 g/L的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，备用；配制浓度为1.5-2.5g/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，备用；
8)将步骤6）得到的丝素@CaCO3模板微粒用去离子水洗涤3~5次，将其均匀分散至30~40mL步骤7）得到的聚烯丙基胺盐酸盐溶液中，振荡孵育20~30 min；然后离心处理，所得沉淀用去离子水洗涤，得到组装有一层聚烯丙基胺盐酸盐的CaCO3微粒，备用；
9)将步骤8）所得的微粒均匀分散到30~40 mL步骤7）得到的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，振荡孵育20~30 min；然后离心处理，所得沉淀用去离子水洗涤，制得组装有聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠双层的CaCO3微粒；
10)重复步骤8）和步骤9）的操作，直至得到组装有4个聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠双层的CaCO3微粒，记为组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒，备用；
11)向组装有(聚烯丙基胺盐酸盐/聚苯乙烯磺酸钠)4的CaCO3微粒中加入过量的8-12%HCl溶液，反应2~4 h，待反应完全后，经过离心、洗涤和冷冻干燥，最终制得到基于丝素蛋白调控的微胶囊。
2.如权利要求1所述的一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤3）中，透析、冷冻、干燥、研磨具体为：将溶液置于截留分子量为8000~10000的透析袋中透析3~5天，然后将所得沉淀冷冻干燥，研磨成粉。
3.如权利要求1所述的一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤6）中，离心、洗涤具体为：对溶液进行3000~4000 rpm离心处理3~4 min，再用去离子水洗涤3~5次。
4.如权利要求1所述的一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤7）中，所述聚烯丙基胺盐酸盐溶液和聚苯乙烯磺酸钠溶液的制备方法为：称取NaCl粉末于容器中，加入去离子水使其完全溶解，制备得0.5 M的NaCl溶液；然后，取聚烯丙基胺盐酸盐粉末溶于NaCl溶液，制得聚烯丙基胺盐酸盐溶液；同样取聚苯乙烯磺酸钠粉末溶于NaCl溶液，制得聚苯乙烯磺酸钠溶液。
5.如权利要求1所述的一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤8）和步骤9）中，离心、洗涤具体为：将溶液以4000~5000 rpm速度离心处理3~5 min，倒去上层清液，得到下层沉淀物，用去离子水洗涤3~5次。
6.如权利要求1所述的一种基于丝素蛋白调控的微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤10）中，离心、洗涤、冷冻干燥具体为：将溶液以5000 rpm的速度离心处理5 min，倒去上层清液，下层沉淀用去离子水洗涤3~5次，然后将所得沉淀冷冻干燥。
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| CN110327307A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-15 | 浙江大学 | 一种丝素载药纳米微囊的制备方法及产品 |
| CN112279286A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 玉林师范学院 | 一种溶剂抑制法可控制备纳米碳酸钙的制备方法 |
| CN112279286B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-03-14 | 玉林师范学院 | 一种溶剂抑制法可控制备纳米碳酸钙的制备方法 |
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