多醛基海藻酸钠交联剂的制备及性能.pdf

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1、第27卷第2期应用化学Vo1．27No．22010年2月CHINESEJ0URNALOFAPPLIEDCHEMISTRYFeb．2010多醛基海藻酸钠交联剂的制备及性能王琴梅张亦霞。李卓萍。许嘉琪“叶惠兰纪小莉“滕伟(中山大学。附属一院生物活性材料研究室；心血管研究所；附属光华口腔医院广州510080)摘要采用水／乙醇为反应溶剂，用高碘酸钠氧化海藻酸钠，制备了多醛基海藻酸钠(multi—aldehydesodiumalginate，MASA)。采用费林试剂、盐酸羟胺一NaOH电位滴定法、乌氏粘度计、与明胶的交联反

2、应分别对氧化后的海藻酸钠进行表征。结果发现，氧化的海藻酸钠溶液可与费林试剂反应生成砖红色沉淀；海藻酸钠的氧化度随高碘酸钠用量及反应时间的增加而增加。投料比为80％时，氧化度最高可达约80％，收率约58．7％。MASA的粘度随反应时间、高碘酸钠浓度的增加而急剧下降。氧化度分别为20％、40％、60％的MASA，37℃下可使明胶在5rain内生成凝胶。因此，水／乙醇作为反应介质、通过控制氧化剂的用量和反应时间，可以得到产率较高、分子量及氧化度可控的多醛基海藻酸钠多糖交联剂。关键词海藻酸钠，氧化，高碘酸钠，多糖交联剂中

3、图分类号：0633文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)02-0155-04DOI：l0．3724／SP．J．1095．2010．90115在生物医用材料蓬勃发展的今天，研究开发生物相容性好，安全无毒价廉的生物高分子材料交联剂具有重要意义¨J。文献证明，脂肪二酸酐和被氧化的单糖、二糖和多聚糖体系是生物相容性良好的天然交联剂。海藻酸盐是从褐藻中提取的生物相容性好，低毒价廉的多糖，被广泛应用在食品、生物医药等领域。由于海藻酸钠的一个单体单元上含有2个相邻的羟基，它们可被氧化成2个对氨基和酰肼有极高反应

4、活性的醛基，因此可被用作蛋白、多肽、特异氨基酸序列等生物活性物质的交联剂。以往海藻酸钠的氧化反应是在质量浓度<0．04g／mL的水溶液中进行的。反应结束后的提取分离需消耗大量沉淀剂，产率低，成本较高J。本文在海藻酸钠浓度为0．2g／mL的(水)：(乙醇)=1：1溶液中，用高碘酸钠将其氧化为多醛基海藻酸钠，以期获得可用于生物医疗领域的无毒、水溶、低廉的生物高分子交联剂。1实验部分1．1试剂和仪器海藻酸钠、明胶、高碘酸钠为化学纯(上海国药集团化学试剂有限公司)，乙二醇，盐酸羟胺、NaOH等均为分析纯试剂。费林试剂按文

5、献[16]方法配制。透析袋(上海greenbirdScienceandTechnologyDevelopmentCo．LTD)：截留分子量3500，宽度25mm；PHS～3C型酸度计(上海虹益仪器厂)；ALPHA1—2型冻干机(德国CHRIST)。1．2多醛基海藻酸钠的制备将10g海藻酸钠分散于50mL无水乙醇中配成悬浊液I。将不同质量的高碘酸钠溶于50mL水中配成溶液Ⅱ，分别按高碘酸钠与海藻酸钠单体单元的摩尔比20％、40％、60％、80％、100％。将溶液Ⅱ加入悬浊液I中，避光室温磁力搅拌一定时间后，加入与高

6、碘酸钠等摩尔的乙二醇终止反应。将反应混合物倒入剧烈搅拌的大量无水乙醇中(V(反应混合物)：(乙醇)=1：5)，析出沉淀。抽滤、40℃真空干燥，所得固体粉末采用蒸馏水透析24h除掉未反应的高碘酸钠及乙二醇等小分子杂质。将透析袋内液冷冻干燥得不同氧化度的多醛基海藻酸钠(MASA)，产率约为58．7％。2009-02-23收稿，2009-05—18修回广东省自然科学基金资助项目(845lO089O1000848)；广州市科技攻关计划(2007Z3-E0111，2008A1一E4011-2，2008Z1-E221)；广东

7、省科技计划项目(2007B010600050，2007B031516008)通讯联系人：滕伟，男，副主任医师；E-mail：tengwei2005@gmail．coin；研究方向：生物医用材料及组织工程156应用化学第27卷同时以水为溶剂，选择投料比为0．2g／mL，按同样方法制备多醛基海藻酸钠，产率约为30．3％。1．3氧化海藻酸钠中醛基的费林试剂鉴别称取0．3g海藻酸钠或氧化的海藻酸钠置于试管中，加水2mL使其溶解，加入2mL费林试剂。加热煮沸2min，观察是否生成砖红色Cu0沉淀。氧化海藻酸钠中醛基浓度的测

8、定及氧化度计算：按文献_1方法，将适量氧化海藻酸钠溶于蒸馏水中，加入盐酸羟胺溶液反应2h以上，以NaOH为滴定剂，电位滴定法滴定释放出的等当量HC1，由此计算氧化海藻酸钠分子中醛基浓度(mol／g)，并进而计算氧化度0D=[(ncHo／2)／(m海藻酸钠／198．11)]X100％。1．4氧化前后海藻酸钠粘度的测定．参照文献¨方法，以0．1mol／LNaC1溶液为溶剂，将