一種低水溶性白芨多糖纖維的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種低水溶性白芨多糖纖維的制備方法，屬于紡織工程技術領域。
【背景技術】
[0002] 白芨多糖具有抗菌消炎、祛腐生肌、收斂瘡口等作用，而且無毒副作用、安全舒適、 可降解、無污染，生物相容性，是一種良好的天然生物工程材料，可作為藥物輔料應用于藥 物制劑。根據現有技術，白芨多糖的提取方法有間歇式提取工藝、連續逆流提取及酶法精制 等，但主要提取方法是醇化法，具體步驟如下：將白芨飲片與蒸餾水混合后浸泡于恒溫水 浴中，浸泡后用紗布過濾去除殘渣，收集白芨多糖濾液，將白芨多糖濾液中加入無水乙醇， 使其析出大量白色絮狀沉淀，收集白色沉淀物，并使用無水乙醇洗滌沉淀物，將洗滌后的白 色沉淀物烘干，即得到絮狀沉淀物，即為白芨多糖； 在生物醫用材料中白芨多糖得到了廣泛的應用到。中國專利公開號是CN102961776A， 公開日期為2013年03月13日，發明名稱為：一種白芨止血紗布的制備方法，該產品通過 提取白芨膠配成一定固含量的白芨多糖溶液，以無水乙醇為凝固浴紡成長絲，采用針織，機 織或無紡布方法織成。該方法制備的水溶性止血紗布具有良好的抗菌，消炎，快速止血的療 效，顯著提高了創傷愈合的速度，在生物醫藥領域具有良好的應用前景。但由于白芨多糖極 易容易溶于水，尤其制備的水溶性止血紗布在使用中無法很好貼服傷口。另外，有中國專利
【發明內容】
[0003] 針對以上問題，本發明的目的所在于提供一種低水溶性白芨多糖纖維的制備方 法。
[0004] 為實現上述目的，本發明的技術解決方案為： 一種低水溶性白芨多糖纖維的制備方法，所述的制備方法按以下步驟進行：a.紡絲液的制備 將白芨多糖加入到溫度為60~70°C的蒸餾水中，使用轉速為300~500轉/min的攪拌 器攪拌混合3~5h，制成白芨多糖溶液。
[0005] 其中白芨多糖與蒸餾水的質量比為10:90~20:80。
[0006] 將1，2, 3, 4-四羧酸丁烷加入上述制備的白芨多糖溶液中，在溫度為60~70°C環境 下使用轉速為300~500轉/min的攪拌器攪拌混合3~5h，制成白芨多糖/I，2, 3, 4-四羧酸 丁烷混合溶液。
[0007] 其中白芨多糖與1，2, 3, 4-四羧酸丁烷的質量比為50:50~75:25。
[0008] 向上述白芨多糖/I，2, 3, 4-四羧酸丁烷混合溶液中加入次磷酸鈉，在溫度為 60~70°C環境下使用轉速為300~500轉/min的攪拌器攪拌混合3~5h，制備成紡絲液，并將 紡絲溶液置于真空度為0. 05~0.IMPa的真空環境中12~24h去除氣泡，得到脫泡紡絲液。
[0009] 其中1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與次磷酸鈉的質量比為5:95~10:90。
[0010] b.低水溶性白芨多糖纖維的制備 將經上述得到的脫泡紡絲液加入到紡絲機中，由計量栗以30~50ml/h的速度擠出并在 溫度為30~40°C無水乙醇凝固浴中固化形成長絲，將固化形成的長絲置于溫度為80~100°C 環境下烘干后置于160~180°C環境下3~5min，經卷繞裝置以卷繞速度為1~2. 5m/min卷繞即 獲得低水溶性白芨多糖纖維。
[0011] 由于采用了以上技術方案，本發明的一種低水溶性白芨多糖纖維的制備方法中采 用將催化劑，交聯劑和白芨多糖完全溶解在蒸餾水中制成紡絲液，以無水乙醇為凝固浴紡 成長絲，長絲中的主要成份白芨多糖中的羥基在催化劑和高溫環境作用下白芨多糖的羥基 和交聯劑中的羧基之間發生酯化交聯反應形成多糖內的交聯網狀結構，從而降低白芨多糖 的親水性，為了不影響白芨多糖的藥物性質，交聯劑選著無毒性的1，2, 3, 4-四羧酸丁烷。
[0012] 其中的反應機理如下：
隨著1，2, 3, 4-四羧酸丁烷組份的提高，參與酯化反應的總羧基量、殘留羧基量和生 成的酯鍵量都逐漸增加，提高了白芨多糖與1，2, 3, 4- 丁烷四羧酸分子間形成酯基概率， 酯化反應是一個平衡反應，-COOH轉化率達到一定程度后，酯化反應趨于平衡，再增加交 聯劑1，2, 3, 4-四羧酸丁烷質量分數，對-COOH轉化率的影響并不大。因此白芨多糖與 1，2, 3, 4-四羧酸丁烷的質量比為50:50~75:25較為合適。次磷酸鈉作為催化劑加速了 1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與多糖的羥基的酯化反應，隨著次磷酸鈉含量的增加，其電離出更多 數量的H+，使得溶液呈酸性，在酸性條件下反應朝著酯基的水解方向進行，降低了酯化程 度，因此1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與次磷酸鈉的質量比在5:95~10:90之間較為合適。
[0013] 白芨多糖在溶解過程中很難溶解，為了使得白芨多糖、1，2, 3, 4-四羧酸丁烷和次 磷酸鈉在蒸餾水充分溶解。因此，在溶解時采用分步溶解，溶解過程中使用轉速為300~500 轉/min的攪拌器攪拌混合3~5h。
[0014] 紡絲液中的氣泡影響白芨長絲的強度，因此紡絲前須去除溶液中存在的氣泡，將 紡絲液置于真空度為〇. 〇5~0.IMpa的環境中，以使氣泡充分去除，減少紡絲過程中出現斷 頭的現象，提高白芨長絲的強度。
[0015] 酯化反應是一個吸熱反應，升溫有利于向酯化反應方向進行，隨著交聯溫度的升 高，參與酯化反應的總羧基量逐漸增加。因此，烘干后的長絲被置于溫度范圍為160~180°c 環境下加速酯化反應，但當溫度高于180°C，1，2, 3, 4-四羧酸丁烷中的相鄰的羧基脫水形 成環狀酸酐，降低了 1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與白芨多糖之間的酯化交聯程度，為了最大程 度增加1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與白芨多糖酯化交聯程度，將烘干后的長絲置于溫度范圍為 160~180°C環境下最為合適。隨著交聯時間的延長，參與酯化反應的總羧基量和生成的酯鍵 量都逐漸增加。從節約能源和提高酯化交聯程度的角度，酯化交聯反應時間控制在3~5min。
[0016] 本發明制備方法所采用的交聯劑為1，2, 3, 4-四羧酸丁烷，相對于對人體有害的 甲醛類交聯劑，具有無毒和無害性，對白芨多糖的藥物性能沒有影響。本制備方法所采用的 紡絲工藝為濕法紡絲，此工藝方法簡單，成本低廉。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細描述： 白芨多糖具有抗菌消炎、祛腐生肌、收斂瘡口等作用，而且無毒副作用、安全舒適、可降 解、無污染，生物相容性，是一種良好的天然生物工程材料，可作為藥物輔料應用于藥物制 劑。本發明的制備方法采用將白芨多糖，催化劑次磷酸鈉和交聯劑1，2, 3, 4-四羧酸丁烷溶 解在蒸餾水中被制成紡絲液，以無水乙醇為凝固浴紡成長絲，在高溫和催化劑次磷酸鈉作 用下1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與白芨多糖形成三維網狀結構即得到低水溶性白芨多糖纖維， 所得到低水溶性白芨多糖纖維在體內能被緩慢降解吸收，在藥物緩釋等其他生物醫用領域 具有廣闊的應用前景。
[0018] -種低水溶性白芨多糖纖維的制備方法，所述的制備方法按以下步驟進行： a.紡絲液的制備 將白芨多糖加入到溫度為60~70°C的蒸餾水中，使用轉速為300~500轉/min的攪拌 器攪拌混合3~5h，制成白芨多糖溶液。
[0019] 其中白芨多糖與蒸餾水的質量比為10:90~20:80。
[0020] 將1，2, 3, 4-四羧酸丁烷加入上述制備的白芨多糖溶液中，在溫度為60~70°C環境 下使用轉速為300~500轉/min的攪拌器攪拌混合3~5h，制成白芨多糖/I，2, 3, 4-四羧酸 丁烷混合溶液。
[0021] 其中白芨多糖與1，2,3,4_四羧酸丁烷的質量比為50:50~75:25。
[0022] 向上述白芨多糖/I，2, 3, 4-四羧酸丁烷混合溶液中加入次磷酸鈉，在溫度為 60~70°C環境下使用轉速為300~500轉/min的攪拌器攪拌混合3~5h，制備成紡絲液，并將 紡絲溶液置于真空度為0. 05~0.IMPa的真空環境中12~24h去除氣泡，得到脫泡紡絲液。
[0023] 其中1，2, 3, 4-四羧酸丁烷與次磷酸鈉的質量比為5:95~10:90。
[0024]b.低水溶性白芨多糖纖維的制備 將經上述得到的脫泡紡絲液加入到紡絲機中，由計量栗以30~50ml/h的速度擠出并在 溫度為30~40°C無水乙醇凝固浴中固化形成長絲，將固化形成的長絲置于溫度為80~100°C 環境下烘干后置于160~180°C環境下3~5min，經卷繞裝置以卷繞速