一种葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备方法技术领域
本发明属于聚合物改性领域，具体涉及一种葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备方
法。
背景技术
纳米粒是一种由天然或合成高分子材料制成的、粒径在纳米（nm）级别的、具有特
殊的理化性质和生理性质的固态胶体颗粒。由于纳米粒具有物理稳定性好、比表面积大、靶
向性等优点越来越受到人们的关注。特别是在药物传递领域，纳米粒可以将药物包埋在内
部，避免药物被生物体内的酸或酶降解；通过控制纳米粒的原材料或制备条件可以制备出
不同粒径的纳米粒，而不同粒径的纳米粒对生物体不同的器官具有靶向性，如：小于150 nm
的纳米粒靶向骨髓，小于250 nm的纳米粒靶向体循环，大于250 nm的纳米粒靶向脾等；纳米
粒还可以改变药物对生物膜的通透性，利于药物被生物体吸收等。因此，纳米粒具有良好的
开发及应用前景。
葡聚糖又称右旋糖酐，是一种天然多糖，存在于某些微生物在生长过程中分泌的
粘液中。葡聚糖具有较高的分子量，一般由肠膜明串珠菌发酵制备，可以溶于水和很多常见
溶剂。葡聚糖在厌氧的革兰氏阴性细菌的存在下可以迅速降解，这有利于设计基于葡聚糖
的肠靶向载体。葡聚糖优异的水溶性，生物安全性，降解性，抗蛋白吸附和无免疫原性等诸
多特性使其有作为聚合物药物载体的潜在可能。聚乙二醇是一个独特的聚醚二醇，通常由
水性环氧乙烷阴离子聚合而成。该聚合物属两性分子，既可溶于水也可溶于有机溶剂，并且
无毒，可通过肝、肾功能消除。聚乙二醇在功能材料、生物、制药等领域都有广泛的应用，它
通过对不同化合物进行修饰，从而达到改善化合物水溶性，提高稳定性和生物利用度的功
能。
Diels-Alder反应是一种有机环加成反应，可以将共轭双烯与取代烯烃反应生成
取代环己烯。利用2-富烯戊酸对葡聚糖进行改性，并将2,3-二氯马来酸酐接枝到聚乙二醇
分子链中，通过Diels-Alder反应来制备纳米粒。所得纳米粒呈现微观网络结构，有利于纳
米粒的温定，也可增强纳米粒负载药物的能力。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备方法。本发明原材
料价格低廉，纳米粒制备条件温和，无需有机溶剂，反应时间短，且所得纳米粒稳定性高，粒
径均一、可控，可作为一种潜在的药物载体。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒是是以2-富烯戊酸接枝的葡聚糖和2,3-二氯马来酸
酐改性的聚乙二醇为原料在水溶液中通过Diels Alder反应制备而成。
制备方法为：在超声振荡下将0.25 g/mL 2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇水溶
液逐滴滴加到0.05 g/mL 2-富烯戊酸接枝的葡聚糖水溶液中，继续超声振荡10 min，然后
置于37 ℃水浴锅中搅拌反应6 h，即得所述葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒。其中： 2-富烯戊
酸接枝葡聚糖与2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的摩尔比为：1：1~3。
在上述制备方法中，2-富烯戊酸接枝的葡聚糖是将N,N-羰基二咪唑加入到0.10
g/mL 2-富烯戊酸的二甲基亚砜溶液中，室温搅拌反应24 h。然后将0.12 g/mL葡聚糖的二
甲基亚砜溶液加入上述体系，继续室温搅拌反应24 h，最后将反应液置于透析袋透析3 d，
冷冻干燥48 h制备而成。其中葡聚糖的分子量为：40000 Da；2-富烯戊酸、N,N-羰基二咪唑
与葡聚糖结构单元的摩尔比为：1:1:1；透析粗产物所用透析袋的截留分子量为：6000 Da。
在上述制备方法中，2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇是将聚乙二醇与2,3-二氯
马来酸酐溶于甲苯中，在通氩气下回流搅拌8 h，反应完成后用乙醚沉淀，再进行真空干燥
得到的。其中：聚乙二醇的分子量为：2000 Da；聚乙二醇与2,3-二氯马来酸酐的摩尔比为：
1:4；回流温度为120 ℃；沉淀所用乙醚体积为50倍体积的反应混合液体积。
本发明的显著优点在于：原材料生产工艺纯熟，价格低廉，纳米粒的制备条件温
和，可控性强，纳米粒制备周期短，过程中不需要复杂的仪器设备，所制备的葡聚糖-co-聚
乙二醇纳米粒稳定性高，负载药物能力强。且本实验采用2,3-二氯马来酸酐过量的方法提
高2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的产量，在乙醚沉淀过程中过量的2,3-二氯马来酸酐
不会被沉降而存在于液体中被去除掉，不会产生杂质。2-富烯戊酸、N,N-羰基二咪唑与葡聚
糖结构单元的摩尔比为1:1:1，更利于反应的发生，减少杂质的生成。本发明制备得到了稳
定性高，粒径均一的葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒；通过改变2-富烯戊酸接枝葡聚糖与2,3-
二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的摩尔比（1:1，1:2，1:3），可得粒径不同的葡聚糖-co-聚乙
二醇纳米粒。
具体实施方式
本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实
施例。
实施例1
（1）2-富烯戊酸接枝葡聚糖的合成：将0.0012 mol 2-富烯戊酸溶解于2.00 mL二甲基
亚砜，加入0.0012 mol N,N-羰基二咪唑，室温搅拌反应。 24 h后将溶解于4.00 mL二甲基
亚砜的0.0012 mol葡聚糖（Mn = 40000）结构单元加入上述体系，室温反应24 h。用透析袋
（Mw = 6000 Da）透析3 d，冷冻干燥得2-富烯戊酸接枝的葡聚糖。
（2）2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的合成：将0.025 mol聚乙二醇（Mn =
2000）和0.1mol 2,3-二氯马来酸酐溶解于20 mL甲苯中。在120 ℃通氩气的条件下回流8
h，降温后反应液在1L乙醚中进行沉淀分离。室温下，真空干燥得到淡黄色固体。
（3）葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备：将5.06×10-6 mol 2-富烯戊酸接枝的葡
聚糖用1.00 mL PBS配制成5.06×10-6 mol/mL的溶液，1.07×10-4 mol 2,3-二氯马来酸酐
改性的聚乙二醇用1.00 mL PBS配制成1.07×10-4 mol /mL的溶液。在超声条件下将47.2uL
2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇配溶液逐滴加入到1.00 mL 2-富烯戊酸接枝的葡聚糖
溶液中，超声10 min，于37 ℃条件下反应6 h。
实施例2
（1）2-富烯戊酸接枝葡聚糖的合成：将0.0012 mol 2-富烯戊酸溶解于2.00 mL二甲基
亚砜，加入0.0012 mol N,N-羰基二咪唑，室温搅拌反应。24 h后将溶解于4.00 mL二甲基亚
砜的0.0012 mol葡聚糖（Mn = 40000）结构单元加入上述体系，室温反应24 h。用透析袋（Mw
= 6000 Da）透析3 d，冷冻干燥得2-富烯戊酸接枝的葡聚糖。
（2）2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的合成：将0.025 mol聚乙二醇（Mn =
2000）和0.1 mol 2,3-二氯马来酸酐溶解于20 mL甲苯中。在120 ℃通氩气的条件下回流8
h，降温后反应液在1 L乙醚中进行沉淀分离。室温下，真空干燥得到淡黄色固体。
（3）葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备：将5.06×10-6 mol 2-富烯戊酸接枝的葡
聚糖用1.00 mL PBS配制成5.06×10-6 mol /mL的溶液，1.07×10-4 mol 2,3-二氯马来酸
酐改性的聚乙二醇用1.00 mL PBS配制成1.07×10-4 mol /mL的溶液。在超声条件下将
94.4uL 2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇配溶液逐滴加入到1 mL 2-富烯戊酸接枝的葡
聚糖溶液中，超声10 min，于37 ℃条件下反应6 h。
实施例3
（1）2-富烯戊酸接枝葡聚糖的合成：将0.0012 mol 2-富烯戊酸溶解于2.00 mL二甲基
亚砜，加入0.0012 mol N,N-羰基二咪唑，室温搅拌反应。 24 h后将溶解于4.00 mL二甲基
亚砜的0.0012 mol葡聚糖（Mn = 40000）结构单元加入上述体系，室温反应24 h。用透析袋
（Mw = 6000 Da）透析3 d，冷冻干燥得2-富烯戊酸接枝的葡聚糖。
（2）2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇的合成：将0.025 mol聚乙二醇（Mn =
2000）和0.1 mol 2,3-二氯马来酸酐溶解于20 mL甲苯中。在120 ℃通氩气的条件下回流8
h，降温后反应液在1L乙醚中进行沉淀分离。室温下，真空干燥得到淡黄色固体。
（3）葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的制备：将5.06×10-6 mol 2-富烯戊酸接枝的葡
聚糖用1.00 mL PBS配制成5.06×10-6 mol /mL的溶液，1.07×10-4 mol 2,3-二氯马来酸
酐改性的聚乙二醇用1.00 mL PBS配制成1.07×10-4 mol /mL的溶液。在超声条件下将
141.6 uL 2,3-二氯马来酸酐改性的聚乙二醇配溶液逐滴加入到1.00 mL 2-富烯戊酸接枝
的葡聚糖溶液中，超声10 min，于37 ℃条件下反应6 h。
表1葡聚糖-co-聚乙二醇纳米粒的粒径、粒径分布及zeta电位
以上所述仅为本发明的制备方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，
皆应属本发明的涵盖范围。