基于海藻酸钠的微胶囊层层自组装及其药物缓释性能研究

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本论文通过层层自组装法构建了一种基于生物相容性材料海藻酸钠微胶囊体系,并探究了不同条件对这种载药微胶囊体系缓释性能的影响。这种体系在理论研究和实际应用中都有着重要的意义,一方面丰富了高分子多层膜的构建手段,另一方面层层自组装微胶囊在药物缓释领域具有潜在的应用。  以氯化钙和碳酸钠制备的生物相容性球形碳酸钙微粒模板具有很好的单分散性,粒径分析仪表明碳酸钙微球尺寸均一(5~7 μm);SEM图可看出表面粗糙且带有大量的微孔,其能够吸附更多的聚电解质大分子,有利于层层自组装的进行。随后以制备的CaCO3微球为模板采用层层自组装法制备得到海藻酸钠/聚季铵盐-10 (ALG/PQ-10)和海藻酸钠/硫酸鱼精蛋白(ALG/PRM)两种生物相容性微胶囊,进一步在酸性条件下去核后得到了中空微胶囊。利用Zeta 电位仪、红外(FTIR)、热重分析 (TG)、扫描电镜 (SEM) 等分析手段对制备过程以及制备的微胶囊进行跟踪和表征。ζ 电位的变化曲线和红外特征吸收峰的偏移及强度减弱均揭示了 ALG 和PQ-10(PRM)成功地组装在 CaCO3 微球表面;TG结果显示形成的聚电解质多层膜在100~650 ℃内发生分解;由SEM图观察到都具有典型皱褶、完整形貌的中空微胶囊,进一步证明成功组装出(ALG/PQ-10)5和(ALG/PRM)5中空微胶囊。然后采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)等测试手段对(ALG/PQ-10)5和(ALG/PRM)5中空微胶囊进行表征,结果证明了结构的完整性和稳定性,单层膜的平均厚度约为1?2 nm,并且这类中空微胶囊具有选择透过性。  最后,通过SEM观察吲哚美辛形貌特征以及使用动态激光光散射仪表征吲哚美辛的粒径大小及其分布可知:吲哚美辛的表面光滑且呈无规则形状,其粒径主要集中分布在1~10 μm之间。随后直接以疏水性药物吲哚美辛为模板,交替组装聚阴阳电解质得到不同层数(ALG/PQ-10)n@IDM 和(ALG/PRM)n@IDM微胶囊。通过SEM观察(ALG/PQ-10)5@IDM 和(ALG/PRM)5@IDM微胶囊在释放前后的形貌特征发现:药物释放完全后可得到形貌较完整的(ALG/ PQ-10)5和(ALG/PRM)5中空微胶囊;采用紫外-可见分光光度计测定药物的吸收波长以及吸光度,进一步探究载药微胶囊的缓释性能。由于载药微胶囊的缓释性能与组装过程以及其所在的外部环境有关,因此,本论文研究了不同组装层数、释放介质的pH值、盐浓度以及温度对药物释放速率的影响。实验结果发现:这两种微胶囊对药物均具有显著的缓释作用,并且增加组装层数、提高释放介质的盐浓度、降低释放介质的pH值以及温度均可以降低药物的释放速率。在吲哚美辛表面组装10层后的ALG/PQ-10多层膜与ALG/PRM多层膜在PBS溶液(无NaCl、pH为6.8、温度为37 ℃)中进行体外缓释实验发现:前者的药物缓释性能优异于后者。
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