温度/pH敏感淀粉/PVA复合微球的制备及其释药性能研究

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环境敏感性药物载体是药物在特定环境下提高药效、长时间保持药物浓度水平的理想载体。本文以可溶性淀粉和聚乙烯醇(PVA)为主要原料制备分散相,以煤油作为连续相,司班80(span80)作为乳化剂,环氧氯丙烷(EPI)作为交联剂,采用反相乳液聚合法成功制备了淀粉/PVA复合微球。之后通过接枝pH敏感性分子丁二酸酐(SA)和温度敏感性分子N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)得到温度/pH敏感性淀粉/PVA复合微球作为释药载体。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FI-IR)、X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度仪对其进行了表征,最后在不同的温度和pH值环境中对微球的体外释药性能进行了研究。第一步制备得到了淀粉/PVA复合微球。通过单因素实验和正交实验得到微球的最佳制备条件为淀粉用量6.0g、PVA用量0.07g、温度为70℃、乳化剂2.0g、油水体积比5.5︰1、交联剂4mL。通过SEM、激光粒度仪、XRD对其进行了表征,微球形态均匀圆整,表面略有凹凸,平均粒径为7.475μm,均匀性为0.308,粒径分布跨度较窄。交联成功之后的微球晶体结构发生变化,结晶能力明显降低。淀粉/PVA微球的粒径与制备条件的关系可用模型方程Y=-3.402X1+61.079X2+3.907X3+2.753X4-0.518X6+41.269表示(Y,微球粒径/μm;X1,淀粉的量/g;X2,PVA的量/g;X3,乳化剂用量/g;X4,交联剂用量/mL;X6,温度/℃)。第二步制备得到了pH敏感性淀粉/PVA复合微球。通过单因素实验控制接枝时的反应条件,在温度为60℃、DMF用量为30mL、SA与微球的质量比为0.5︰1、反应时间为10h制备的pH敏感淀粉/PVA复合微球接枝率最高为65.25%,接枝效率为52.20%。通过SEM、激光粒度仪、XRD对其进行了表征,接枝丁二酸酐之后的微球与原微球相比形貌基本上不发生变化,结晶能力没有明显改变。通过微球的溶胀能力测定发现,微球在酸性至中性条件下呈现随pH的升高溶胀能力升高的趋势,在pH=6-10范围内尤为明显。第三步制备得到了温度/pH敏感性淀粉/PVA复合微球。当NIPAAm和微球的质量比为1︰1、引发剂(CAN)为0.4g、接枝温度60℃、反应时间6h,得到同时具有温度和pH双敏感特性的复合微球。溶胀性能测试发现微球在一定温度范围内随温度升高溶胀能力降低,且在36-38℃之间具有临界转变温度,同时微球的pH敏感性得益于NIPAAm的接枝也随之增强。通过SEM和XRD的表征发现微球的形貌因为搅拌表面较为粗糙,稍有破碎,微球的结晶能力没有发生明显改变。最后对温度/pH敏感性淀粉/PVA复合微球的释药性能进行了研究。以水杨酸钠为模型药物,利用温度/pH敏感淀粉/PVA复合微球对其进行了包封,微球的最大载药量可达100mg/g。在不同的温度和pH值环境中对微球的药物释放性能进行了研究,结果表明︰微球在pH=1.4,37℃环境中,释放初期具有较快的释放速率,之后在一定时间内会保持相应的浓度水平持续缓慢的释放,释放时间可达12h以上。
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