dayin壳聚糖_海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物控释中的应用

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壳聚糖药物控释剂的应用研究进展

壳聚糖纳米粒子，经动物实验表明：聚糖纳米粒子可靶向壳于心脏、、、肝肾囊尾、脊椎内，且能在血液中保留相当一段时
间。
０ｎａｏ
聚糖等）。壳聚糖作为一种资源丰富的天然高分子化合物，
因其不仅具有良好的生物相容性、生物黏附性、低毒性、易降解吸收，而且还具有消炎、菌、抗止血、制癌细胞转移［］抑等大多数聚合物所不具有的功能，为了药物控释剂的新热成点，用研究非常广泛。本文就壳聚糖作为药物的控制释放应载体在医学领域的应用研究作简要综述。
性病，内分泌系统慢性疾病等医药领域中的应用研究作简要综述。
关键词：壳聚糖；控释剂；剂型
ＡｐｉａｉｎＰｒｇｅｓｏｐｌｔｏｏｒｓｆＣｈｉｏａ－ａｅｎｔｏｌｄ－ｅｅｅＤｒｇｃｔｓｎ－ｓｄＣｏｒｌｅ－ｌａｕｂｒｓ
目前主要用高分子材料作为控释剂，由于生物相容性差、含毒性物质、以降解等因素，难合成的高分子（聚乳酸、如聚丙烯酸酯等）的研究不如天然高分子（明胶、维素、如纤壳
代丁二酸／己烷反相胶束体系中，正制得包载蛋白质药物的
ＱＵＡＮｉａＷｅ— ｎ，ＣｎＬＩＳｉｏｇｙＡＩＹｉｇ， — ｎｄ
（ｏｌｅｆｃｎｅＧｕｎｄｎｃａｉｒｉ，Ｚａａｇ２０８ｈｎ）Ｃｌｇｉｃ，ａｇｏｇＯｅｎＵｎｅｓｙｈＮｉ５４８，ＣｉａｅｏＳｅｖｔｎ

《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》范文

《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》篇一一、引言水凝胶是一种在三维空间网络结构中吸收大量水分的物质，其特殊的物理性质和良好的生物相容性，使得其在组织工程、药物载体、3D打印材料等领域有着广泛的应用。

本文针对海藻酸钠与明胶两种天然聚合物进行复合，利用3D打印技术制备出具有不同拓扑结构的复合水凝胶，并对其性能进行研究。

二、材料与方法（一）材料海藻酸钠、明胶、去离子水等。

（二）制备方法1. 溶液配制：将海藻酸钠和明胶分别溶解于去离子水中，得到相应的溶液。

2. 混合溶液：将海藻酸钠溶液与明胶溶液按照一定比例混合，形成复合溶液。

3. 3D打印：利用3D打印技术，将复合溶液逐层打印，形成具有不同拓扑结构的复合水凝胶。

4. 性能测试：对制备出的水凝胶进行物理性能测试，如拉伸强度、吸水率等。

三、不同拓扑结构的水凝胶制备根据不同的拓扑结构需求，设计并制作了多种水凝胶模型。

其中包括复杂的三维网络结构、孔隙大小不同的多孔结构等。

在3D打印过程中，通过调整打印速度、温度、喷头直径等参数，实现精确的成型。

四、性能研究（一）物理性能测试对不同拓扑结构的水凝胶进行了拉伸强度、吸水率等物理性能测试。

结果表明，海藻酸钠-明胶复合水凝胶具有较高的拉伸强度和良好的吸水性能。

同时，拓扑结构对水凝胶的物理性能有一定影响，复杂的三维网络结构具有更高的拉伸强度和吸水率。

（二）生物相容性测试为研究海藻酸钠-明胶复合水凝胶的生物相容性，我们进行了细胞培养实验。

实验结果显示，该水凝胶具有良好的生物相容性，能够支持细胞生长和增殖。

（三）降解性能研究通过模拟人体内环境条件下的降解实验，发现海藻酸钠-明胶复合水凝胶在一段时间内能够逐渐降解，具有良好的生物降解性能。

同时，不同拓扑结构的水凝胶在降解过程中表现出不同的速率和程度。

五、结论本研究成功制备了具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶，并通过物理性能测试、生物相容性测试和降解性能研究，发现该水凝胶具有较高的拉伸强度、良好的吸水性能和生物相容性。

壳聚糖纳米颗粒载药系统的制备及应用

壳聚糖纳米颗粒载药系统的制备及应用随着近年来纳米技术的迅速发展，纳米颗粒作为一种重要的载药系统，被广泛应用于药物传输和治疗领域。

壳聚糖作为一种天然产物，具有良好的生物相容性、生物降解性和可调控性，可作为纳米载药系统的理想材料。

本文将探讨壳聚糖纳米颗粒载药系统的制备方法及其在药物传输和药物治疗中的应用。

一、壳聚糖纳米颗粒的制备方法1. 化学法制备：化学法制备壳聚糖纳米颗粒是一种常用的方法。

通常从壳聚糖溶液中加入交联剂或控释剂，通过化学反应形成交联结构或孔隙结构，最终制备出具有纳米尺寸的壳聚糖载药颗粒。

2. 机械法制备：机械法制备壳聚糖纳米颗粒是一种简单且高效的方法。

常用的机械法制备壳聚糖纳米颗粒的方法有球磨法、超声法和乳化法。

这些方法通过物理力学作用使壳聚糖分子断裂或溶胀，使其形成纳米尺寸的颗粒。

3. 电化学法制备：电化学法制备壳聚糖纳米颗粒利用电化学反应在电极表面生成壳聚糖膜，然后将膜转化为纳米颗粒。

这种方法具有操作简单、制备快速等优点。

二、壳聚糖纳米颗粒载药系统的应用1. 药物传输系统：壳聚糖纳米颗粒可以作为一种有效的药物传输系统。

其具有优异的药物封装性能和控释性能，可以保护药物免受外界环境的影响，在体内稳定地释放药物。

此外，壳聚糖纳米颗粒还可以通过修饰表面功能基团，实现特定药物的靶向传递，提高药物的生物利用度和疗效。

2. 癌症治疗：壳聚糖纳米颗粒在癌症治疗领域具有广阔的应用前景。

研究表明，壳聚糖纳米颗粒可以有效地提高抗癌药物的溶解度、稳定性和生物利用度，并通过增加药物在肿瘤组织内的富集程度，减少对正常组织的毒副作用。

此外，壳聚糖纳米颗粒还可以携带多个药物，实现多药联合治疗。

3. 组织工程：壳聚糖纳米颗粒作为一种生物可降解的材料，可以作为组织工程的理想载体。

研究表明，壳聚糖纳米颗粒可以促进细胞黏附和增殖，具有良好的生物相容性和生物可降解性，可用于修复和再生组织。

4. 疫苗传递系统：壳聚糖纳米颗粒可以有效地传递疫苗，并提高疫苗的免疫效果。

壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究

壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究引言壳聚糖纳米微球是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用潜力。

本文将讨论壳聚糖纳米微球的制备方法及其在药物输送领域的应用研究。

一、壳聚糖纳米微球的制备方法1. 电沉积法电沉积法是一种常用的壳聚糖纳米微球制备方法。

它通过电化学方法在电极表面沉积壳聚糖材料，形成纳米级的球状微粒。

此方法具有简单、可控性强、成本低等特点。

2. 水相反应法水相反应法是制备壳聚糖纳米微球的另一种常用方法。

该方法通过水相反应使含有壳聚糖和交联剂的溶液在适当的pH值和温度下发生交联反应，形成纳米级的壳聚糖微球。

3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备单分散壳聚糖纳米微球的有效方法。

在此方法中，壳聚糖和乙酸乙酯等有机溶剂通过超声处理形成乳化液，然后将其引入水相中，壳聚糖微球通过反相沉淀形成。

二、壳聚糖纳米微球在药物输送中的应用研究1. 利用壳聚糖纳米微球的载药性能壳聚糖纳米微球可以通过静电相互作用或共价结合等方法将药物载入微球内部。

其稳定性和生物相容性使其成为一种理想的药物载体。

通过调节壳聚糖微球的大小和表面性质，可以改变药物的释放速度和释放方式，实现药物的缓释和靶向输送。

2. 利用壳聚糖纳米微球的靶向性壳聚糖纳米微球可以通过改变其表面性质来实现靶向输送。

例如，通过修饰壳聚糖微球表面的靶向分子，可以实现对特定细胞或组织的精确靶向输送。

这种靶向性可以提高药物的局部治疗效果，降低副作用。

3. 利用壳聚糖纳米微球的响应性壳聚糖纳米微球可以通过调整其结构和组成来实现对外界刺激的敏感性。

例如，通过改变壳聚糖微球的pH响应性，可以实现在特定pH环境下的药物释放。

这种响应性能使得壳聚糖纳米微球在肿瘤治疗等需要对外界刺激做出响应的场景中具有潜在应用价值。

结论壳聚糖纳米微球作为一种重要的纳米材料，在药物输送中具有广泛的应用潜力。

其制备方法包括电沉积法、水相反应法和反相沉淀法等。

壳聚糖纳米微球可通过载药性能、靶向性和响应性等特点，实现药物的缓释、靶向输送和对外界刺激的响应。

壳聚糖水凝胶的应用

壳聚糖水凝胶的应用
壳聚糖水凝胶在医疗领域有多种应用，具体如下：
1. 抗炎：壳聚糖凝胶属于一种天然的、无毒的医用高分子材料，具有抗炎的功效，可以用于治疗宫颈炎、阴道炎、宫颈柱状上皮异位等疾病引起的不适症状。

2. 修复损伤的皮肤：如果皮肤受到外伤，出现红肿、疼痛等症状，可以在医生的指导下使用该药物进行治疗，通常具有一定的作用。

3. 促进创伤愈合：壳聚糖凝胶具有促进创伤愈合的功效，如果皮肤受到外伤，出现了红肿、疼痛等症状，可以遵医嘱使用该药物进行治疗，从而达到改善疾病的效果。

4. 辅助治疗阴道炎：如果患者存在阴道炎，可能会出现阴道分泌物增多、阴道瘙痒等症状，此时可以遵医嘱使用壳聚糖凝胶进行治疗，从而使疾病得到改善。

5. 改善皮肤：壳聚糖水凝胶是一种天然的高分子凝胶，具有保湿、补水、抗炎等功效，可以提高皮肤的保湿性，还可以增强皮肤的屏障功能，有助于维持皮肤的水分，改善皮肤干燥、粗糙等症状，从而使皮肤变得更加细腻。

6. 缓解疼痛：壳聚糖水凝胶中含有的活性成分，可以刺激皮肤细胞再生，从而加速皮肤的修复，可以缓解皮肤疼痛的症状。

如果患者局部皮肤出现伤口，可以使用壳聚糖水凝胶进行缓解，有助于促进伤口的愈合。

请注意，对于壳聚糖水凝胶的应用，需要根据具体情况和医生的建议来确定最佳的治疗方案。

同时，如果患者对该药物过敏，则不建议使用，以免出现过敏反应。

壳聚糖作为药物载体的应用研究

壳聚糖作为药物载体的应用研究壳聚糖，是一种天然高分子聚合物，由葡萄糖-胺基葡萄糖构成，是生物体内结构的基础，因此具有生物相容性好、可降解性、低毒性等特点，被广泛应用于生物医学领域。

其中，壳聚糖作为药物载体在医药领域得到广泛应用。

壳聚糖作为药物载体的应用研究可以从以下几个方面入手。

一、药物负载与控释药物负载是指将药物分子通过化学结合、吸附或物理混合等方式与载体结合，形成复合体，以提高药物的生物利用度和治疗效果。

而壳聚糖因具有良好的物理化学性质和结构特点，可以把许多相对较小的分子、多肽、蛋白质等药物结合到其上方便其输送到目标部位，同时还可以将药物通过壳聚糖的结构进行控释，减少药物对人体产生的不良反应，提高疗效。

近年来，壳聚糖作为药物载体的研究越来越受到关注。

二、成型技术目前，制备壳聚糖药物载体的技术主要有溶液混凝法、电喷雾法、共析法等。

溶液混凝法是一种成本低、操作简单的制备载体的方法，通过将壳聚糖在化学试剂的作用下形成凝胶进而形成载体。

电喷雾法与共析法是制备微型药物载体的主要方法，这些技术可以制备尺寸均匀的壳聚糖微球，并且可以通过改变操作条件来实现不同尺寸、不同药物的负载情况。

三、靶向输送壳聚糖药物载体不仅可以通过药物的控释和负载提高治疗效果，还可以利用壳聚糖自身的结构特点实现靶向输送。

壳聚糖在酸性环境下存在阳离子，可以与细胞负电性差异表现出的阴离子表面进行靶向治疗。

通过加入特定的靶向肽或是大分子，还可以实现对特定细胞、器官的靶向输送。

四、临床应用目前，壳聚糖作为药物载体在药物疗法、细胞治疗、组织工程及急救医疗等领域得到了广泛应用。

以药物疗法为例，壳聚糖可作为微球状、纳米粒子状、载体状药物制剂，通过道路中把药物输送到病患的需要部位。

此外，壳聚糖药物载体还可以在口腔、鼻腔、眼球、皮肤等疾病治疗中得到广泛应用。

总之，壳聚糖作为药物载体具有许多优点，一方面可以提高药物的生物利用度和治疗效果，另一方面可以减少药物对人体产生的不良反应。

海藻酸钠／壳聚糖双层合生元微胶囊制备及储藏稳定性和控制性释放

（南京农业大学食品科技学院，江苏南京２１００９５）
摘
要：以海藻酸钠和壳聚糖为包埋剂，在其中加入低聚半乳糖（ｇａｌａｃｔｏ — ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＧＯＳ），对嗜热链球菌
（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）进行包埋，制备海藻酸钠／壳聚糖双层合生元微胶囊，并对其制备工艺、控制性释放和储藏稳定性进行研究。结果表明：当海藻酸钠的质量浓度￣２ｇ／１００ｍＬ时，微胶囊的外观、粒径和包埋率均较好；在对得到的双层微胶囊进行人工胃肠道抗逆实验，发现双层包埋的微胶囊在人工胃液中比较稳定，ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ基本不被释放，而当双层微胶囊在人工肠液液中到１５０ｍｉｎ后微胶囊已经完全崩解，乳酸菌释放完毕。通过对游离状态和双层包埋微胶囊菌体存活率进行计算，游离状态的ｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ菌悬液经过冷藏，菌体存活率下降十分明显，未添｝ＪＩＩＧＯＳ的菌悬液在第１３天菌体存活率仅有０．３２％，而添￣Ｈｏｏｓ的菌悬液活菌存活率相对较高，可以达到１４．６４％；但双层微胶囊在添加和未添￣ｎｏｏｓ时，菌体存活率在整个储藏期内下降幅度均较小，在第１７天时，菌体存
ｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｇａｌａｃｔｏｏ１ｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ（ＧＯＳ）ｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａＩｇｉｎａｔｅ／ｃｈｉｔｏｓａｎｂｉｌａｙｅｒｓｙｎｂｉｏｔｉｃｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ．Ｔｈｅ

壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究

壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究一、本文概述随着现代医学和药物传递系统的快速发展，载药微球作为一种创新的药物传递系统，正逐渐受到人们的广泛关注。

作为一种生物相容性好、可生物降解的高分子材料，壳聚糖和海藻酸钠在载药微球的制备中展现出巨大的应用潜力。

本文将深入探讨壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺，旨在为其在药物传递系统中的应用提供理论支持和实验依据。

本文将首先介绍壳聚糖和海藻酸钠的基本性质及其在载药微球制备中的优势，随后详细阐述载药微球的制备工艺，包括材料选择、配方优化、制备条件控制等关键环节。

本文还将对制备的载药微球进行表征分析，以评估其性能参数，如粒径、包封率、药物释放特性等。

本文将总结壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺研究现状，展望其未来的发展方向和应用前景。

通过本文的研究，我们期望能够为载药微球的制备工艺提供新的思路和方法，为药物传递系统的创新和发展做出贡献。

我们也希望本文的研究能够为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴，共同推动载药微球在药物传递系统中的应用和发展。

二、材料与方法本研究所需的主要材料包括壳聚糖（CS，脱乙酰度≥95%，分子量100,000-300,000 Da）、海藻酸钠（SA，粘度≥200 mPa·s）以及模型药物（本实验选用布洛芬作为模型药物，纯度≥98%）。

还需要戊二醛（GA，分析纯）、氯化钠（NaCl，分析纯）、氯化钙（CaCl ₂，分析纯）、氢氧化钠（NaOH，分析纯）等化学试剂。

实验用水为去离子水。

实验所需的仪器设备包括电子天平（精度001g）、磁力搅拌器、恒温水浴锅、注射泵、显微镜、喷雾干燥机、冷冻干燥机、激光粒度分析仪、药物含量测定仪等。

采用乳化-交联法制备壳聚糖海藻酸钠载药微球。

首先将壳聚糖溶解在1%乙酸溶液中，制备成壳聚糖溶液。

然后，将模型药物布洛芬溶解在壳聚糖溶液中，形成载药壳聚糖溶液。

将海藻酸钠溶解在去离子水中，形成海藻酸钠溶液。

将载药壳聚糖溶液逐滴加入到海藻酸钠溶液中，形成初级乳液。

可注射海藻酸钙水凝胶的制备研究

可注射海藻酸钙水凝胶的制备研究海藻酸钙水凝胶是一种可注射的生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，广泛应用于软组织修复、再生医学和药物缓释等领域。

本文将探讨海藻酸钙水凝胶的制备方法及其在医学领域中的应用。

一、海藻酸钙水凝胶的制备方法2.制备方法：将明胶和海藻酸钙按一定比例混合，加入适量的生理盐水或生理液体中，搅拌均匀后加热至一定温度，形成均匀的溶液。

随后，通过冷却或添加交联剂等方法，使溶液凝胶化为海藻酸钙水凝胶。

3.优化工艺：在制备过程中，可通过调节明胶和海藻酸钙的比例、温度和pH值等因素来优化制备工艺，获得具有理想性能的海藻酸钙水凝胶。

二、海藻酸钙水凝胶的应用1.软组织修复：海藻酸钙水凝胶具有较好的机械性能和生物相容性，可用于软组织修复，如腱、韧带和软骨等组织的修复和再生。

2.药物缓释：将药物载体嵌入海藻酸钙水凝胶中，可以实现药物的缓释释放，延长药效时间，提高药物的疗效。

3.组织工程：海藻酸钙水凝胶作为支架材料，可用于组织工程的构建，促进新生组织的形成和修复。

4.生物打印：海藻酸钙水凝胶具有良好的成形性和可降解性，适合用于生物打印技术，实现复杂组织结构的构建。

5.创伤敷料：海藻酸钙水凝胶可制成敷料，用于创伤敷贴，促进伤口的愈合和修复。

三、展望随着医学技术的不断进步和生物医用材料的发展，海藻酸钙水凝胶在医学领域中的应用前景广阔。

未来，可以进一步开展海藻酸钙水凝胶的研究，提高其可调控性和功能性，拓展其在组织工程、药物缓释和医学敷料等领域的应用。

同时，还可以通过生物打印技术和纳米技术等手段，实现海藻酸钙水凝胶的定向修复和治疗，为临床医学带来更大的益处。

壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶制备及释药特性

0
-20
-40
-60
-10000 -5000
0
5000 10000
Magnetic field (Oe)
Plots of magnetization versus magnetic field at 300 K for Fe3O4SiO2 (a) an d Fe3O4SiO2MIH (b)
结果与讨论 ——外加磁场分离效果图
结果与讨论 ——茶碱的释放速率
Release ratio (%)
100
80
60
UMIHs (Caffeine)
MIHs (Caffeine)
40
UMIHs (Theophylline)
MIHs (Theophylline)
20
0
100
200
300
400
Time (min)
Release rate of theophylline (Molar ratio of caffeine/glucosamine:1/10; Molar ratio of genipin/glucosamine:1/2;
Magnet on Magnet off
Magnetic-field-assisted separation for Fe3O4SiO2MIH in distilled water.
结果与讨论 ——扫描电镜分析
Fe3O4SiO2MIH at different magnifications
Fe3O4SiO2non-MIH
4. 合成的微凝胶为球形，粒径在 2到 8 μm之间，且具有超顺磁性；
5. 咖啡因在印迹微凝胶中的释放速率要比在非印迹微凝胶中的慢，且释放速率受模板分子和咖啡因负载量的影响，印迹微凝胶对咖啡因有特异

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壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物控释中的应用

郑学芳,刘　纯,廉　琪,贾丹丹,田宏燕,王东军3(河北科技师范学院理化学院,河北秦皇岛,066600)摘要:以戊二醛(GA)为交联剂,壳聚糖作为聚阳离子组分,海藻酸钠作为聚阴离子组分,制备了壳聚糖(CS)海藻酸钠(SA)水凝胶。探讨了改变溶液的pH值和交联剂用量等条件对两种水凝胶溶胀性能的影响。交联剂含量、pH对CS2SA水凝胶溶胀率的影响较大,且在酸性条件下的水凝胶的溶胀率远大于碱性条件下的溶胀率,包埋在此水凝胶中的牛血清蛋白(BSA)释放随载药介质的pH值的变化而显著不同,pH值为1.0条件下载药的水凝胶释药率大于pH值为7.4,9.18条件下的释药率。关键词:壳聚糖;海藻酸钠;牛血清蛋白;控制释放中图分类号:O636.1 文献标志码:A 文章编号:167227983(2010)0120008204

水凝胶对外界刺激如pH值、溶剂、盐浓度、光等能产生相应的体积变化,广泛应用于药物控制释放、固定化酶、物料萃取、生物材料培养、提纯、蛋白酶的活性控制等领域[2～4]。壳聚糖(CS)作为一种带正电荷的天然多糖,具有良好的生物相容性和生物降解性[5]。由于其具有良好的吸水保湿性能[6],作

为水凝胶,在药物控制释放上具有良好的发展前途。海藻酸钠(SA)是一种广泛存在于各类棕色海藻中的天然高分子,可与多价阳离子形成简单的凝胶,成胶条件温和,该类凝胶对机体无毒性,适合作为药物包埋材料。笔者以戊二醛为交联剂,壳聚糖作为聚阳离子组分,海藻酸钠作为聚阴离子组分制备壳聚糖/海藻酸钠水凝胶(CS2SA),并通过改变溶液的pH值和交联剂用量等因素来探讨水凝胶的溶胀性能变化。同时以牛血清蛋白(BSA)为模型药物,研究其在CS2SA水凝胶中的释放行为。

1　实验部分1.1　试剂与仪器壳聚糖(CS),分子量:1.5×10

,脱乙酰度90%,粘度为90mPa・s,浙江玉环化工厂生产;海藻酸钠

(SA),(C6H7NaO6)n,天津市光复精细化工研究所生产;牛血清蛋白(BSA),上海蓝季科技发展有限公

司生产;戊二醛(GA),25g/L;冰乙酸,250g/L。傅里叶变换红外光谱仪(FTIR28900),日本岛津公司生产;紫外分光光度计(UV22401PC),日本岛津公司生产。1.2　水凝胶的制备1.2.1　CS2SA最佳配比的选择　取5个50mL小烧杯,按表1的原料配比,顺序加入20mL去离子表1　最佳配比的选择

编号海藻酸钠/g壳聚糖/g戊二醛/mL冰乙酸/mL溶胀度CA210.20.61.2855.9052CA220.30.51.2853.2505CA230.40.41.2852.4666CA240.50.31.2851.7676CA250.60.21.2851.8920

水,5mL冰乙酸,海藻酸钠和壳聚糖,搅拌均匀后,加入戊二醛(25g/L),室温下搅拌24h,成胶后倒入培养皿,真空干燥后切块,用去离子水浸泡24h,每隔12h换一次水以除去未反应的戊二醛等小分子,最后于室温下真空干燥至恒重,

并分别标记为CA21,CA22,CA23,CA24,CA25。当海藻酸钠∶壳聚糖=5∶3时,形成凝胶的溶胀度最小,说明正好处于海藻酸钠/壳聚糖

基金项目:河北省自然科学基金资助项目(B20080004)。3通讯作者,男,教授。主要研究方向:高分子材料。E2mail:wdj9999@126.com。

的等电点,—COO-和—NH+3所带电荷相当,相互之间的静电吸引力较强,导致溶胀度较小(表1)。因此在下面的水凝胶制备过程中使用海藻酸钠/壳聚糖之比为5∶3的配比。1.2.2　CS2SA水凝胶的制备　取5个50mL洁净的小烧杯,分别向其中加入0.5g海藻酸钠,20mL去离子水,5mL冰乙酸(250g/L),搅匀后再加入0.3g壳聚糖,继续搅拌,然后分别加入0.32,0.96,1.28,1.60,

2.12mL戊二醛(25g/L),混匀后室温下反应24h,成胶后取出,分别标记为A,B,C,D,E,室温干燥。用去离子水浸泡(每12h换水1次,以除去未反应的单体),24h后取出,均匀切成4块,晾干备用。1.3　水凝胶溶胀率的测定用重量法测定水凝胶的溶胀率(SR),把水凝胶置于一系列不同pH值的溶液中,隔一定时间后取出,用滤纸吸干其表面的水分,称重,计算其溶胀率SR=(W-W0)/W0。其中,W0为溶胀前干胶的质量(g),W为吸水后水凝胶的总质量(g)。

1.4　pH缓冲溶液的制备pH1.0的缓冲溶液由氯化钾和盐酸溶液配制;pH4.0的缓冲溶液由邻苯二甲酸氢钾溶液配制;pH7.4,9.18的缓冲溶液由硼酸—氯化钾溶液和碳酸钠溶液配制,再用NaCl调节缓冲溶液离子强度为0.2。1.5　牛血清蛋白的吸附与释放1.5.1　标准曲线的制备　分别配制BSA质量浓度为5,4,3,2,1,0.5,0.1g/L的系列溶液,用1cm比色皿在波长279nm处测其吸光度。以吸光度为纵坐标,质量浓度为横坐标,得回归方程A=-0.0011+

0.62068C,r=0.9994(λmax=279nm)。

1.5.2　牛血清蛋白的吸附　准确量取一定量的5g/L的BSA溶液3份,准确称取按照1.2方法制备的A水凝胶3块,对应的放入已量好的BSA溶液中,于冰箱中浸泡24h,使CS2SA水凝胶达到溶胀和吸附平衡,然后取出水凝胶,准确测量剩余液体的体积,并用紫外分光光度计于279nm处测定剩余液体的吸光度值,标准曲线法算出其中BSA的浓度,计算水凝胶的载药量。1.5.3　牛血清蛋白的释放　按照上述方法,同样称取A,B,C三种水凝胶各1块,浸入5g/LBSA溶液于冰箱中放置24h,达到溶胀和吸附平衡后,取出,用蒸馏水小心冲洗,用滤纸吸干表面的水分,分别放置到50mLpH=1.0,7.4,9.18的缓冲溶液中,每隔1h移取5mL缓冲溶液,分别以各自的空白作为参比,测279nm处的吸光度[7],再补充相同体积的缓冲溶液到缓冲体系中,使体积恒定。计算不同时间牛

血清蛋白从水凝胶中的释放百分率,测定结果以释药率(释药量/载药量)来表示。

图1　CS(a),SA(b)和CS2SA水凝胶(c)的红外光谱2　结果与分析2.1　聚合物的红外光谱分析壳聚糖红外光谱中,1600cm-1处有CO基的特征吸收峰(图1)。水凝胶在1550cm-1处出现了仲酰胺的相关吸收峰,同时O—C—O对称伸缩振动(1

411cm-1)吸收峰变大[8],这证明在酸性环境下,壳聚糖的氨基发生质子化,而海藻酸钠的羧基发生离子化,二者之间形成离子键,产生微弱的静电引力,可见壳聚糖和海藻酸钠发生了交联。2.2　交联剂含量对CS2SA水凝胶溶胀度的影响将A,B,C,D,E放入水中,达到溶胀平衡时,测其质量,考察交联剂含量对水凝胶溶胀度的影响。结果表明,戊二醛浓度增加,溶胀度相应减小,原因可能是交联剂浓度增加,使得分子链之间的交联密度增大,网络空间减小(图2)。2.3　CS2SA水凝胶的pH值敏感性将样品A,B,C,D置于pH值1.0,4.0,7.4,9.18的缓冲溶液中,观察其溶胀率的变化。结果表明,

酸性条件下溶胀率远大于碱性条件下的溶胀率,由于CS2SA水凝胶是两性聚电解质(图3)。水凝胶中存在着如—COOH,—NH

2,—OH等多种极性基团,在不同的溶液中,离子化程度不同,

溶胀性能也不同。

pH值为1.0时,—NH2被质子化为—NH+3,静电斥力和亲水性增加,导致溶胀率增加;pH值为4.0时,溶胀率较低,氨基和羧基之间离子键和,形成紧密结构,因而不易溶胀;pH值为7.4时,此时的—COOH

部分电离,此时羧基与羟基的氢键起主要作用,—COO-提供亲水性;pH值为9.18时,可能是因为强碱性环境下,存在较多的—NH

2,氨基之间或者氨基与羟基之间形成的氢键增加,

致使聚电解质分子链致

密,溶胀度下降。由此,可以通过调节交联剂的用量来调控水凝胶的pH值敏感范围。当溶液pH发生变化时,由于海藻酸钠和壳聚糖的解离度不同[9],海藻酸钠分子链上的羧基和壳聚

糖分子链上的游离氨基、羧基的电荷密度都会发生显著变化,从而对水凝胶的溶胀度产生影响。凝胶的交联度越小,氨基含量越高,凝胶的溶胀度就越大,敏感性越强。壳聚糖中有一定量的游离氨基存在,由于阳离子间的排斥作用,凝胶的溶胀度增大[10]。

图2　交联剂含量对溶胀度的影响图3　pH值对壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀率的影响2.4　不同交联剂含量的CS2SA水凝胶释药性能比较2.4.1　不同pH值下牛血清蛋白的控制释放　按照1.4.2称取3份A水凝胶,载药量分别为7.037×10-5,6.385×10-5,6.196×10-5g/g。将已经载药的水凝胶分别放入pH1.0,7.4,9.18的缓冲溶液中,测量牛血清蛋白随时间的释药情况。结果表明,在pH值为1.0的条件下,释药初期速度比较快,释药率达80%,后期趋于平稳(图4)。因为酸性环境中,水凝胶的—NH2以—NH+3形式存在,由于静电斥力作用使得水凝胶中的各个网格空隙增大,孔道畅通,渗透性增强,牛血清蛋白分子容易从中溶出。这与酸性环境中具有较大溶胀度的实验结果相符[11]。同理,中性和碱性条件下,氨基之间以及氨基与羟基之间的氢键使得网格紧密,释药率小,8h的累积释药率低于50%。2.4.2　不同交联剂含量的CS2SA水凝胶释药性能比较　将不同交联剂含量的载药水凝胶A,B,C置于pH7.4的缓冲溶液中,测其释药率。结果表明,交联剂用量少的A水凝胶的累积释药率最大,且达到释药平衡的时间最长[12](图5);B,C交联剂浓度高,释放速度变缓,主要是因为交联剂用量多,使得水凝