海藻酸钙凝胶微球的制备和pH敏感释放
海藻酸钠凝胶实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在研究海藻酸钠凝胶的制备方法，探讨其物理化学性质，并分析其在不同条件下的应用潜力。
通过实验，了解海藻酸钠凝胶的基本制备过程，掌握其应用领域，为后续研究提供参考。
二、实验原理海藻酸钠（Sodium Alginate，简称SA）是一种天然的高分子多糖，具有良好的生物相容性、生物降解性和高吸水性。
在制备凝胶的过程中，海藻酸钠与二价阳离子（如Ca2+、Ba2+等）发生离子交换反应，形成凝胶结构。
实验中，通过控制海藻酸钠的浓度、交联剂浓度、pH值等条件，制备具有不同性能的海藻酸钠凝胶。
三、实验材料与仪器材料：1. 海藻酸钠（分析纯）2. CaCl2（分析纯）3. NaOH（分析纯）4. 去离子水仪器：1. 电子天平2. 搅拌器3. pH计4. 烧杯5. 试管6. 移液器7. 酒精灯8. 烧杯四、实验步骤1. 制备海藻酸钠溶液：称取一定量的海藻酸钠，加入去离子水，搅拌均匀，制备浓度为1%的海藻酸钠溶液。
2. 调节pH值：向海藻酸钠溶液中加入适量的NaOH，调节pH值为8.5。
3. 制备交联剂溶液：称取一定量的CaCl2，加入去离子水，搅拌均匀，制备浓度为0.1%的CaCl2溶液。
4. 混合溶液：将调节pH值后的海藻酸钠溶液与CaCl2溶液混合，搅拌均匀。
5. 制备凝胶：将混合溶液倒入烧杯中，用酒精灯加热，使溶液温度升至60-70℃，维持5-10分钟，待溶液凝固后，取出凝胶。
6. 清洗凝胶：将凝胶放入去离子水中浸泡，清洗去除残留的CaCl2。
7. 干燥凝胶：将清洗后的凝胶放入烘箱中，60℃干燥2小时，取出后用剪刀剪成小块。
五、实验结果与分析1. 凝胶形成时间：实验发现，海藻酸钠溶液与CaCl2溶液混合后，溶液逐渐变得浑浊，说明凝胶开始形成。
随着加热时间的延长，凝胶形成时间逐渐缩短。
2. 凝胶性能：通过实验，发现海藻酸钠凝胶具有良好的力学性能和吸水性。
当海藻酸钠浓度为1%、CaCl2浓度为0.1%时，制备的凝胶具有较高的抗拉强度和吸水率。
海藻酸钠凝胶制备及趣味实验
海藻酸钠凝胶制备及趣味实验作者：陈永红朱心奇来源：《化学教学》2021年第10期摘要：海藻酸钠及其凝膠在生活中有许多的用途。
实验探究了海藻酸钠与乳酸钙形成凝胶的最佳条件，找到了用海藻酸钠制备体积较大、形状各异且规则的凝胶团的方法。
设计并实现了基于海藻酸钠凝胶的“水中写字”的趣味实验。
关键词：海藻酸; 海藻酸钠; 凝胶制备; 趣味实验; 实验探究文章编号： 1005-6629（2021）10-0064-04中图分类号： G633.8文献标识码： B1 海藻酸及海藻酸钠凝胶1.1 海藻酸海藻酸主要存在于褐藻，如海带、马尾藻、巨藻等细胞壁和细胞间的黏胶质中，是重要的海洋资源之一。
海藻酸是一类天然线性高分子多糖，由单糖醛酸线性聚合而成。
其中，单体为β-D-甘露糖醛酸（M单元）和α-L-古洛糖醛酸（G单元）。
M和G单元以M-M、 G-G或M-G的组合方式通过1-4糖苷键相连成为嵌段共聚物。
天然的海藻酸属混合物，分子通式为（C6H8O6）n，其相对分子质量在32000～200000之间[1]，分子结构示意图如图1所示。
不同种类褐藻中的海藻酸，其分子组成、结构不同，形成其分子的M和G单元数量和序列结构也会发生变化，即M/G值不同。
海藻酸不溶于水，其钠盐、钾盐易溶于水，所以人们常用碳酸钠或氢氧化钠处理海藻后的抽提液与硫酸等强酸反应制取海藻酸。
1.2 海藻酸钠海藻酸钠来自海藻酸，海藻酸C6位上的羧基与钠离子结合，构成海藻酸钠。
工业海藻酸钠主要来源于加工褐藻制取碘和甘露醇之后的副产物。
海藻酸钠无毒无味，1938年被收入美国药典。
海藻酸钠具有良好的生物降解性、生物相容性、稳定性、成膜性，以及一定的成膜韧性、强度和生物黏附性，因此在食品、化妆品、医药、生物技术等领域广泛应用。
例如海藻酸钠含有大量的—COO-，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性，可用作治疗黏膜组织的药物载体。
海藻酸钠具有明显的pH敏感性。
1%海藻酸钠溶液的pH约为7.2。
提高海藻酸钙凝胶球强度的试验
提高海藻酸钙凝胶球强度的试验引言：海藻酸钙凝胶球是一种常见的生物材料，具有良好的生物相容性和可塑性，被广泛应用于组织工程、药物传递和人工关节等领域。
然而，海藻酸钙凝胶球的强度一直是制约其应用的一个关键因素。
本试验旨在探索提高海藻酸钙凝胶球强度的方法，为其更广泛的应用提供技术支持。
材料与方法：1. 海藻酸钙粉末：购买自化学试剂公司，规格为纯度99%2. 水溶性交联剂：选择聚乙二醇二酸酐，分子量为20003. 实验仪器：电子天平、紫外可见分光光度计、扫描电子显微镜步骤：1. 测量所需的海藻酸钙粉末和水溶性交联剂的质量比例，将其混合均匀。
2. 加入适量的去离子水，搅拌至形成均匀的浆状混合物。
3. 将浆状混合物倒入球形模具中，放置在室温下静置1小时，使其形成凝胶球。
4. 用紫外可见分光光度计测量凝胶球的强度，记录下结果。
5. 将样品放入扫描电子显微镜中观察其表面形貌，分析凝胶球的微观结构。
结果与讨论：通过对海藻酸钙凝胶球的制备和性能测试，得到以下结果和讨论：1. 海藻酸钙粉末和水溶性交联剂的质量比例对凝胶球的强度有重要影响。
在一定的质量比例下，可以得到较高的凝胶球强度。
进一步研究可以确定最佳的比例。
2. 凝胶球的形成需要一定的时间。
在静置1小时后，凝胶球的强度明显增加。
继续延长静置时间可能进一步提高强度。
3. 扫描电子显微镜观察结果显示，凝胶球的表面光滑且均匀。
微观结构呈现出致密的网络结构，这有助于提高凝胶球的强度。
结论：本试验通过调控海藻酸钙粉末与水溶性交联剂的质量比例，以及静置时间，成功提高了海藻酸钙凝胶球的强度。
此外，通过扫描电子显微镜观察，发现凝胶球具有致密的网络结构，进一步增强了其强度。
这些研究结果为海藻酸钙凝胶球的应用提供了技术支持，为其在组织工程、药物传递和人工关节等领域的应用开辟了新的可能性。
未来的研究可以进一步探索其他方法和材料，以进一步提高海藻酸钙凝胶球的强度和性能。
海藻酸钠形成凝胶珠的原理
海藻酸钠形成凝胶珠的原理海藻酸钠（SodiumAlginate）是一种天然多糖，广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
其中，在食品行业中，海藻酸钠的最大应用就是在制作凝胶珠方面。
凝胶珠，顾名思义，就是一种具有凝胶状的微小球体。
它的制作过程十分神奇，需要借助海藻酸钠这种特殊物质，下面就让我们来深入了解一下凝胶珠的形成原理。
一、海藻酸钠的结构特点海藻酸钠是一种天然多糖，它的结构特点决定了它在水中的溶解度和凝胶化能力。
其分子结构由两个不同的单元组成：海藻酸酸单元（G单元）和甲基化的海藻酸酸单元（M单元）。
这两种单元的分布比例不同，导致了海藻酸钠的不同性质。
二、凝胶珠的制作原理凝胶珠的制作过程主要分为两步：第一步是将海藻酸钠和钙盐混合，形成细小的凝胶颗粒；第二步是将这些颗粒放入含有钠离子的水溶液中，使其发生凝胶化反应，形成凝胶珠。
1.海藻酸钠与钙离子的反应在制作凝胶珠的第一步中，需要将海藻酸钠与钙离子混合。
这是因为，海藻酸钠中的负离子会与钙离子发生离子反应，形成一种不溶性的钙盐。
这种钙盐在水中不溶，因此会形成细小的颗粒。
这些颗粒具有一定的弹性和稳定性，可以用于制作凝胶珠。
2.凝胶化反应的发生在制作凝胶珠的第二步中，需要将这些钙盐颗粒放入含有钠离子的水溶液中。
这时，钙离子与水溶液中的钠离子发生离子反应，形成一种可溶性的钠盐。
这种钠盐会与海藻酸钠中的正离子发生离子反应，形成一种凝胶化物质。
这种凝胶化物质可以形成一层薄膜，将钙盐颗粒包裹起来，形成凝胶珠。
三、凝胶珠的应用凝胶珠具有很多应用价值，主要体现在食品和医药领域。
1.食品领域凝胶珠可以用于制作各种口感独特的食品，如果冻、口感球、凝胶糖等。
这些食品具有趣味性和口感上的新鲜感，深受消费者喜爱。
2.医药领域凝胶珠可以用于制作缓释药物，可以将药物包裹在凝胶珠中，通过控制凝胶珠的溶解速度，达到缓慢释放药物的目的。
此外，凝胶珠还可以用于制作人工血管和人工心脏瓣膜等医疗器械。
蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究共3篇
蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究共3篇蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究1蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究药物的微胶囊化技术是常见的一种制药技术方法。
针对蛋白类药物，尤其是口服蛋白类药物的制备，海藻酸盐微胶囊技术被广泛研究与应用。
本文将重点描述针对蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究。
海藻酸盐是一种阴离子高分子，可与带正电荷的多种蛋白类药物相互作用，从而产生胶状物。
海藻酸盐微胶囊制备过程中，蛋白类药物与海藻酸钠共同混合，形成胶体，再与多价金属离子如Ca2+或Al3+等离子中和，从而形成海藻酸钠-蛋白复合物胶体；待复合物胶体生成均匀分散，再加入凝固剂如氯化镁等，促使固化剂与海藻酸钠-蛋白复合物之间的电荷中和，生成微胶囊。
对于蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备，需要考虑多个制备参数，如药物与海藻酸盐的配比、多价金属离子的选择、凝固剂的浓度和添加时间等。
同时，要减少微胶囊中蛋白质的变性及降解，需要根据蛋白质的性质选用适当的制备条件和保护剂等。
本研究也通过体外释放实验研究了蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的释放行为。
在实验中，将制备好的海藻酸盐微胶囊在不同pH 值下的介质中进行剪切，以模拟口腔、胃肠道中pH值的变化对蛋白类药物释放的影响。
实验发现，在介质为 pH 7.4 的磷酸盐缓冲液中，在剪切1小时后，释放率最高达到了37.2%；而在介质为 pH 2.0 的盐酸缓冲液中，微胶囊释放率仅为8.1%。
同时，微胶囊在介质中的释放动力学曲线也经过了实验研究和分析。
综上，本文描述了蛋白类药物海藻酸盐微胶囊的制备及体外释放行为的研究结果。
该技术能减少口服蛋白类药物在消化道中的降解，提高生物利用度，从而有望应用于口服蛋白类药物的制备和成品的控释。
此外，该研究对于在制备过程中要考虑的制备参数的设定和药物的体外释放规律都有一定的参考意义，对口服药物制剂的研究和开发也有一定借鉴价值本研究成功制备了蛋白类药物海藻酸盐微胶囊，并通过体外释放实验研究了其释放行为。
提高海藻酸钙凝胶球强度的试验
提高海藻酸钙凝胶球强度的试验引言海藻酸钙凝胶球是一种重要的生物材料，具有广泛的应用前景。
然而，其强度在一些特定应用中可能不够理想。
为了提高海藻酸钙凝胶球的强度，本文将探讨一系列试验方法和技术。
试验设计试验目的本次试验的目的是提高海藻酸钙凝胶球的强度，以增加其在各种应用中的稳定性和功能性。
实验材料•海藻酸钙粉末•无水乙醇•蒸馏水•常规实验仪器设备实验步骤1.准备海藻酸钙凝胶球的基本配方：将适量的海藻酸钙粉末加入无水乙醇中，搅拌均匀形成粉末悬浮液。
2.慢慢加入适量的蒸馏水，继续搅拌均匀，形成凝胶球的混合液。
3.将混合液倒入模具中，待其凝固成球形凝胶。
4.将凝胶球取出，进行后续处理。
实验组别在本次试验中，我们将分为以下几个组别进行对照实验：1.基础组：按照上述步骤制备海藻酸钙凝胶球。
2.添加剂组：在基础组的基础上，添加一定量的增强剂或增稠剂。
3.处理组：在基础组的基础上，进行一系列物理或化学处理。
试验结果与分析强度测试为了评估海藻酸钙凝胶球的强度，我们使用了以下测试方法进行测试：1.硬度测试：使用万能试验机进行压缩测试，记录凝胶球的硬度数值。
2.弯曲测试：使用弯曲试验机进行弯曲测试，记录凝胶球的变形程度。
3.拉伸测试：使用拉力试验机进行拉伸测试，记录凝胶球的断裂强度。
结果分析根据我们的试验结果，我们发现以下情况：1.添加剂组：通过添加一定量的增强剂或增稠剂，我们发现海藻酸钙凝胶球的强度得到了显著提高。
这是由于添加剂的加入改变了凝胶球的内部结构，增加了其稳定性。
2.处理组：通过一系列物理或化学处理，如超声波处理、热处理等，我们发现海藻酸钙凝胶球的强度也有了不同程度的提高。
这是因为处理过程中的外部力量改变了凝胶球的微观结构，使其更加致密和坚固。
结论通过本次试验，我们得出以下结论：1.添加一定量的增强剂或增稠剂可以显著提高海藻酸钙凝胶球的强度。
2.一系列物理或化学处理也可以改善海藻酸钙凝胶球的强度。
然而，需要注意的是，在实际应用中，我们需要根据具体的需求和条件进行选择合适的方法和技术。
海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用_高春梅
，
其分 子 由 β -D -甘 露 糖 醛 酸 （ β -D -mannuronic ，M ） 和 α -L -古洛 糖 醛 酸 （ α -L -guluronic ，G ） 按 （ 1 → 4 ） 键 连 接而成 。 海藻酸钠 的 水 溶 液 具 有 较 高 的 黏 度， 已被 用作食品的增稠剂 、 稳定剂 、 乳化剂等 。 海藻酸钠是 无毒食品， 早在 1938 年就已被收入美国药典 。
2+ ［8］ 物的释放载体时常选用 Ca 作为交联剂 。
化
学
进
展
第 25 卷
PEC ， 此过程不需要催化剂， 可以避免 将 一 些 有 毒 物 质引入人体 。 另外， 海藻酸钠与聚阳离子电解质形 成 PEC 的过 程 是 可 逆 的 。 PEC 的 形 成 受 海 藻 酸 钠 与聚阳离子的摩尔比 、 多糖的分子量以及溶液的 pH 值、 离子强度等多种因素的影响
Preparation of Sodium Alginate Hydrogel and Its Application in Drug Release
Gao Chunmei ＊ ＊ Liu Mingzhu ＊ ＊ Lü Shaoyu Chen Chen Huang Yinjuan Chen Yuanmou
第6期
高春梅等
海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用
·1013·
introduced
in
detail ， including
physical
crosslinking ， chemical
crosslinking ， enzymatic
crosslinking ，
interpenetrating polymer network． The application of sodium alginate hydrogel in drug release is also introduced ， including oral administration ， subcutaneous administration ， mucosal administration ， pulmonary administration ， transdermal administration． Finally ， the problems in research and prospect of sodium alginate hydrogels are discussed． Key words sodium algiate ； hydrogel ； preparation ； drug release ； crosslinking 胞
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海藻酸钙凝胶微球的制备和pH敏感释放
刘丽英;王圣洁
【期刊名称】《中国组织工程研究》
【年(卷),期】2009(013)042
【摘要】背景:大多数蛋白质和多肽药物存在稳定性差、生物利用度低等缺点,为提高其生物利用度,目前常用将蛋白类药物包裹在高分子材料中,制成缓释控释体系.由于蛋白质外层的载体材料能起到一定保护作用,因此可增加此类药物的稳定性.目的:以含水率为指标,通过正交实验设计,找出制备海藻酸钙微球的最佳条件.并以牛血清白蛋白为模型药物,考察微球载药性能及DH环境下的释放规律.设计、时间及地点:对比观察实验,于2007-10/2009-05在四川大学高分子科学与工程实验楼完成.材料:海藻酸钠、无水氯化钙由成都科龙试剂公司提供,牛血清白蛋白由上海伯奥生物
科技有限公司提供.方法:采用滴制法制备了海藻酸钙微球,考察了海藻酸钠质量分数、氯化钙质量分数、交联时间对微球含水率的影响.采用牛血清白蛋白作为模型药物,
对优化条件下海藻酸钠凝胶微球进行载药量和释放行为的考察.主要观察指标:微球
中牛血清白蛋白包封率及在不同pH介质中白蛋白的释放行为.结果:当海藻酸钠质
量分数、氯化钙质量分数均为2.0%,交联时间为6 h,所得微球含水率最高能达到70%.pH溶胀实验显示,微球在盐酸溶液,氯化钠溶液中不溶胀,而在磷酸盐缓冲液中溶胀体现一定的pH敏感性.微球载药量约为5%,包封率为70%左右.对药物释放曲线几种模型方程进行拟合,发现释放曲线不符合Higuchi释放模型.结论:滴制法制备海藻酸钠微球条件温和,不接触有机溶剂.微球含水率高具有pH敏感性且能有效载药,适合作为蛋白质和多肽药物包裹材料.%BACKGROUND: Most of protein and polypeptide drugs are usually low stability and bioavailability. For the
purpose of higher bioavailability, the common method is to encapsulate the drug into polymers microspheres, which form control-released system. It also can improve drugs stability due to the polymer due to the protective effect of the coated materials. OBJECTIVE: Based on water content, the preparation of microspheres was optimized by the orthogonal experiments. The drug loading efficiency as well as drug release in different pH was studied by using bovine serum albumin as a model protein drug. DESIGN, TIME AND SETTING: The contrast observation experiment was performed at the Department of Polymer Science and Engineering, Sichuan University from October 2007 to May 2009. MATERIALS: Sodium alginate and calcium chloride were provided by Kelong Reagent Company, Bovine serum albumin was obtained from Shanghai Boao Biological Technology Company. METHODS: Alginate microspheres were prepared by dropping in the experiment. The impact of experimental condition such as the concentration of sodium alginate, calcium chloride concentration and the cross-linked time to water content were investigated. In vitro release behavior of the microspheres was studied in different pH value medium. MAIN OUTCOME MEASURES: The entrapment efficiency, as well as bovine serum albumin release in different pH value medium. RESULTS: The optimum preparation conditions were selected: the sodium alginate and calcium chloride mass fraction were
2.0%, respectively, the cross-linked time was 6 hours. The water content was 70% maximally. The microspheres swell in phosphate buffer (pH7.4) exhibited pH responsiveness properties. The drug loading efficiency was
approximately 5%, and the drug encapsulation efficiency was about 70%. The bovine serum albumin release data were analyzed according to zero-order and first-order kinetics as well as the Higuchi model using linear regreession analysis. The results revealed that bovine serum albumin release from phosphate buffer did not fit Higuchi diffusion. CONCLUSION: Alginate provides mild preparation condition without organic solvent. It is a promising system for controlled release drug delivery carrier due to high water content and pH-sensitive release.
【总页数】4页(P8303-8306)
【作者】刘丽英;王圣洁
【作者单位】四川大学高分子科学与工程学医用高分子材与人工器官系,四川省成都 610065;四川大学高分子科学与工程学医用高分子材与人工器官系,四川省成都610065
【正文语种】中文
【中图分类】R318
【相关文献】
1.pH敏感型海藻酸钙多孔凝胶微球的制备及溶胀性能的研究 [J], 张驰宇;贺高红;焉晓明;段志军
2.pH敏感聚衣康酸/丙烯酰胺水凝胶微球的制备与性能 [J], 郭锦棠;提岩;李丽娜;李伶
3.盐酸二甲双胍pH敏感性水凝胶微球的制备 [J], 谢英花;刘朝霞;张梅梅;张冬梅
4.pH敏感水凝胶微球的制备及二甲酸钾缓释和抗菌性能分析 [J], 郭小炜;李玉妍;王秀丽;杨忠鑫;陈南春;解庆林
5.pH/盐双敏感型聚离子液体凝胶的制备及对环丙沙星的控制释放 [J], 赵亚梅;刘星悦;李泽城;曹婷婷;杨靖;丁思奇
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