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超临界流体载药技术是指利用超临界CO2流体溶解或分散药物,将其负载到聚合物基质中,从而通过缓释作用于人体。这一技术在制药领域已引起关注,并有相应产品面世。在纺织领域,目前超临界CO2流体主要用于纤维染色,若能参考载药技术,利用超临界CO2流体将具有功能性的物质负载到纺织纤维中,则能形成具有缓释效应的功能性纺织品,同时也大大提高了超临界CO2流体在纺织领域的应用。本文以超临界CO2流体为介质、粘胶长丝织物及二醋酸纤维为基材,选取不同种类的药物,在超临界CO2流体中进行药物在纤维上的负载及其缓释行为研究。研究主要分为三部分:药物所含极性基团、分子量、空间位置的变化对药物在超临界CO2流体中溶解度、在纤维上载药量、释放介质中药物从纤维中缓释行为的影响;超临界CO2流体中美肤药物在粘胶纤维上的负载及缓释行为研究,并比较了美肤药物烟酰胺、白藜芦醇在粘胶纤维上的负载及缓释行为;超临界CO2流体中美肤药物在二醋酸纤维上的负载及缓释行为研究,并比较了美肤药物烟酰胺、白藜芦醇在二醋酸纤维上的负载及缓释行为,此外对同种药物从不同纤维基质中的的缓释行为进行了比较。具体内容如下:(1)参考化妆品原料结构,选取了具有不同取代基、不同分子量、不同空间位置的9种药物[对羟基苯甲酸(PHBA)、对氨基苯甲酸(PABA)、对羟基苯甲酸甲酯(MPDB)、对氨基苯甲酸甲酯(MPAB)、对氨基苯甲酸乙酯(EPAB)、对氨基苯甲酸丁酯(BPAB)、邻甲氧基苯甲酸(2-MBA)、间甲氧基苯甲酸(3-MBA)、对甲氧基苯甲酸(4-MBA)],对其在超临界CO2流体中的溶解度,以及粘胶基质上的载药量、缓释行为进行了研究,其中乙醇作为释放介质。实验结果表明,取代基的疏水性能够显著提高药物在超临界CO2流体中的溶解度,且对于含有极性基团的同分异构体药物,随着取代基的位置从邻位到对位,药物在超临界CO2流体中的溶解性逐渐减小。从药物分子结构整体而言,其疏水性越强,其在超临界CO2流体中的溶解性越好。粘胶纤维上的载药量主要依赖于流体中药物溶解度,其溶解度越大,载药量越大;同时,若药物与纤维之间有较好的亲和力,也能进一步提高药物在纤维上的载药量。粘胶基质上药物的绝对释放量及其速率,随其在纤维上的载药量增大而提高;而药物的累计释放行为则主要与其分子极性相关,药物分子极性越强,其从粘胶纤维上的释放速率越慢,累计释放百分比也越小。(2)选取美肤药物烟酰胺、白藜芦醇为模型药物,粘胶长丝织物作为聚合物载体,研究超临界CO2流体中美肤药物在粘胶基质上的负载及缓释行为,其中乙醇作为释放介质。首先探讨超临界CO2流体对粘胶纤维结构与性能的影响,以此为基础考察流体条件对烟酰胺在粘胶纤维上载药量的影响及不同超临界CO2流体条件下得到的载有烟酰胺的粘胶纤维的缓释规律。随后探讨超临界CO2流体对美肤药物烟酰胺结构与性能的影响,并比较美肤药物烟酰胺、白藜芦醇在流体中溶解度、在粘胶纤维上载药量及其缓释规律,最后对载药后的粘胶纤维结构与性能的变化进行了分析。实验结果表明,经超临界CO2流体处理后,粘胶纤维的表面形态、化学结构、聚集态结构、热降解性能并未产生明显变化,只有当处理条件较为剧烈,即当温度高至120℃、压力升至20 MPa、时间延长至120 min此三种条件下,粘胶纤维大分子链中羟基(—OH)、C—O—C基团的红外吸收峰强度有小幅度下降。当达到平衡时间60 min后,烟酰胺在粘胶纤维上的载药量不再增加,载药量随着流体温度一般呈先上升而后下降趋势,随流体压力上升而上升,并随所使用夹带剂含量呈先减小而后上升趋势。烟酰胺从粘胶纤维中的绝对释放行为同样与载药量密切相关,载药量越大,绝对释放量越大,绝对释放速率也越大;随着流体温度的升高,烟酰胺从粘胶纤维中的累计释放百分比、累计释放速率均增大,而随着流体压力的升高,烟酰胺从粘胶纤维中的累计释放百分比减小。经超临界CO2流体处理后,烟酰胺结构、性能并未下降,反而其稳定性有一定上升。烟酰胺在超临界CO2流体中的溶解度明显高于白藜芦醇在流体中的溶解度,其在粘胶纤维上的载药量也更高;绝对释放行为仍与两种药物在纤维上的载药量正相关,载药量越大,绝对释放量越大,绝对释放速率也越大;且烟酰胺从粘胶纤维中的累计释放百分比及相应的释放速率均高于白藜芦醇从粘胶纤维中的累计释放百分比及相应的释放速率。经超临界CO2流体负载后,粘胶纤维表面分布的烟酰胺、白藜芦醇均为不同大小的颗粒状形态;同时两种药物的载入影响到了粘胶纤维的微观结构,粘胶纤维大分子链中氢键作用增强,聚集态结构发生改变,结晶度呈下降趋势,耐热性也有所降低;但其拉伸断裂性能并未受到影响。(3)选取美肤药物白藜芦醇、烟酰胺为模型药物,二醋酸纤维作为聚合物载体,研究超临界CO2流体条件中美肤药物在二醋酸纤维上的负载及缓释行为,其中乙醇作为释放介质。首先探讨超临界CO2流体对二醋酸纤维结构与性能的影响,以此为基础考察流体条件对白藜芦醇在二醋酸纤维上载药量的影响及不同超临界CO2流体条件下得到的载有白藜芦醇的二醋酸纤维的缓释规律。随后探讨超临界CO2流体对美肤药物白藜芦醇结构与性能的影响,并比较美肤药物烟酰胺、白藜芦醇在二醋酸纤维上的载药量及其缓释规律,同时比较相同药物从粘胶纤维、二醋酸纤维中的缓释规律,最后对载药后的二醋酸纤维结构与性能的变化进行了分析。实验结果表明,当超临界CO2流体处理条件较低时,二醋酸纤维结构与性能并未受到明显影响,但当流体温度高至120℃、压力升至20 MPa、时间长达120 min此三种条件下,二醋酸纤维分子链中部分氢键被破坏,结晶度呈下降趋势,同时纤维的热性能有一定下降。随着超临界CO2流体处理时间的延长,白藜芦醇在二醋酸纤维上的载药量一直呈上升趋势,并随着流体温度先下降而后上升,随着流体压力一直呈上升趋势。绝对释放行为仍与白藜芦醇在二醋酸纤维上的载药量密切相关,载药量越大,绝对释放量越大,相应的释放速率也更快,而更高温度及压力的超临界CO2流体条件下得到的载有白藜芦醇的二醋酸纤维的累计释放百分比更低,其累计释放速率也更慢。经超临界CO2流体处理后,白藜芦醇的结构与性能并未下降,反而其稳定性有一定上升。烟酰胺在二醋酸纤维上的载药量高于白藜芦醇在二醋酸纤维上的载药量;而绝对释放行为仍与两种药物在二醋酸纤维上的载药量正相关,载药量越大,绝对释放量及相应的释放速率也越大;但相较烟酰胺,白藜芦醇从二醋酸纤维中的累计释放百分比更低。对于同一种药物从粘胶纤维、二醋酸纤维中的释放行为,烟酰胺从二醋酸纤维中的释放速率更慢,而白藜芦醇从粘胶纤维中的释放速率更慢,且释放平衡时,仍有近45%的白藜芦醇停留在粘胶基质上。同时负载有白藜芦醇的二醋酸纤维的耐洗性明显高于负载有烟酰胺的二醋酸纤维的耐洗性。经超临界CO2流体负载后,二醋酸纤维表面分布的烟酰胺、白藜芦醇均为不同大小的颗粒状形态;两种药物的载入也影响到了二醋酸纤维的微观结构,二醋酸纤维分子链中部分氢键被破坏,大分子链的有序结构向无序态转变,结晶度呈下降趋势,热降解性能也有所降低;此外二醋酸纤维的拉伸断裂强力也有一定下降。相较烟酰胺,白藜芦醇对二醋酸纤维结构与性能的影响更为显著。最后,通过粘胶纤维、二醋酸纤维作为基于超临界CO2流体的美肤性纤维的适用性比较发现,超临界CO2流体对粘胶纤维聚集态结构的影响不明显;但当流体处理条件较为剧烈时,影响到了二醋酸纤维的聚集态结构及热性能。药物在两种纤维基质上的载药量主要取决于药物在超临界CO2流体中的溶解度。极性较强的美肤药物从粘胶纤维中的释放速率会更慢些;由于流体对二醋酸纤维的增塑膨化作用,使得药物更容易随着流体进入二醋酸纤维内部,从而有利于药物在释放介质中以更慢的速率从二醋酸纤维中释放出来。负载药物后,相较粘胶纤维,二醋酸纤维的结构和性能更易受到影响。本文研究了不同药物结构及不同超临界CO2流体条件中药物在纤维基质上的负载及其缓释行为,同时探讨了超临界CO2流体对纤维结构与性能的影响,此外还考察了药物在超临界CO2流体中的稳定性,并对负载药物后的纤维结构和性能的变化进行了研究。研究表明超临界CO2流体在美肤性纤维制备领域具有非常高的应用价值。