锐孔—凝固浴法壳聚糖凝胶小球制备及其应用研究

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壳聚糖是自然界中存量十分丰富的多糖,具有优异的物理、化学和生物特性,其在药物辅料中的应用前景十分广阔。但目前壳聚糖凝胶的应用仍较大程度上处于研究阶段,且产品制备工艺较为复杂,有些产品在制备过程中涉及有毒试剂的使用,影响产品的生物相容性。本研究用简便的锐孔—凝固浴法制备了壳聚糖凝胶小球,探讨了制备过程中的参数对壳聚糖凝胶小球形貌和尺寸等的影响,并表征了壳聚糖凝胶小球的机械性能;以BSA为模型药物,研究了其作为药物载体的包载和释放性能;通过相分离致孔法得到多孔壳聚糖凝胶小球,以BSA为模型蛋白质,研究了其对溶液中蛋白质的吸附和解吸附性能。本研究讨论了滴加高度、滴加速度、搅拌速度、壳聚糖原料规格、壳聚糖溶液浓度、凝固浴浓度、针孔孔径对壳聚糖凝胶小球形貌尺寸的影响,最终通过正交试验确定实验条件下最佳制备参数为:滴加高度15cm,滴加速度1滴/2s,搅拌速度C150型磁力转子120rpm,低粘度壳聚糖,15mg/mL壳聚糖/1%乙酸溶液,凝固浴为1M氢氧化钠水溶液,针孔孔径0.9mm。其中壳聚糖原料粘度规格对产品平均粒径影响最大,粘度越高,其粒径越大;凝固浴浓度对粒径均匀程度影响最大,凝固浴浓度为0.1M时粒径标准差较1M时小;凝固浴浓度对壳聚糖凝胶小球的球形程度影响最大,凝固浴浓度越高,所得产品越接近球形。壳聚糖凝胶具有优异的机械强度,在pH≥3的盐酸溶液中不溶,而在低于此pH的盐酸溶液中发生溶解,溶解速率随pH降低、温度升高而加快。该方法制备的壳聚糖凝胶小球在实验条件下对模型药物BSA包载效率可达63.52%,释放性能具有pH敏感性:在pH<3模拟胃液溶液环境中具有快速释放特性,而在模拟肠液的弱碱性溶液环境中具有缓释特性。通过使用吐温20/液体石蜡作为油相分散在壳聚糖溶液中,锐孔-凝固浴法制备壳聚糖凝胶小球后,再用三氯甲烷将油相除去,后经纯化后得到具有巨孔(孔径1~10μm)和微孔(孔径70~200nm)的多孔壳聚糖凝胶小球,其对溶液中牛血清白蛋白有较大的吸附量,最高可达53.79mg/g;并能够高效解吸附,用生理盐水作为洗脱液,经30min淋洗后解吸附率较高。
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