磁性壳聚糖微球的制备及在医药领域的应用

天然来源的壳聚糖是自然界唯一的天然碱性多糖,它以其较好的生物相容性在药物控释释放、基因治疗和组织工程中有一定应用。磁性壳聚糖微球是近年来新兴的一种天然高分子磁性微球,其中报道最为多见的是Fe3O4纳米粒子与壳聚糖制备成的复合微球。本文就磁性壳聚糖微球的制备方法及在生物医药领域中的应用进行综述。     

壳聚糖微球的制备方法研究进展

为了增加药物的靶向性、负载性及控释性能,将其包覆在微球中。壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、无毒副作用等特点,可作为制备微球的载体。壳聚糖微球的制备方法主要有喷雾干燥法、乳化交联法、凝聚法、溶剂蒸发法等。综合国内外文献,对其制备方法进行了综述研究。     

多孔壳聚糖微球的制备研究

对多空壳聚糖微球的制备工艺条件进行了研究.以环己烷作致孔剂,利用液体石蜡作有机分散介质,戊二醛作为交联剂,采用悬浮交联法进行制备.多孔壳聚糖微球最佳制备条件为:反应温度60℃,pH8~9,提取时间48 h,可得到90%的多孔壳聚糖微球大小为3~12μm.该法具有耗时短,制备的壳聚糖微球粒径小、粒度分布窄、多孔性等特点.     

壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附

利用反相悬浮交联法,以Fe3O4为核,制备了壳聚糖磁性微球.将其用于水中偶氮品红的吸附,研究了溶液酸度、吸附时间、偶氮品红初始浓度、温度、离子强度对吸附的影响.结果表明:在40℃,pH 4.0,无盐条件下吸附效果最佳,壳聚糖磁性微球对偶氮品红的饱和吸附量达到357.1 mg/g.运用相关数学模型拟合实验数据得出,该吸附同时符合Freundlich和Langmuir模型(均R2>0.96).经3次重复使用再生后壳聚糖磁性微球对偶氮品红的吸附率仍高于90%.该种新型吸附剂吸附能力强、速度快且易分离和可再生.     

离子交联法制备氟尿嘧啶壳聚糖微球

以壳聚糖为药用载体,5-氟尿嘧啶为模型药物,三聚磷酸钠为离子交联剂,采用离子交联法制备壳聚糖微球制剂,考察处方和工艺因素对载药微球形态、包封率及体外释放行为的影响;采用扫描电镜、粒度分析仪和红外光谱对微球结构进行表征。结果表明:5-氟尿嘧啶壳聚糖微球的包封率可达到77.8%,平均粒径为6.4μm,30 min时体外突释为21.3%,48 h以内的累积释药率为77.0%,缓释作用明显。     

壳聚糖固定化厌氧污泥微球的制备研究

将粉末状壳聚糖制备成一定浓度的溶液,采用包埋法将厌氧污泥固定化。本文详细讨论了壳聚糖固定化厌氧污泥微球制备过程中的主要影响因素,提出了以壳聚糖为载体的固定化厌氧污泥微球的制备方法。     

壳聚糖药物微球载体研究进展

壳聚糖是仅次于纤维素的天然多糖,因表面电荷密度高,毒副作用小,可生物降解,生物相容性好,兼具有强的生物粘附作用,使其在药物载体中具有独特的优势。主要介绍了壳聚糖微球作为药物载体常用的制备方法、释药特性、影响因素,以及在药物应用中的最新研究进展;指出了其在商品化方面亟须解决的问题。     

壳聚糖-5-氟尿嘧啶微球的制备

为了制备靶向型药物载体系统,采用超声乳化技术,以5-氟尿嘧啶(5-Fu)为模型药物,液体石蜡为有机分散介质,Span 80为乳化剂,戊二醛为交联剂,对壳聚糖(CS)进行乳化交联,制备了壳聚糖-5-氟尿嘧啶(CS-5-Fu)微球.对超声频率为40 kHz时的制备条件进行了优化,优化条件为:戊二醛用量2 mL,CS浓度1.0%,5-Fu浓度1.0%.采用红外光谱和扫描电子显微镜等对该条件下所得产物的结构和形貌进行了表征,采用紫外-可见光谱对其药物释放性能进行了研究.研究结果表明,CS-5-Fu微球外形为比较规整的球形,粒径在1~4μm之间,分布均匀,包封率为46.7%.在pH=7.2的磷酸盐缓冲溶液中,CS-5-Fu微球在30 h内的累积释药率为60.4%,具有明显的缓释作用.     

磁性壳聚糖微球固定化漆酶的制备及酶学性质研究

以Cerrena sp. HYB07菌株所产漆酶为研究对象,制备磁性Fe_3O_4-壳聚糖固定漆酶.磁性壳聚糖微球固定化漆酶制备的最优条件为:磁性Fe_3O_4纳米颗粒0.4μg·mL~(-1)、戊二醛质量浓度4 mg·mL~(-1)、交联时间12 h、给酶量160 U·mL~(-1)、固定化时间8 h.在此条件下,漆酶固定化率为78.03%,固定化漆酶活力为97.19 U·g~(-1).酶学性质研究表明,固定化漆酶的最适反应pH值为3.0,最适反应温度为45℃.与游离酶相比,固定化漆酶的热稳定性有所提高.固定化漆酶用于蒽醌染料活性亮蓝脱色,具有良好的重复利用性,不仅染料脱色率优于游离酶,且在汞离子存在下也效果显著.     

胺基化磁性壳聚糖微球对甲基橙的吸附研究

以壳聚糖为原料,通过反向悬浮聚合法制得磁性壳聚糖微球(M-CSm),再对其化学改性,制得胺基化磁性壳聚糖微球(NH2-M-CSm),用分光光度法分析其对甲基橙的吸附性能,并对吸附机理进行初步探讨.实验结果表明,该吸附剂对甲基橙的吸附受甲基橙的初始浓度、pH和温度等因素的影响.当吸附的pH在3.7左右,温度为303 K时,平衡去除率最大可达96.95%.另外对胺基化磁性壳聚糖微球的吸附脱附实验表明,在吸附、脱附3次后对甲基橙吸附率仍可以达到90%以上,可重复使用,再生性能好.     

磁性壳聚糖微球制备及其表征

采用红外光谱对反向悬浮交联的方法制备磁性壳聚糖微球进行结构表征.结果表明,采用Na OH溶液做为OH离子的提供体效果好于氨水,戊二醛做为交联剂的效果明显好于甲醛,可得到磁响应效果较好的黑色Fe3O4粒子.戊二醛一次性加入2 m L的效果与分两次加入1 m L的效果没有太大的差异,制得磁性壳聚糖微球的粒径分为12.78μm和15.27μm,均成黄绿色的球形,反应体系p H值应控制在4.0~8.0.通过电镜扫描可以直观的看出磁性壳聚糖微粒呈球形,质地均一,内部包裹黑色的磁性物质,颜色呈深黄绿色.通过红外光谱检测,证明磁性壳聚糖在3323.87、2823.53、1088.25、598.43 cm-1处具有明显的特征吸收峰.     

铁壳聚糖磁性微球对甲基橙废水的脱色研究

用铁壳聚糖磁性微球对甲基橙废水进行吸附脱色处理,研究了甲基橙的初始浓度对脱色率的影响。研究表明,铁壳聚糖磁性微球对甲基橙具有优良的脱色效果、吸附能力强、速度快、而且易分离和可再生。     

聚糖微球及其衍生物对利尿剂的吸附解吸特性

为开发用于利尿剂样品前处理的吸附介质,实现较高的浓缩倍数,以戊二醛为交联剂,通过反相悬浮交联法制备了粒径为70μm左右的壳聚糖微球。研究了壳聚糖微球及琥珀酸酐接枝改性后的壳聚糖微球对酸性利尿剂速尿和碱性利尿剂氨苯喋啶的吸附和解吸特性。实验结果表明,壳聚糖微球对酸性利尿剂速尿有较好的吸附性能,而琥珀酸酐接枝后的壳聚糖微球对氨苯喋啶有较好的吸附特性;利用乙酸乙酯作为解吸剂,可以使速尿达到较高的浓缩倍数,且解吸液浓度和初始浓度之间有较好的线性关系。此研究可望能降低利尿剂样品的前处理成本。     

荧光光谱法研究茜素红S与壳聚糖的结合反应

研究生物探针茜素红S和壳聚糖溶液的荧光光谱特征,用荧光光度法、分光光度法研究茜素红S与壳聚糖分子之间的结合反应,结果表明:其能量转移机制为非辐射能量转移,论证了茜素红S与壳聚糖结合作用为静态猝灭过程(Kq=2.958 1×1011L.mol-1.s-1).测定了其结合常数(KA=3.26×103)和结合位点数(n=102).     

含环氧基团的磁性高分子复合微球

在Fe₃O₄ 磁流体的存在下,采用无皂乳液聚合法制备了磁性苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）-甲基丙烯酸-（β-羟乙酯）三元共聚物／Fe₃O₄复合微球,对所得磁性高分子微球的形貌及磁性能进行了表征,探讨了GMA、引发剂、亲水单体的含量及磁流体用量对磁性高分子微球形貌和性能的影响。结果表明,随单体中GMA含量增加磁性高分子微球的分散性变差,随磁流体和亲水性单体含量增加磁性高分子微球的粒径减小,引发剂的含量对其粒径影响不明显。磁性复合微球中Fe₃O₄的质量分数可达19.80%,微球具有超顺磁性,其饱和磁化强度可达12.62emu/g。     

壳聚糖基荧光纳米微球的合成及性质

利用乙醇辅助的静电络合法在水溶液中成功合成了包覆CdSe／ZnS量子点的壳聚糖荧光纳米微球,可以通过调节壳聚糖、L--胺四乙酸及量子点等3种原料的投料比,实现对产物微球表面电荷和粒径的控制．采用动态光散射和荧光光谱研究微球,分别证实了产品的生理介质稳定性和优异荧光性质．荧光纳米微球在生理盐水中可以稳定存储两周以上,且荧光性质不变．因此,结合微球表面丰富的可修饰性官能团,表明荧光纳米微球在生物标记及检测方面拥有巨大的潜力．     

Comparison study of chitosan/β-cyclodextrin and carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin microspheres

To compare two microspheres of chitosan/β-cyclodextrin and carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin loaded theophylline as pulmonary sustained drug delivery carriers, the characteristics and ciliotoxicity were studied. The drug loadings of chitosan/β-cyclodextrin and carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin microspheres were 21.09% and 21.42%, and the encapsulation efficiencies were 91.40% and 92.80%. The distributions of 50% (d _0.5) of chitosan/β-cyclodextrin and carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin microspheres were 4.89 and 5.83 μm, respectively. Both microspheres showed spherical shape with smooth or wrinkled surfaces. FT-IR of chitosan/β-cyclodextrin microspheres demonstrated that theophylline had formed hydrogen bonds with chitosan and β-cyclodextrin, while for the carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin microspheres theophylline had interaction with carboxymethyl chitosan. The moisture absorption showed that an equilibrium was reached within 24 h. The two microspheres possessed better adaptability. In vitro release of theophylline from chitosan/β-cyclodextrin microspheres was slower than that from carboxymethyl chitosan/β-cyclodextrin microspheres at pH 6.8. Biography: LI Ruobao(1968–), male, Associate professor, research direction: foundation research of respiratory system.