壳聚糖季铵盐/利巴韦林缓释微球的制备及其释药研究

摘要

壳聚糖(CS)是一种来源丰富的天然高分子，由于它本身的特殊结构，使其具有独特的性能。为了扩大壳聚糖的应用，必须对其进行化学改性，壳聚糖的季铵化改性是其中的一种，目前在合成方面的研究常见报道，但是应用方面的研究还不够广泛，主要局限在废水处理、医学、化妆品等方面，对于壳聚糖季铵盐的载药和释药行为的研究少见报道。本文用羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)作为利巴韦林(RIV)的药物缓释载体，研究了载药微球的制备及其释药特性，为扩大壳聚糖的应用提供科学依据。 研究的主要内容及结果如下： 1、HTCC的制备研究：在单因素实验的基础上，通过正交实验，得出了合成HTCC的最佳工艺条件，即在中性介质中反应，2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)与CS的质量比为4，反应时间为4h，反应温度为80℃，水与异丙醇的体积比为3，此时产物的取代度可达83％。 2、HTCC的结构和稳定性：利用傅里叶变换红外光谱分析HTCC的结构，证明ETA已经接枝到CS分子链的氨基上。X-射线衍射分析说明ETA接枝到CS分子链上后，其结晶度下降。采用热分析考察HTCC的热稳定性，结果显示，ETA接到CS分子链上后，HTCC的热稳定性下降，其分解过程大致可以分为两大步。第一步为主链脱乙酰、糖苷键的裂解，第二步为吡喃环的裂解以及炭化残渣的分解，它们都是放热反应。 3、CS微球和HTCC微球的结构表征：粒度分析仪分析结果显示，CS微球平均粒径为195.4nm，HTCC微球平均粒径为211.6nm。傅里叶变换红外光谱分析微球的结构表明，TPP与CS的-NH3+发生了离子交联作用；TPP与HTCC的-N+(CH3)3发生了离子交联作用。RIV被包埋在微球内部或吸附在微球表面。 4、CS微球和HTCC微球的载药研究：考察了RIV浓度、TPP浓度对微球包封率和载药量的影响。结果表明，随着RIV浓度的增大，CS和HTCC载药微球包封率逐渐减少，而载药量却逐渐增加。随着TPP浓度的升高，CS和HTCC载药微球包封率先增加后减小，载药量却一直减小。壳聚糖经季铵盐改性后，载药微球的包封率和载药量显著提高，最佳包封率和载药量均由壳聚糖(CS)微球的10.0％提高到14.5％。 5、CS微球和HTCC微球的释药研究：在酸性、中性和碱性介质中，CS和HTCC两种载药微球在释药初始阶段均有一个“暴释”过程，随后快速释药，10h释药达到平衡，在72h时HTCC微球释药量都比CS的大。微球的释药过程分为三阶段，分别为暴释、扩散、溶蚀与降解。根据微球的释药曲线，在第二阶段进行释药模型拟合，结果表明CS微球和HTCC微球均符合Higuchi方程，属于扩散释放。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

第一章前言

1壳聚糖化学改性

1.1酰化反应

1.2羧基化反应

1.3醚化反应

1.4席夫碱反应

1.5季铵化反应

1.6接枝共聚

1.7磺化反应

1.8鳌合反应

2壳聚糖季铵盐的制备研究

3壳聚糖及其季铵盐药物缓释研究

3.1壳聚糖药物缓释剂的剂型

3.2壳聚糖及其季铵盐在药物缓释的应用

4利巴韦林的结构与用途

5本课题研究的目的、意义与内容

5.1目的意义

5.2主要研究内容

第二章 壳聚糖季铵盐改性及其表征

1实验材料

1.1实验药品

1.2实验仪器及设备

2实验方法

2.1羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)的合成

2.2 HTCC的取代度的测定

2.3傅里叶变换红外光谱分析

2.4 X-射线衍射分析

2.5热分析

3结果与讨论

3.1季铵盐改性单因素分析

3.2季铵化改性正交试验分析

3.3壳聚糖及其改性产物的表征

4结论

第三章 壳聚糖、壳聚糖季铵盐载药微球的制备及表征

1实验材料

1.1实验药品

1.2实验仪器及设备

2实验方法

2.1利巴韦林(RlV)标准曲线的建立

2.2微球的制备

2.3包封率、载药量的测定

2.4粒径的测定

2.5扫描电子显微镜分析

2.6傅里叶变换红外光谱分析

3结果与讨论

3.1 RIV浓度对CS微球包封率、载药量的影响

3.2 TPP用量对cs微球包封率、载药量的影响

3.3 R IV用量对HTCC微球包封率、载药量的影响

3.4 TPP用量对HTCC微球包封率、载药量的影响

3.5季铵化改性对CS微球包封率、载药量的影响

3.6微球的粒径分布表征

3.7微球的扫描电子显微镜(SEM)分析

3.8微球的傅里叶变换红外光谱表征

4结论

第四章 壳聚糖、壳聚糖季铵盐载药微球的释药研究

1实验材料

1.1实验药品

1.2实验仪器及设备

2实验方法

3结果与讨论

3.1 pH值对微球释药的影响

3.2 TPP浓度对微球释药的影响

3.3 HTCC取代度对微球释药的影响

3.4微球的释药机理探讨与释放数学模型拟合

4结论

第五章 总结论及研究展望

1总结论

2研究展望

参考文献

致 谢

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