交联壳聚糖水凝胶填充层状组装微胶囊的制备及性能研究

摘要

自1991年Decher等提出基于静电相互作用的层层组装概念以来，采用层层组装法制备聚电解质微胶囊引起了广泛的注意。聚电解质微胶囊具有诱导物质自发沉积的性质为其在生物技术、化工、制药等领域实现对物质的有效包埋开创了一条崭新的思路。 壳聚糖是一种生物相容性良好的大分子多糖，对人体无毒，还具有抗菌、消炎等作用。本文首先将甲基丙烯酸(MAA)和乳酸(LA)接枝到壳聚糖(CS)分子链上，合成了水溶性可光交联的壳聚糖衍生物(CML)，采用无机沉淀法将其掺杂到碳酸钙微粒中，在微粒表面组装聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)。用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶去碳酸钙模板后，得到内部填充CML的微胶囊。通过紫外光引发CML，中双键的交联聚合，最终得到了内部含有CML凝胶的微胶囊。凝胶填充的微胶囊干燥时尺寸从6.8微米收缩到4.6微米，但仍可保持球形；再次水化后，能够膨胀恢复其原有尺寸和形态。各种具有不同电荷性质、分子量和亲疏水性的染料分子及蛋白质均可被有效装载到微胶囊内。深入研究了所制备的凝胶填充微胶囊的干燥性能和水化恢复性能、pH响应性和微胶囊内壳聚糖水凝胶的可控降解性能。 研究了生物活性物质DNA在壳聚糖水凝胶填充微胶囊中的包埋和释放。详细考察了初始孵化浓度、温度、盐浓度和pH值对DNA的定量包埋的影响以及包埋DNA后的微胶囊在不同温度、盐浓度和pH值的溶液中的释放行为。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1前言

1.2聚电解质微胶囊制备技术

1.2.1层层组装技术

1.2.2聚电解质在胶体粒子表面的组装

1.2.3模板

1.2.4囊壁材料

1.3微胶囊的基本物理性能

1.3.1微胶囊的热稳定性能

1.3.2微胶囊的电性能

1.3.3微胶囊的渗透性能

1.3.4微胶囊的机械性能

1.4物质的包埋

1.4.1在晶体表面进行LbL组装

1.4.2内层分解包埋

1.4.3囊内聚合

1.4.4利用囊壁开关性质包埋

1.4.5选择性沉淀法包埋

1.4.6利用囊内填充诱导物自沉积包埋

1.5物质的释放

1.5.1破坏囊壁

1.5.2改变囊壁渗透性

1.5.3改变囊内诱导物与包埋物质的作用

1.6课题的提出

第二章交联壳聚糖水凝胶填充层状组装微胶囊的制备

2.1实验部分

2.1.1主要原材料和试剂

2.1.2水溶性可光交联壳聚糖的合成

2.1.3含CML碳酸钙微粒的制备

2.1.4凝胶填充的聚电解质微胶囊的制备

2.1.5测试与表征

2.2水溶性可光交联壳聚糖的制各

2.3 CaCO3(CME)微粒的制备与表征

2.4内部含有CML凝胶的微胶囊的制备与表征

2.5本章小节

第三章交联壳聚糖水凝胶填充层状组装微胶囊的性能研究

3.1实验部分

3.1.1主要原材料和试剂

3.1.2水溶性可光交联壳聚糖的合成

3.1.3含OML碳酸钙微粒的制备

3.1.4凝胶填充的聚电解质微胶囊的制备

3.1.5 FITC-CML的制备

3.1.6干态和水化后微胶囊尺寸的测量

3.1.7微胶囊的pH响应性研究

3.1.8微胶囊的降解实验

3.1.9各种染料的包埋

3.1.10各种染料的释放

3.1.11测试与表征

3.2结果与讨论

3.2.1 CML凝胶填充微胶囊干态和水化性能

3.2.2 CML凝胶填充微胶囊PH响应性能

3.2.3 CML凝胶填充微胶囊的降解性能

3.2.4 CML凝胶填充微胶囊的力学性能

3.2.5 CML凝胶填充微胶囊的装载沉积性能

3.2.6 CML凝胶填充微胶囊中各种染料的释放

3.3本章小结

第四章交联壳聚糖水凝胶填充层状微胶囊中DNA的装载及释放

4.1实验部分

4.1.1主要原材料和试剂

4.1.2 FITC-DNA的制备

4.1.3 CML凝胶填充微胶囊的制备

4.1.4 DNA包埋的定性观察

4.1.5 DNA的定量包埋

4.1.6 DNA的释放

4.2结果与讨论

4.2.1 FITC-DNA在微胶囊中装载的定性观察

4.2.2初始浓度对DNA自发沉积的影响

4.2.3温度对DNA自发沉积的影响

4.2.4盐浓度对DNA自发沉积的影响

4.2.5 pH值对DNA自发沉积的影响

4.2.6温度对DNA释放的影响

4.2.7盐浓度对DNA释放的影响

4.2.8 pH值对DNA释放的影响

4.3本章小结

全文结论

参考文献

作者简介

致谢