功能性壳聚糖复合微胶囊的制备及性能研究

摘要

壳聚糖微胶囊具有无毒、生物相容性好等优点，在药物控制释放、染料包覆稳定等领域具有十分重要的应用价值，但是单纯由壳聚糖作为壁材的微胶囊存在膜壁软、力学性能低等缺点。本论文以提高壳聚糖微胶囊的力学性能，调节其活性物质的负载和释放功能为研究目标，分别通过在微胶囊囊壁引入无机纳米粒，以及引入可在温度诱导下与壳聚糖形成凝胶的有机物，来制备新型功能化壳聚糖复合微胶囊。　　本课题第一部分是以壳聚糖和纳米二氧化硅为微胶囊的壁材原料，自制气-液微流控装置制备大小可控、粒径分布窄的壳聚糖/纳米二氧化硅复合微胶囊。研究壳聚糖溶液与硅溶胶的不同体积配比、气相速度和接收液浓度对复合微胶囊外表形态和粒径大小的影响。通过扫描电镜、热重分析等对复合微胶囊进行了结构和性能表征。结果表明：在壳聚糖溶液与硅溶胶体积配比为10:1.5、气体流速为0.6-0.8L/min、接收液十二烷基硫酸钠（SDS）溶液浓度为2wt％、液相流速3mL/h时，制备得到的壳聚糖/纳米二氧化硅复合微胶囊粒径均一、膜壁致密。复合微胶囊的机械强度与韧性较壳聚糖微胶囊有了很大的提高。复合微胶囊对溶液pH值具有选择响应性，在碱性和中性环境中不溶胀，在酸性环境中发生了不同程度的溶胀，并且随着 pH值的减小，溶胀率出现明显增大。研究了不同 pH值与温度对微胶囊释药行为的影响。结果显示，在相同的药物释放环境下，壳聚糖/纳米二氧化硅复合微胶囊比壳聚糖微胶囊的释药周期长，且缓解了药物突释现象，可以更持续稳定的释放药物。在酸性环境下，复合微胶囊的药物释放速率相对较快。随温度升高，复合微胶囊的药物释放速率加快。采用MTT法对空白壳聚糖/二氧化硅复合微胶囊进行细胞体外毒性测试，结果证明其没有细胞毒性。　　第二部分初步探索了一种可温度诱导凝胶化的壳聚糖微胶囊的制备方法。在壳聚糖浓度为2wt%-3wt%，甘油磷酸钠高于8wt%，接收液SDS浓度为1.5wt%-3wt%时，制备内部囊芯包覆壳聚糖和甘油磷酸钠混合溶液的壳聚糖/甘油磷酸钠复合微胶囊。将复合微胶囊在37℃下处理5分钟，再冷却到室温得到内部凝胶化的壳聚糖复合微胶囊。通过扫描电镜观察发现，升温处理后的胶囊内部有明显的贯穿空洞，且有清晰的三维网状结构，说明复合微胶囊内部具有凝胶结构。温度诱导凝胶化后的壳聚糖/甘油磷酸钠复合微胶囊，对荧光素钠具有较好的包覆效果，并有效降低了复合微胶囊中荧光素钠在水溶液中的泄露。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 微胶囊

1.2 壳聚糖

1.3 纳米二氧化硅

1.4 本课题研究的目的、意义和内容

第二章 壳聚糖/纳米二氧化硅复合微胶囊的制备及力学性能的研究

2.1引言

2.2实验与表征

2.3结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 壳聚糖/纳米二氧化硅复合微胶囊的溶胀性能及释药性能的研究

3.1引言

3.2实验与表征

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章 可温度诱导凝胶化的壳聚糖/甘油磷酸钠复合微胶囊

4.1引言

4.2实验与表征

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表论文