磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能
药学中药物微胶囊制备及性能研究
药学中药物微胶囊制备及性能研究在药学领域，微胶囊是一种常见的药物制剂形式，它可以有效地保护药物免受外界环境的影响，提高药物的生物利用度和稳定性。
微胶囊制备技术已经被广泛应用于中药领域，为中药的研究和开发提供了新的途径。
本文将深入探讨药学中药物微胶囊的制备方法以及其性能研究。
1. 药物微胶囊的制备方法药物微胶囊的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。
物理方法包括喷雾干燥法、凝胶化沉淀法和乳化-溶剂挥发法。
喷雾干燥法是一种常用的制备微胶囊的方法，它通过将药物溶液喷雾成微小颗粒，使溶剂迅速挥发，从而形成固体微胶囊。
凝胶化沉淀法是一种将药物溶液与成胶物质混合后，再通过物理或化学交联使药物固定在胶体中的方法。
乳化-溶剂挥发法是将药物与油相乳化并形成乳液后，通过挥发乳液中的溶剂使药物包裹在微胶囊中的方法。
化学方法主要有离子凝胶法、聚合物交联法和胶囊化学反应法。
离子凝胶法是通过离子交换反应，在药物与成胶剂的反应体系中形成胶体颗粒，进而制备微胶囊。
聚合物交联法是将药物与聚合物溶液混合后，经过交联剂的作用，形成固体微胶囊。
胶囊化学反应法是一种在有机溶剂中将药物与交联剂进行化学反应，从而制备微胶囊的方法。
2. 药物微胶囊的性能研究药物微胶囊的性能研究主要包括粒径分布、载药率、释药速率、稳定性等方面的评价。
粒径分布是衡量微胶囊制备质量的重要指标之一。
粒径分布的均匀性直接影响到微胶囊的释药速率和稳定性。
常用的粒径分布评价方法有激光粒度仪和扫描电镜观察等。
载药率是指微胶囊中所含药物的质量百分比。
载药率的高低与微胶囊的制备方法和药物的特性密切相关。
载药率的评价可通过理化性质分析和含量测定等方法进行。
释药速率是指药物从微胶囊中被释放出来的速率。
释药速率的快慢是由微胶囊的特性和药物的性质所决定的。
常用的评价方法有离体释药试验和动物体内试验等。
稳定性是指微胶囊在储存期间的物理和化学稳定性。
稳定性的评价需要考察微胶囊的结构稳定性、药物含量变化以及药物分解等。
Fe3O4磁性纳米微粒的制备及药物缓释性能的研究
Fe3O4磁性纳米微粒的制备及药物缓释性能的研究刘坤;陈良勇;蒋恒;韩钧尧;徐敏;林金辉;马晓艳【摘要】采用水热法制备了Fe3O4磁性纳米微粒,采用FTIR、XRD和SEM等技术对样品的粒径、晶体结构和形貌进行了表征,选用盐酸多西环素为模型药物,研究了不同药物浓度条件下Fe3O4磁性纳米微粒的吸附性能以及不同pH条件下的药物释放行为.结果表明:Fe3O4磁性纳米微粒在药物浓度0.1 g/L时,对药物吸附率最高,达到46.2％,pH =3时药物缓释性能最佳.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(042)004【总页数】3页(P66-68)【关键词】水热法;Fe3O4磁性纳米微粒;吸附;释放【作者】刘坤;陈良勇;蒋恒;韩钧尧;徐敏;林金辉;马晓艳【作者单位】成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059;成都理工大学材料与化学化工学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TB321随着新型药剂学的逐步成熟，药物制剂在理论、工艺及研究等方面进入了一个全新的阶段，缓控释制剂和靶向制剂已经成为了研究的热点［1］。
其中就包括以磁性纳米材料为药物载体的研究，其小尺寸效应、良好的靶向性、生物相容性、生物降解性和功能基团等优点，不仅能弥补传统给药系统的缺陷(药物无法到达特定病变位置、无法在某个局部形成较高浓度而不产生毒副作用［2］)，也可为药物缓释的发展提供支持。
Fe3O4 磁性纳米微粒是一类非常重要的无机磁性功能材料，由于其突出的磁响应性和超顺磁性在诸多领域显示出了强大的生命力［3－6］。
目前，用于合成磁性Fe3O4 纳米微粒的方法较多，如中和沉淀法［7］、化学共沉淀法［8］、溶胶－凝胶法［9］、微乳液法［10］和水热法［11－12］等。
微胶囊材料的制备及其应用研究
微胶囊材料的制备及其应用研究随着现代科学技术的日益发展和人们生活水平的提高，人们对于新型材料的需求也越来越高。
微胶囊作为一种新型材料被广泛研究和应用，其由于具有超强的包埋和控释效果使得它被广泛用于食品、医药、化工等多领域。
微胶囊的材料制备技术研究能够为化学、生物等领域的研究带来新的思路。
一、微胶囊材料的概述微胶囊是一种中空的微小颗粒，由包覆物质的外层和中间空心区域构成。
微胶囊可以用各种成分制成，比如天然或合成聚合物、蛋白质、脂肪、胶体或聚合物-蛋白质复合物等。
微胶囊技术分为两类，即化学方法和物理方法。
化学方法是指使用若干种化学物质在反应溶液中进行复杂的化学反应，形成聚合物粒子后，把其中一个反应物从复合物中去除并保持聚合物的凝聚状态。
物理方法则是指通过机械或电化学技术来制备微胶囊。
二、微胶囊材料制备方法1. 化学方法制备化学方法可以通过多种方式制备微胶囊材料，其中较常见的是油包水法和水包油法。
油包水法指将包被物质溶解在水冷的油滴中，然后通过化学反应使包被成为坚实的微胶囊。
而水包油法则是将包被物质溶解在油滴中，然后将油滴加入某种调节剂内，并通过化学反应使其形成固态微胶囊。
2. 物理方法制备物理方法是将微胶囊材料通过机械或电化学技术制备而成。
机械法使用旋转式或喷雾式喷雾器将包覆物质喷雾到硬质表面。
电化学法在电解池中使用恰当的电极和电流密度，并在适宜的反应温度下，通过电化学反应来制备微胶囊的方法。
3. 各种方法的优缺点比较化学方法制备微胶囊科学的研究较早，反应控制比较好，但存在化学反应组分复杂，材料选择限制，以及对环境有污染的不足。
而机械法和电化学法则不存在以上的消极因素，而且材料选择范围广泛，制备难度较小。
但由于这两种方法的工艺限制，只能在比较狭窄的领域内得到了应用。
三、应用研究微胶囊材料具有超强的包埋和控释效果，使得它被广泛用于食品、医药、化工等多领域。
在食品领域，微胶囊可以将食品中的颜色、香味、口感等多种特性进行稳定化和调整，延长了食品的保质期并提高食品的营养价值。
药物微胶囊的制备与应用
药物微胶囊的制备与应用药物微胶囊的制备与应用是近年来药物研究领域的热点之一。
微胶囊是一种将药物封装在微小胶囊内的技术，可以提供药物的稳定性、延长释放时间和控制药效的作用。
本文将着重介绍药物微胶囊的制备方法和应用领域。
一、药物微胶囊的制备方法1. 乳化法乳化法是一种常见的制备药物微胶囊的方法。
首先，将药物和胶囊材料分别溶解在两个相互不相溶的溶剂中，然后将两个溶液以适当的速率混合，并通过加热、超声或机械搅拌等方式形成乳液。
最后，通过蒸发、凝固或交联等方法使乳液中的胶囊材料生成囊状结构，从而制备出药物微胶囊。
2. 凝胶化法凝胶化法也是一种常用的制备药物微胶囊的方法。
该方法通过将胶体溶液与药物混合，并添加适量的交联剂或凝固剂，使胶体溶液迅速凝胶形成囊状结构。
通过调节溶液的pH值、温度或添加剂的类型和浓度，可以控制囊状结构的大小和药物的释放速率。
3. 化学反应法化学反应法是一种将药物与胶囊材料进行化学反应制备微胶囊的方法。
该方法通常将药物转化为具有反应性功能基团的化合物，与胶囊材料中的官能团进行化学反应，形成共价键连接。
这种方法可以实现药物与胶囊材料的牢固结合，提高微胶囊的稳定性和控制释放速率。
二、药物微胶囊的应用领域1. 药物控释系统药物微胶囊作为一种控释系统，能够延长药物的释放时间，减少药物的频繁给药。
例如，在慢性疼痛治疗中，药物微胶囊可以缓慢释放药物，使药物的效果持续较长时间，同时减少患者的不适感。
2. 靶向药物输送药物微胶囊可以通过表面修饰或封装靶向配体，实现对特定组织或细胞的靶向输送。
例如，在肿瘤治疗中，药物微胶囊可以通过表面修饰特定的抗体或配体，将药物精确输送到肿瘤细胞，减少对健康组织的损伤并提高治疗效果。
3. 药物稳定化部分药物在储存或给药过程中容易发生降解或失活。
药物微胶囊可以通过将药物封装在胶囊内部，形成保护层，使药物更加稳定。
同时，微胶囊还可以对药物进行缓慢释放，避免剂量突然增加或减少。
药物控释材料的制备及性能研究
药物控释材料的制备及性能研究药物控释技术是一种可以控制药物在体内释放速率的技术，可以使药物在体内持续释放，从而提高药效和降低药物副作用。
药物控释材料是实现药物控释技术的关键，通过对药物控释材料的制备及性能研究可以优化药物的控释效果，提高治疗效果。
药物控释材料的制备可以通过多种方法实现，其中包括溶液浇铸法、凝胶浇铸法、微胶囊化技术等。
这些方法各有优劣，适用于不同类型的药物和控释要求。
例如，溶液浇铸法可以制备出具有较均匀释放速率的药物控释材料，适用于需长时间延缓释放的药物。
凝胶浇铸法则能够制备出具有较高载药量的药物控释材料，适用于需大剂量用药的药物。
微胶囊化技术则可以将药物包裹在微胶囊中，实现更精准的控释。
通过选择合适的制备方法，可以使药物控释材料具有更好的性能。
药物控释材料的性能对药物的控释效果有着重要影响。
其中，载药量、释放速率、稳定性等是评价药物控释材料性能的重要指标。
高载药量可以使药物的控释时间更长，提高药物的生物利用率；而较快的释放速率可以在短时间内释放出药物，迅速发挥作用。
另外，药物控释材料的稳定性也是影响其性能的重要因素，稳定性差的药物控释材料容易发生药物泄漏或者降解，影响药物的疗效。
除了制备方法和性能评价外，药物控释材料的研究还包括对其应用领域的探索。
药物控释材料可以广泛应用于口服、局部、注射等不同途径的药物给药系统中，在不同领域具有不同的优势。
例如，口服控释材料可以延长药物在体内的停留时间，增加生物利用率；局部控释材料可以在局部组织持续释放药物，减少全身毒性；注射控释材料可以实现药物快速和精确的释放，适合急性疾病的治疗。
综上所述，药物控释材料的研究对于提高药物的治疗效果具有重要意义。
通过制备方法的选择、性能评价和应用领域的探索，可以优化药物的控释效果，提高药物的生物利用率，减少药物的不良反应。
药物控释材料的不断研究和发展将为药物疗效的改进和药物治疗的个性化奠定基础。
纳米微胶囊的制备及其药物控释放性能的研究
ｍｉｅＣ Ａ 均 为 分 析 纯 ；Ｂｕ ｅ Ｃ ０ ｚ ｄ ，Ｔ Ｂ） ｒｋｒＡ Ｆ４０ ＭＨ 核 磁 共振 仪购 自布 鲁克 公 司 ；Ｕ ２ ０ Ｖ－ １紫外 光 谱 仪 购 ４ 自岛津公 司 ； ８０透射 电子 显 微镜 （ Ｅ 购 自 日 Ｈ一０ Ｔ Ｍ）
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含液 核 的高分 子纳 米微 胶囊 可用 于药 物 、 料 、 染 酶 的控制 释放 系统 和光 敏 感 物 质 的保 护 ， 它一 直 是 材料 领域 的一 个研 究热 点 。文献 ¨ 报道 合 成 纳米
微胶 囊 的方 法 很 多 ，Ｍｃ ｏ ａ ｔ ｌ 最 早 提 出 了 Ｄ ｎｌ ｅ ａ ｄ
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纳米缓释微胶囊的制备及其缓释性能
CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018， 35（2）： 41纳米微胶囊的粒径一般在10～1 000 nm，纳米缓释微胶囊是以高分子材料作为微胶囊的半透膜，通过一定的手段，例如采用物理化学的方法将待释放的药物包裹在半透膜内部制备而成的微型胶囊，利用半透膜的渗透作用可以实现药物从半透膜一侧进入另一侧，从而达到药物缓慢释放的目的［1］。
纳米微胶囊的研发开始于20世纪40年代，随后微胶囊的研究逐渐进入人们的视野，并取得了一些优秀的研究成果。
20世纪60年代后，研究者开始将高分子材料应用在纳米微胶囊的研发和缓释控制上，并同步提出了无毒或者低毒、高效、易于控制且环境无害的要求［2-4］。
随着纳米微胶囊的进一步研究，微胶囊技术日益成熟，并实现了工业化、大型化，逐渐被应用于日常生活中。
纳米微胶囊可以通过高分子材料组成的半透膜实现药物释放控制，其特点是：能够隔离外界环境和待释放药物，使其免受酸、碱、氧气等外界环境影响；能够混合不同类药物，并通过控制囊壁的包裹和厚度来实现药物的释放顺序；纳米缓释胶囊的缓慢释放作用能够控制药物在外界环境中的释放，实现药物的最佳释放浓度［5-6］。
组成半透膜的高分子材料可以是天然高分子，也可以是易于降解的合成高分子，具有环境友好的性能。
纳米缓释微胶囊由于高分子囊壁的包裹作用，使其与纳米缓释微胶囊的制备及其缓释性能朱茂电，靳雅莉（常州轻工职业技术学院轻工工程系，江苏省常州市 213164）摘要：以海藻酸钠、壳聚糖、啶虫脒为原料，采用高压静电喷雾法制备了纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊，并采用紫外分光光度计研究了其释药行为。
结果表明：纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊能够实现药物缓释作用，且药物释放比例高达90%。
从纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊释药表现发现其药物释放规律：当波长为250 nm时，吸光度（y）和浓度（x）的定量计算关系为y=0.095 2x-0.000 6，为进一步研究纳米海藻酸钠/壳聚糖微胶囊释药能力的提升奠定了基础。
微胶囊的制备及其应用研究
微胶囊的制备及其应用研究微胶囊是一种微小的胶囊，它的尺寸通常在1微米到1毫米之间。
微胶囊是由一种材料制成的，在这种材料中，被包含的物质可以在其内部保护，并且可以持续缓慢释放，因此，微胶囊有许多重要的应用。
此文为大家简单介绍微胶囊的制备及其应用研究。
一、微胶囊的制备方法1、良好的选择机制：首先，需要确定微胶囊的应用范围，并选择最合适的材料和方法。
通常情况下，微胶囊需要有合适的尺寸、形状，以及制备成本等方面要求，因此应该确保成本和产量等成本问题。
2、稳定的胶囊制备方法：不同制备方法产生的微胶囊，其性质和外观等方面会有所不同。
例如半胶原体法、胶滴化学沉淀法、溶剂置换法和喷雾干燥法等各种制备方法，其影响微胶囊的物理结构和大小等。
因此，制备方法需要根据不同物质的应用要求，进行选择和优化。
二、微胶囊的应用研究1、药物缓释：微胶囊制备方法的发展，使得微胶囊在药物缓释领域有了广泛的应用。
由于微胶囊具有良好的缓释能力和药物稳定性，在控制药物出现的方面发挥了重要的作用。
反过来，微胶囊的制备方法也受到了药物缓释的影响，越来越多地关注应用要求，以在实际应用过程中更好地体现出微胶囊的优势。
2、二次涂层：一些微胶囊制备方法是异相结构，反应物在渗透难的分散介质对接触反应，因此涂胶和包接支架等二次涂层是重要的应用领域。
例如，在食品色素领域，采用微胶囊一次涂层-再次涂层技术，与聚合物配对制成色素胶囊，可以改善光稳定性、酸碱稳定性、温度稳定性等，并能有效防止食品中色素外泄。
3、液晶显示：液晶显示需要高水平的技术支持，微胶囊制备技术可以在生产中发挥重要作用。
例如，在制造显示屏时，采用微胶囊包覆技术，可以实现面板的透明与鲜艳，提高液晶显示的透过率和颜色鲜艳度。
此外，在一些敏感领域，包括生物医学、化学生物学、光子学等领域，微胶囊也具有广泛应用前景。
总之，微胶囊是一种有用的载体，在许多领域都可以发挥重要作用。
随着微胶囊制备方法和应用不断发展，未来微胶囊的应用前景将会更加广阔。
Fe3O4磁性纳米微粒的制备及药物缓释性能的研究
刘 坤 ，陈 良勇 ，蒋 恒 ，韩钧尧 ，徐 敏 ，林金 辉 ，马晓艳
６ １ ０ ０ ５ ９ ）
（ 成都 Ｘ － Ｙ － － 大 学材料 与化 学化 工 学院 ，四川 成都
摘 要 ：采用水热法制备了Ｆ ｅ ， ０ 磁性纳米微粒，采用 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ、 Ｘ Ｒ Ｄ和 Ｓ Ｅ Ｍ等技术对样品的粒径、晶体结构和形貌进行了表
关 键词 ：水热法； Ｆ ｅ Ｏ 磁性纳米微粒；吸附；释放
中图分 类号 ：Ｔ Ｂ ３ ２ １
文献 标 志码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ６ ６— ０ ３
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Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｆｅ ３ ０４ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｔ ｈｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ，ｃ ｙｓ ｒ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｐ ｈｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ用 Ｒ， ＸＲＤ， ａ ｎ ｄ Ｓ ＥＭ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ． Ｄｏ ｘ ｙ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｗａ ｓ ｃ ｈ ｏ ｓ ｅ ｎ ａ ｓ ａ
磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能
磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能李琳琳1,2陈东1丁明慧1唐芳琼1,*孟宪伟1任俊1张琳1(1中国科学院理化技术研究所,北京100080;2中国科学院研究生院,北京100049)摘要：用乳液⁃凝胶法制备了磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.在壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中掺入Fe 3O 4磁性中空球,使微胶囊具有磁靶向性能.以头孢拉定作为模型药物研究了载药磁性微胶囊的载药量、包封率及药物缓控释性能等.结果表明,提高头孢拉定的初始浓度可以提高载药量,却不利于提高药物的包封率.所制备的微胶囊在各种缓冲溶液中长时间内具有显著的缓释效果,并具有pH 刺激响应释放的性能,即在模拟胃液中的药物释放率大大降低,而在模拟体液和肠液中的释放时间大大延长,可达50h 以上.另外,在外加磁场作用下,微胶囊表现出良好的磁定向运动性能,为磁靶向药物输送提供基础.关键词：微胶囊;磁靶向;药物缓控释;磁性中空球;pH 刺激响应;壳聚糖中图分类号：O648Preparation and Controlled Drug Release Properties of MagneticMicrocapsulesLI Lin ⁃Lin 1,2CHEN Dong 1DING Ming ⁃Hui 1TANG Fang ⁃Qiong 1,*MENG Xian ⁃Wei 1REN Jun 1ZHANG Lin 1(1Technical Institute of Physics and Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing100080,P.R.China;2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,P.R.China )Abstract:Magnetic chitosan ⁃alginate microcapsules were prepared via emulsion ⁃gel method.Fe 3O 4magnetic hollow spheres were capsulated into the microcapsules,which endowed the microcapsules with magnetic targeting properties.Cefradine was used as model drug to study the properties of the microcapsules including drug content,encapsulation efficiency,and controlled drug release.The results showed that with the increasing of initial drug concentration,the drug content increased,but the encapsulation efficiency decreased.The microcapsules exhibited sustained release of the drug in all media and the release rate could be regulated by the pH value:in simulated gastric fluid,the release rate was greatly decreased,and in simulated body fluid and intestinal fluid,the microcapsules exhibited a constant release in 50h with different release rates.Under an external magnetic field,the microcapsules showed fine magnetic response properties,which provided possibility for magnetic targeting drug delivery.Key Words:Microcapsule;Magnetic targeting;Controlled drug release;Magnetic hollow spheres;pH ⁃responsive;Chitosan[Note]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2007,23(12)：1969-1973Received ：June 14,2007;Revised ：July 30,2007;Published on Web:October 9,2007.∗Corresponding author.Email:tangfq@;Tel:+8610⁃82543521.国家863计划(2006AA03Z322)、国家自然科学基金(20571080)、北京市自然科学基金(2063033)、中国科学院创新基金(kjcx2⁃sw ⁃h12⁃01)资助ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica Sinica治疗性药物特别是抗肿瘤药物通常对正常组织和细胞具有较强的毒副作用.因此将药物靶向输送到病灶部位并缓慢释放出来,减少药物在正常组织中的分布和释放,具有重要意义.开发药物传输系统成为近年来纳米医药领域研究的热点,是有希望从根本上改变药物治疗效果的途径之一[1,2].药物传输December 1969Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23系统作为药物的新剂型,可以为药物分子提供保护屏障,有效改善药物溶解度,提高靶向性和药物利用率,降低药物在正常组织中的分布[3-5].聚合物微胶囊是理想的药物载体.选择合适的高分子聚合物作为壁材制备微胶囊,将药物负载在其中,可有效延长药物作用时间,控制药物在体液中的浓度,降低药物的毒副作用.壳聚糖和海藻酸钠均是生物可降解的天然高分子,具有良好的生物安全性,是理想的载体材料[6,7].以壳聚糖和海藻酸钠为原料制备的微胶囊具有较高的稳定性和较强的机械性能,并且可以通过调节对外界pH刺激的响应性和溶胀行为来控制药物释放性能[8-13].在药物传输系统中掺入磁性纳米颗粒,可以在外加磁场的控制下,将载药系统定向输送到靶区,使药物在病变部位释放[14,15].Zhang等[13]曾将Fe3O4磁性中空球作为药物载体,将药物装载到中空球空腔中,通过层层包覆聚合物多层膜控制药物释放,取得了良好的药物缓释和磁定向运动效果,但制备方法较为复杂.以往研究大多是将超顺磁Fe3O4纳米颗粒掺入微胶囊或载药纳米颗粒中,使其具有磁性[17,18].但超顺磁Fe3O4纳米颗粒的尺寸较小,在微胶囊中的磁含量有限,无法充分发挥磁靶向性能.本文在前期工作[13]的基础上,采用乳液⁃凝胶法[19,20],制备了载药壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,将Fe3O4磁性中空球包裹在微胶囊内,使微胶囊具有磁靶向性能.该载药系统制备方法简单,一步即可合成具有磁性的载药微胶囊.掺入的Fe3O4磁性中空球的优势在于,其外壳是由单个磁纳米颗粒聚集而成,既具有超顺磁纳米颗粒矫顽力低的特点,又具有比磁纳米颗粒强的磁响应强度.因此,将Fe3O4磁性中空球掺入微胶囊,可同时实现密度小、在微胶囊介质中均匀分散、磁含量高等优点,大大提高药物传输体系的磁靶向效果.文中以头孢拉定为模型药物,研究了制备的磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的缓释性能.1实验部分1.1原料与仪器壳聚糖(CS)为浙江玉环海洋生物制品公司产品,平均分子量70800,脱乙酰化程度>93%;头孢拉定,哈药集团制药总厂生产;海藻酸钠(SA)为上海化学试剂公司产品,分析纯;三氯甲烷、正己烷、丙酮、冰醋酸、无水碳酸钙和氢氧化钠均为北京化工厂生产,分析纯.大豆油为市售食用油(福临门,一级).实验用水为二次蒸馏水.采用JSM⁃6301F扫描电子显微镜观察微胶囊形貌,加速电压为10kV,微胶囊粒径为电镜照片中200个微胶囊直径的平均值.紫外吸收光谱的测定采用日本JASCO V⁃530紫外可见光谱仪.磁性能测试采用VSM LDJ⁃9600振动磁强计,测试范围±20 kG.1.2壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的制备配制20g·L-1的海藻酸钠水溶液;将壳聚糖溶解在10g·L-1的醋酸溶液中配制成10g·L-1的壳聚糖溶液.将100mg无水碳酸钙超声分散于20g·L-1的海藻酸钠水溶液中作为水相;大豆油和三氯甲烷按体积比9∶1配制成油相.将5mL水相在温和搅拌下加入到50mL油相中,分散5min,形成油包水乳液.用20%冰醋酸溶液将体系的pH值调为3,反应15min后加入80mL水和50mL正己烷,使形成的海藻酸钙微胶囊沉积到水相中.将含有海藻酸钙微胶囊的水相加入到10g·L-1的壳聚糖溶液中,搅拌反应30min,得到壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.将含有壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的悬浮液过滤,用二次蒸馏水洗涤后,用100%丙酮脱水,得到干燥的壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.1.3载药壳聚糖/海藻酸钠磁性微胶囊的制备Fe3O4磁性中空球采用文献[16]方法制备.将一定量的头孢拉定和Fe3O4磁性中空球超声分散于0.02g·L-1的海藻酸钠水溶液中作为水相,使头孢拉定终浓度分别为1、5和10g·L-1,Fe3O4磁性中空球终浓度为1g·L-1.其余步骤同上,即可制得载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.1.4载药量的计算精确称取一定量的载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,碾碎,溶解在50mL水中.用紫外⁃可见光谱仪测定261nm处的吸收.根据预先标定的吸收度⁃浓度标准曲线确定头孢拉定的浓度.根据公式w(drug)=m cef/m t×100%(其中m cef为计算所得头孢拉定的质量,m t为载药微胶囊的质量)计算载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的头孢拉定载药量w(drug). 1.5药物包封率的计算在载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊过滤、洗涤、脱水过程中,收集全部洗涤液.用紫外⁃可见光谱仪测定261nm处的吸收.根据预先标定的吸收度⁃浓度标准曲线确定头孢拉定的浓度,计算洗涤液中头孢拉定质量.根据公式浊=(m1-m2)/m1×100%(其中1970No.12李琳琳等：磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能图2不同放大倍数的海藻酸钙微胶囊的SEM 照片Fig.2SEM images of alginate microcapsules with different magnificationsm 1为加入的头孢拉定总质量,m 2为洗涤液中的头孢拉定总量)计算头孢拉定在载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中的包封率(浊).1.6微胶囊药物缓释性能将含有已知药物量的微胶囊置于透析袋(截流分子量为10000)中,分别浸泡在pH 为2.00、7.40和8.94的缓冲溶液中(分别为模拟胃液、模拟体液和模拟肠液).药物释放实验在37℃、100r ·min -1搅拌的条件下进行.每隔1h,取出2mL 浸泡溶液用紫外⁃可见吸收光谱仪测定261nm 处的吸收.根据吸收度⁃浓度的标准曲线确定缓冲液中药物的浓度,得到药物的累积释放曲线.2结果与讨论2.1实验机理通过乳液⁃凝胶法,利用海藻酸钠与Ca 2+的静电相互作用形成稳定的海藻酸钙微胶囊.但是海藻酸钙微胶囊的三维结构疏松,孔径大,无法满足药物缓慢释放的要求.进一步利用壳聚糖和海藻酸钙的静电相互作用,使壳聚糖扩散到海藻酸钙微胶囊的疏松结构中,并在海藻酸钙外包覆一层致密的壳聚糖层,既可以增加微胶囊强度,减小膨胀度,又可以实现pH 刺激响应药物控制释放的目的.Fe 3O 4磁性中空球和头孢拉定为水溶性,溶解、分散在海藻酸钠溶液中,在油⁃水乳液体系中被包裹在微胶囊内.通过这种方法制备壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,水溶性纳米颗粒和水溶性药物均可很容易地包裹在微胶囊内,得到载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.2.2载药量及药物包封率载药量和药物包封率是评价微胶囊性能的重要参数.文献中已经报道了不同海藻酸钠、壳聚糖浓度对载药量和包封率的影响[21].本文研究了不同初始药物浓度对最终载药量和药物包封率的影响,目的是利用最少的药物原料得到相对较高的载药量和包封率.图1为载药量和包封率随药物浓度变化关系.从图1可以看出,初始头孢拉定浓度为1g ·L -1时,壳聚糖/海藻酸钠微胶囊载药量为11.83%;浓度为5g ·L -1时,载药量为36.3%;浓度为10g ·L -1时,载药量为54.7%.这一结果说明,微胶囊载药量随初始药物浓度增大而增大,但是并不呈线性关系.另一方面,随药物浓度升高,药物包封率从93.7%降低到82.3%.因此,综合考虑载药量和药物包封率,由于头孢拉定在1g ·L -1时包封率达90%以上,载药量也可以满足临床需求,以下讨论均为头孢拉定浓度为1g ·L -1的实验结果.2.3形貌与粒径图2和图3分别为载药磁性海藻酸钙微胶囊和载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的扫描电镜照片.从图中可看出,两种微胶囊均呈球形,平均粒径约为80μm,粒径分布很窄,多分散度≤10%.包覆壳聚糖层后,微胶囊粒径没有明显改变.包覆前后微胶囊表面形貌差别很大,包覆壳聚糖前,微胶囊表面比较平滑,皱褶不明显,而包裹壳聚糖后,表面粗糙有皱图1载药量(w (drug))和药物包封率(η)随药物浓度(C )的变化Fig.1Drug content (w (drug))and encapsulation efficiency(η)changed with drug concentration(C )Error bars represent standard deviation (n=3).1971Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23褶,呈明显的多孔结构.2.4胶囊的磁性表征图4(a)为载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的室温磁滞回线.从曲线中看出,微胶囊的矫顽力接近于0,表现出了超顺磁性,在体内应用时不会产生聚集.饱和磁化强度为1.642A ·m 2·kg -1,低于Fe 3O 4磁性中空球,主要是由于微胶囊的磁纳米颗粒的含量较低所至,但已足够使微胶囊在磁场下有很好的响应性.如果需要,也可在制备时增加加入的Fe 3O 4浓度,即可提高饱和磁化强度.图4(b)为该微胶囊分散在中性磷酸盐缓冲液(PBS)中,在外加磁场作用下的定向运动照片.可以看出,在外加磁场作用下,30s 内壳聚糖/海藻酸钠微胶囊可沿着磁场方向做定向运动,聚集到磁铁一面的瓶壁上,说明磁性壳聚糖/海藻酸钠具有很好的磁响应性能,可作为磁靶将药物载体靶向到病灶部位.2.5微胶囊药物缓释性能研究图5为头孢拉定在37益、pH=2.00(模拟胃液)、pH=7.40(模拟体液)和pH=8.94(模拟肠液)缓冲溶液条件下的累计释放曲线.从图中可以看出,53h 内,头孢拉定在模拟胃液模、模拟体液和模拟肠液条件下,药物累计释放分别为37%、94%和89%.壳聚糖/海藻酸钠微胶囊在不同pH 环境下的膨胀度、囊壁的渗透性能的不同,导致药物扩散释放速率的不同,从而使该微胶囊具有这种pH 刺激响应释放的性能.这一性能可大大降低药物在胃中的释放率,对降低药物毒副作用具有重要的意义.图3不同放大倍数的壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的SEM 照片Fig.3SEM images of alginate ⁃chitosan microcapsules with differentmagnifications图5磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊在不同pH 环境下头孢拉定的药物累计释放曲线Fig.5Cumulative drug release of cefradine in different pH from magnetic alginate ⁃chitosanmicrocapsules图4载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的室温磁滞回线(a)和在外加磁场作用下的定向运动照片(b)Fig.4(a)Magnetic hysteresis curves of drug ⁃loading magnetic microcapsules at room temperature and(b)a photo showing magnetic capture of the microcapsulesa b1972No.12李琳琳等：磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能3结论采用乳液⁃凝胶法制备磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,直接包裹药物头孢拉定和Fe3O4磁性中空球.制备出的磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊粒径均匀,载药量和药物包封率高,可以装载各种水溶性药物和生物大分子.该磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊具有pH刺激响应性,大大降低了药物在胃中的释放,使药物在体液和肠液下长时间持续释放.并且,该磁性壳聚糖/海藻酸钠具有磁响应性能,使微胶囊可以在外加磁场的作用下靶向到病灶部位释放药物,在药物的靶向缓控释方面具有广泛的应用前景. References1Zhang,Q.;Zhu,J.B.Progress in Pharmaceutical Science,2004,28(2):68[张青,朱家璧.药学进展,2004,28(2):68]2Zhao,Q.;Han,B.;Wang,Z.;Gao,C.;Peng,C.;Shen,J.Nanomedicine,2007,3(1):633Duncan,R.Nat.Rev.Drug Discov.,2003,2(5):3474Rosen,H.;Abribat,T.Nat.Rev.Drug Discov.,2005,4(5):3815Langer,R.Science,2001,293(5527):586Ravi Kumar,M.N.V.;Muzzarelli,R.A.A.;Muzzarelli,C.;Sashiwa,H.;Domb,A.J.Chem.Rev.,2004,104(12):60177George,M.;Abraham,T.E.J.Controlled Release,2006,114(1): 18Acosta,N.;Aranaz,I.;Peniche,C.;Heras,A.Macromol.Biosci.,2003,3(10):5469Silva,C.M.;Ribeiro,A.J.;Ferreira,D.;Veiga,F.Eur.J.Pharm.Sci.,2006,29(2):14810Pasparakis,G.;Bouropoulos,N.Int.J.Pharm.,2006,323(1-2): 3411Chen,Y.Q.;Sun,D.X.Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2002,18(7):609 [陈益清,孙多先.物理化学学报,2004,18(7):609]12Silva,C.M.;Ribeiro,A.J.;Ferreira,D.;Veiga,F.Eur.J.Pharm.Sci.,2006,29(2):14813Li,X.Y.;Jin,L.J.;McAllister,T.A.;Stanford,K.;Xu,J.Y.;Lu, Y.N.;Zhen,Y.H.;Sun,Y.X.;Xu,Y.P.J.Agric.Food Chem.,2007,55(8):291114Leakakos,T.;Ji,C.;Lawson,G.;Peterson,C.;Goodwin,S.Cancer Chemoth.Pharm.,2003,51(6):44515Gong,L.S.;Zhang,Y.D.;Liu,S.Chin.J.Hepatobiliary Surg., 2003,9(9):543[龚连生,张阳德,刘恕.中华肝胆外科杂志, 2003,9(9):543]16Zhang,Y.Q.;Li,L.L.;Tang,F.Q.;Ren,J.J.Nanosci.Nanotechnol.,2006,6(9-10):321017Martina,M.S.;Fortin,J.P.,Ménager,C.;Clément,O.;Barratt,G.;Grabielle⁃Madelmont,C.;Gazeau,F.;Cabuil,V.;Lesieur,S.J.Am.Chem.Soc.,2005,127(30):1067618Shen,F.;Poncet⁃Legrand,C.;Somers,S.;Slade,A.;Yip,C.;Duft,A.M.;Winnik,F.M.;Chang,P.L.Biotechnol.Bioeng.,2003,83(3):28219Gaserod,O.;Sannes,A.;Skjak⁃Braek,G.Biomaterials,1999,20(8):77320Wang,S.B.;Chen,A.Z.;Weng,L.J.;Chen.M.Y.;Xie,X.L.Macromol.Biosci.,2004,4(1):2721Hari,P.R.;Chandy,T.;Sharma,C.P.J.Appl.Polym.Sci.,1996, 59(11):17951973。
磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能
磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能李琳琳;陈东;丁明慧;唐芳琼;孟宪伟;任俊;张琳【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2007(23)12【摘要】用乳液-凝胶法制备了磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.在壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中掺入Fe3O4磁性中空球,使微胶囊具有磁靶向性能.以头孢拉定作为模型药物研究了载药磁性微胶囊的载药量、包封率及药物缓控释性能等.结果表明,提高头孢拉定的初始浓度可以提高载药量,却不利于提高药物的包封率.所制备的微胶囊在各种缓冲溶液中长时间内具有显著的缓释效果,并具有pH刺激响应释放的性能,即在模拟胃液中的药物释放率大大降低,而在模拟体液和肠液中的释放时间大大延长,可达50 h以上.另外,在外加磁场作用下,微胶囊表现出良好的磁定向运动性能,为磁靶向药物输送提供基础.【总页数】5页(P1969-1973)【作者】李琳琳;陈东;丁明慧;唐芳琼;孟宪伟;任俊;张琳【作者单位】中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院理化技术研究所,北京,100080;中国科学院理化技术研究所,北京,100080【正文语种】中文【中图分类】O648【相关文献】1.自制缓控释尿素的缓控释性能研究 [J], 陈志怡2.磁性有序介孔纳米碳靶向药物载体的制备与控释性能 [J], 郑静;陈琳;张欢;杨永珍;刘旭光;许并社3.纳米微胶囊的制备及其药物控释放性能的研究 [J], 陶梅;陈云;胡中青4.海藻酸微胶囊的制备及在药物控释中的研究进展 [J], 王康;何志敏5.尿素微胶囊缓/控释肥料制备工艺研究 [J], 杨艳艳;韩月云;汤建伟;化全县;刘丽;刘咏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
左氧氟沙星磁性明胶微球制备及其缓释性能
左氧氟沙星磁性明胶微球制备及其缓释性能徐梦秋;林洁;胡静雅;殷茜茜;张敏宇;杜礼晓;李敬芬;郭玉华【摘要】The preparation and sustained release properties of the levofloxacin magnetic gelatin mi-crospheres have been studied by using the emulsion crosslinking.The effects of the factors such as the ratio of levofloxacin to gelatin,water/oil ratio,concentration of gelatin and glutaraldehyde were dis-cussed.The optimal synthesis process was optimized by orthogonal experiment,and the release charac-teristics of levofloxacin magnetic gelatin microspheres were determined by dynamic dialysis method.The morphology and particle size of microspheres and the details of Fe3 O4 and levofloxacin embedding in ge-latin were investigated.The results show that the optimum preparation conditions of levofloxacin mag-netic gelatin microspheres are as follows:gelatin concentration is 1 5%,the ratio of levofloxacin to gelat-in is 1∶2,water/oil ratio is 1∶5,and the amount of glutaraldehyde is 3.6 mL.At the same time,the encapsulation efficiency and drug loading are 8.89% and51.36%,respectively.The in vitro accumula-tived release amount of microspheres are 64% in artificial intestinal juice and 72% in artificial gastric j uice for 5 h,respectively,indicating that the drug microspheres has a good sustained release perform-ance,and the release process follows the first order kinetic equation.The magnetic gelatin micro-spheres has good sphericity and uniformity,and Fe3 O4 and levofloxacin are embedded in the gelatin.%采用乳化交联法研究了左氧氟沙星磁性明胶微球的制备及其缓释性能.选取左氧氟沙星与明胶的比例、水油比、明胶浓度、戊二醛用量四个因素进行正交实验,优化最佳合成工艺.采用动态透析法测定载药微球的体外释放特性,同时对载药微球的形态、粒径、磁性及包覆情况进行表征.结果表明,载药微球最佳制备工艺为：明胶浓度15%,左氧氟沙星明胶比1∶2,水油比1∶5,戊二醛用量3.6 mL；包封率为8.89%,载药量为51.36%；微球5 h体外累积释药百分率人工肠液中达到64%,人工胃液中达到72%,具有较好的缓释性能,体外释放符合一级动力学方程；磁性明胶微球成球性良好,分布均匀,Fe3 O4及左氧氟沙星被明胶包覆.【期刊名称】《湖州师范学院学报》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】6页(P46-51)【关键词】左氧氟沙星;明胶;磁性微球;缓释【作者】徐梦秋;林洁;胡静雅;殷茜茜;张敏宇;杜礼晓;李敬芬;郭玉华【作者单位】湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州 313000;湖州师范学院工学院，浙江湖州 313000【正文语种】中文【中图分类】R927.2左氧氟沙星为第三代氟喹诺酮类抗生素，其抗菌活性是氧氟沙星的2倍.主要作用机制为抑制细菌DNA旋转酶的生理功能，导致m RNA和蛋白质不能正常合成，从而产生杀菌的作用［12］.左氧氟沙星临床适用于肠杆菌科细菌、肺炎链球菌、溶血性链球菌所引起的各种感染以及败血症等疾病［3］.当前细菌的耐药性问题日益严重，寻找有效方法阻止细菌耐药趋势的发展很有必要.适当延长喹诺酮类药物的给药间隔时间，减少给药次数，改进传统的给药方案，可以减少细菌耐药性.明胶因其稳定性、成膜性、乳化性和渗透性等性质，是理想的载药基质［4-5］.磁性微球可以在外加磁场的作用下，具有较强的靶向性，使得载药微球富集在病症部位，正常部位药物浓度较低，减少药物的毒副作用，并且制成缓释制剂，可以延长药物的作用时间［6-8］.Zissu等［9］研究复合磁性药物药理得知，复合磁性药物在外加磁场输送药物的条件下，具有安全性和有效性.Sudha等［10］以卵清蛋白为载药基质，硝酸毛果芸香碱为模型药物，制得的微球体外累积释药规律符合Baker-Lonsdale（Spherical Matrix）模型方程.若将药物制成磁性明胶微球，能够很好地控制药物释放，使药物靶向病灶部位并保持高浓度.本文研究了磁性左氧氟沙星明胶微球的制备及其缓释性能，为左氧氟沙星新剂型的开发提供实验依据. 试药：左氧氟沙星、明胶、Span-80、液体石蜡、异丙醇、25%戊二醛等试剂均为分析纯.仪器：WFZ UV-2000型紫外可见分光光度计，Nicolet 5700 FT-IR红外光谱仪，Hitachi S-3400N扫描电子显微镜，Mastersizer 2000激光粒度分析仪，XD-2/XD-3全自动多晶X射线衍射仪.2.1 磁性粒子Fe3O4的制备［11］称取适量的FeCl3和FeCl2·4H2O（n Fe3+∶nFe2+=1∶1），置于烧杯中，用蒸馏水溶解，使Fe2+和Fe3+浓度均为1 mol/L，滤掉杂质.将滤液置于三颈烧瓶内，控制反应温度为50℃、剧烈搅拌，加入少量乳化剂聚乙二醇（PEG4000）混匀，再滴加NH3·H2O（为理论用量的1.5倍）至Fe3O4完全生成，晶化1 h束，用强磁铁进行分离，蒸馏水洗涤至p H=7，70℃干燥、研磨即得Fe3O4磁性粒子.2.2 左氧氟沙星磁性明胶微球的制备采用乳化-交联法制备左氧氟沙星磁性明胶微球.称取0.450 g自制Fe3O4和适量明胶在50℃溶于10 m L蒸馏水，并加入适量的左氧氟沙星，控制温度在50℃搅拌，使之充分混匀，作为水相.另取适量的液体石蜡加入4%的Span-80，于50℃水浴中搅拌，作为油相.将水相缓缓滴加到油相中，50℃水浴中以800 r/min搅拌30 min.改成冰水浴，待反应液温度下降到5℃以下，滴加适量戊二醛，继续搅拌，固化1 h.加入5 m L异丙醇搅拌10 min，抽滤.用15 m L异丙醇清洗产物3次，干燥.根据前期单因素实验结果，选取对微球有显著影响的明胶浓度（A）、左氧氟沙星与明胶的比例（B）、水油比（C）和25%的戊二醛用量（D）进行正交实验.综合考虑包封率和载药量来考察制备明胶微球的最佳条件.正交实验条件安排见表1.固定搅拌速率为800 r/min、乳化时间15 min、Fe3O40.45 g、固化时间1 h、乳化温度50℃、乳化剂用量为5%.2.3 样品表征对最佳制备条件合成的左氧氟沙星磁性明胶微球进行表征.红外表征采用KBr压片法对磁性微球进行全波段扫描（4 000～400 cm-1）；采用X射线衍射仪（XRD）对磁性载药微球进行分析时，测定电压为36 k V，电流为20 m A，Co靶，波长为1.540 65 nm，扫描范围2θ=10°～80°.激光粒度分析仪测量磁性载药微球粒径时，用无水乙醇作分散介质.样品微球粉末喷金后扫描电镜观察微球形貌.2.4 左氧氟沙星标准曲线的绘制称取50 mg左氧氟沙星对照品，置于500 m L容量瓶中，用蒸馏水溶解并定容.分别量取2 m L、4 m L、6 m L、8 m L、10 m L左氧氟沙星溶液加入到100 m L容量瓶中，用蒸馏水定容.在紫外波长为290 nm处分别测定左氧氟沙星标准品系列浓度.以蒸馏水为空白样，测定样品的吸收度（A），得到左氧氟沙星标准品回归曲线方程为：A=0.069 6C+0.019 3，R2=0.999 2.2.5 药物微球的包封率和载药量的测定称取适量左氧氟磁性明胶微球样品于100 m L量瓶中，加蒸馏水定容，50℃超声30 min.用0.45μm微孔滤膜过滤，取滤液在290 nm处检测吸光度.按照以下公式计算微球载药量和色封率：载药量=微球含药量/微球质量，包封率=微球含药量/投药量.2.6 磁性明胶微球的体外释放采用动态透析法测定.称取最佳制备条件合成的磁性明胶药物微球50 mg各3份，单独置于透析袋内，再分别加入p H=7.4磷酸盐缓冲液、人工肠液、人工胃液含5.0 m L.透析袋外分别为磷酸盐缓冲液、人工肠液、人工胃液各250 m L，置于37±0.5℃恒温水浴中，磁力搅拌，每隔30 min取10 m L液体进行药物含量测定，每次取样后立即补充10 m L对应液体.3.1 左氧氟沙星磁性明胶微球制备的工艺条件左氧氟沙星磁性明胶微球的正交设计结果及其方差分析见表2和表3.表2显示，各因素对磁性明胶微球合成的影响大小依次为B＞A＞D＞C，B因素左氧氟沙星明胶比值的影响最大，其次因素A明胶浓度，C因素水油比影响最小.表3显示，因素B和A是影响载药量和包封率的重要因素，对磁性明胶微球的制备工艺有较大影响.综合各因素K值得出磁性明胶微球最佳制备工艺条件为A3B1C2D3，即明胶浓度15%，左氧氟沙星明胶比1∶2，水油比1∶5，戊二醛用量3.6 m L.按照最佳工艺条件进行验证实验，制得3批磁性明胶微球，其平均载药量为51.36%，平均包封率为8.89%.3.2 左氧氟沙星磁性明胶微球的体外释放特征最佳条件下制备的左氧氟沙星磁性明胶微球在磷酸盐缓冲溶液、人工胃液和人工肠液中的累积释放曲线如图1所示.相应的释放曲线拟合方程见表4.结果表明磁性明胶微球释放行为符合一级动力学方程.磁性载药微球表面的药物溶解及扩散造成药物的突释，在人工胃液中的突释大于在人工肠液和磷酸盐缓冲溶液中的突释，可能是因为人工胃液中p H值低，引起了明胶微球结构的降解，而后随着明胶的溶胀，释药趋于平缓.微球5 h体外累积释药百分率人工肠液中大于64%，磷酸盐缓冲溶液中大于55%，人工胃液中大于72%，表明微球具有较好的缓释性能.7 h后药物释放达到平稳状态.根据《中国药典》2010版二部中对缓控释制剂的指导原则［2］，本实验制备的载药微球具有较好的缓控释作用.3.3 左氧氟沙星磁性明胶微球的红外光谱分析最佳条件下制备的左氧氟沙星磁性明胶微球、左氧氟沙星及空白明胶微球的红外谱图见图2.结果显示，3 300～3 400 cm-1为左氧氟沙星的-OH的伸缩振动，870 cm-1为左氧氟沙星的苯环上单取代的特征吸收峰，2 862～2 972 cm-1为-CH3的伸缩振动，1 680～1 690 cm-1为芳酮类羰基的伸缩振动.同时左氧氟沙星和明胶的部分振动峰发生重合，大部分的振动峰虽然存在，但可能由于与Fe3O4微粒发生吸附作用，对左氧氟沙星和明胶的振动产生一定的束缚作用，使二者的振动强度减弱，峰值减小，大多成为弱而宽的肩峰，由此推断出左氧氟沙星已经被包埋在明胶中，且左氧氟沙星化学结构并未改变.3.4 左氧氟沙星磁性明胶微球的外貌分析图3是最佳条件下制备的左氧氟沙星磁性明胶微球的粒径分布图.由粒径分布图可知，微球d（0.1）为3.086μm，d（0.5）为12.910μm，d（0.9）为24.911μm，微球粒径跨度比较小，分布均匀.相应微球的电镜扫描结果如图4，显示微球分散均匀，表面无粘连，成球圆整，色泽均匀，流动性好.3.5 左氧氟沙星磁性明胶微球XRD分析图5为左氧氟沙星磁性明胶微球的XRD图，结果显示，磁性明胶微球中的Fe3O4微粒的主要晶面衍射峰110、220、311、400、422、511、440都清晰可见，说明胶微球中包裹进了Fe3O4微粒，并未改变Fe3O4微粒的晶体结构.本文采用乳化交联法合成了左氧氟沙星磁性明胶微球，通过正交设计优化了磁性明胶微球制备的最佳工艺条件，即明胶浓度15%、左氧氟沙星明胶比1∶2、水油比1∶5、戊二醛用量3.6 m L，此时包封率为8.89%，载药量为51.36%.XRD和红外表征提示左氧氟沙星和Fe3O4被明胶包埋，扫描电镜和粒度分析表明合成的微球成球性好，粒径分布均匀.磁性药物微球在人工胃液、人工肠液和磷酸盐缓冲溶液中的释放曲线符合一级动力学方程，微球5 h体外累积释药百分率在人工肠液中大于64%，人工胃液中大于72%，表明载药微球具有较好的缓释性能.本文为左氧氟沙星新剂型开发及缓释控制提供了实验依据.【相关文献】［1］WIMER S M，SCHOONOVER L，GARRISON M W.Levofloxacin：a therapeutic review ［J］.Clinical Therapeutics，1998，20（6）：1 049-1 070.［2］Chinese Pharmacopoeia Commission.The Chinese Pharmacopoeia（Volume II）［S］.Bei Jing：China Medical Science Press，2010.［3］TACHI T，TERAMACHI H，ASANO S.Impact of levofloxacin dose adjustments by dispensing pharmacists on adverse reactions and costs in the treatment of elderly patients［J］.Pharmazie，2013，68（12）：977-982.［4］NUR HANANI Z A.Gelatin［M］//Encyclopedia of Food and Health.Pittsburgh：Academic Press2016：191-195.［5］YUE K，SANTIAGO G T，ALVAREZ M M，et al.Synthesis，properties，and biomedical applications of gelatin methacryloyl（Gel MA）hydrogels［J］.Biomaterials，2015，73：254-271.［6］HU B，ZHAI M Y，YAN G P，et al.Polycarbonate magnetic microspheres containing tumor necrosis factor-αfor potential targeted hepatic carcinoma therapeutics［J］.Journal of Drug Delivery Science and Technology，2014，24（1）：57-60.［7］WANG J，HUANG S.Research progress on novel carrier-modified methods andevaluation of active targeting antitumor preparation［J］.Chinese Herbal 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纳米微胶囊的制备及其药物控释放性能的研究
纳米微胶囊的制备及其药物控释放性能的研究陶梅;陈云;胡中青【摘要】目的制备具有控释性能的纳米微胶囊.方法使用γ-射线引发苯乙烯(St)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的细乳液体系制备微胶囊,并用核磁共振1H谱(1HNMR)、透射电子显微镜等方法对其进行表征,以2,2'-联吡啶为标记研究纳米微胶囊的渗透性.结果通过1HNMR表征发现聚NVP和聚苯乙烯(PSt)发生了接枝共聚合.结论增加乳化剂十六烷基三甲基溴化铵用量和合适的St/NVP比例有利于纳米微胶囊的形成,且所制备的PSt纳米微胶囊有较好的渗透性.%To prepare nanocapsules with good permeability. Methods Polystyrene ( PSt) nanocapsules with liquid core were prepared by 60Co γ- ray radiation inducing miniemulsion polymerization, in which N-vinyl pyrrolidone ( NVP ) was used as polar monomer. 1 HNMR, TEM and UV methods were used to characterize the nanocapsules. Results 1NMR method verified that during the polymerization, graft copolymerization between NVP and PSt had taken place. Conclusion Increment of the amount of the surfactant and the ratioof St to NVP are advantaged for the formation of nanocapsules with good permeability.【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2011(046)011【总页数】3页(P1154-1156)【关键词】微胶囊;控释放;细乳液【作者】陶梅;陈云;胡中青【作者单位】安徽医科大学化学教研室,合肥,230032;中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥,230026;中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥,230026【正文语种】中文【中图分类】O632.12含液核的高分子纳米微胶囊可用于药物、染料、酶的控制释放系统和光敏感物质的保护，它一直是材料领域的一个研究热点。
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磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能李琳琳1,2陈东1丁明慧1唐芳琼1,*孟宪伟1任俊1张琳1(1中国科学院理化技术研究所,北京100080;2中国科学院研究生院,北京100049)摘要：用乳液⁃凝胶法制备了磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.在壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中掺入Fe 3O 4磁性中空球,使微胶囊具有磁靶向性能.以头孢拉定作为模型药物研究了载药磁性微胶囊的载药量、包封率及药物缓控释性能等.结果表明,提高头孢拉定的初始浓度可以提高载药量,却不利于提高药物的包封率.所制备的微胶囊在各种缓冲溶液中长时间内具有显著的缓释效果,并具有pH 刺激响应释放的性能,即在模拟胃液中的药物释放率大大降低,而在模拟体液和肠液中的释放时间大大延长,可达50h 以上.另外,在外加磁场作用下,微胶囊表现出良好的磁定向运动性能,为磁靶向药物输送提供基础.关键词：微胶囊;磁靶向;药物缓控释;磁性中空球;pH 刺激响应;壳聚糖中图分类号：O648Preparation and Controlled Drug Release Properties of MagneticMicrocapsulesLI Lin ⁃Lin 1,2CHEN Dong 1DING Ming ⁃Hui 1TANG Fang ⁃Qiong 1,*MENG Xian ⁃Wei 1REN Jun 1ZHANG Lin 1(1Technical Institute of Physics and Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing100080,P.R.China;2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,P.R.China )Abstract:Magnetic chitosan ⁃alginate microcapsules were prepared via emulsion ⁃gel method.Fe 3O 4magnetic hollow spheres were capsulated into the microcapsules,which endowed the microcapsules with magnetic targeting properties.Cefradine was used as model drug to study the properties of the microcapsules including drug content,encapsulation efficiency,and controlled drug release.The results showed that with the increasing of initial drug concentration,the drug content increased,but the encapsulation efficiency decreased.The microcapsules exhibited sustained release of the drug in all media and the release rate could be regulated by the pH value:in simulated gastric fluid,the release rate was greatly decreased,and in simulated body fluid and intestinal fluid,the microcapsules exhibited a constant release in 50h with different release rates.Under an external magnetic field,the microcapsules showed fine magnetic response properties,which provided possibility for magnetic targeting drug delivery.Key Words:Microcapsule;Magnetic targeting;Controlled drug release;Magnetic hollow spheres;pH ⁃responsive;Chitosan[Note]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2007,23(12)：1969-1973Received ：June 14,2007;Revised ：July 30,2007;Published on Web:October 9,2007.∗Corresponding author.Email:tangfq@;Tel:+8610⁃82543521.国家863计划(2006AA03Z322)、国家自然科学基金(20571080)、北京市自然科学基金(2063033)、中国科学院创新基金(kjcx2⁃sw ⁃h12⁃01)资助ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica Sinica治疗性药物特别是抗肿瘤药物通常对正常组织和细胞具有较强的毒副作用.因此将药物靶向输送到病灶部位并缓慢释放出来,减少药物在正常组织中的分布和释放,具有重要意义.开发药物传输系统成为近年来纳米医药领域研究的热点,是有希望从根本上改变药物治疗效果的途径之一[1,2].药物传输December 1969Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23系统作为药物的新剂型,可以为药物分子提供保护屏障,有效改善药物溶解度,提高靶向性和药物利用率,降低药物在正常组织中的分布[3-5].聚合物微胶囊是理想的药物载体.选择合适的高分子聚合物作为壁材制备微胶囊,将药物负载在其中,可有效延长药物作用时间,控制药物在体液中的浓度,降低药物的毒副作用.壳聚糖和海藻酸钠均是生物可降解的天然高分子,具有良好的生物安全性,是理想的载体材料[6,7].以壳聚糖和海藻酸钠为原料制备的微胶囊具有较高的稳定性和较强的机械性能,并且可以通过调节对外界pH刺激的响应性和溶胀行为来控制药物释放性能[8-13].在药物传输系统中掺入磁性纳米颗粒,可以在外加磁场的控制下,将载药系统定向输送到靶区,使药物在病变部位释放[14,15].Zhang等[13]曾将Fe3O4磁性中空球作为药物载体,将药物装载到中空球空腔中,通过层层包覆聚合物多层膜控制药物释放,取得了良好的药物缓释和磁定向运动效果,但制备方法较为复杂.以往研究大多是将超顺磁Fe3O4纳米颗粒掺入微胶囊或载药纳米颗粒中,使其具有磁性[17,18].但超顺磁Fe3O4纳米颗粒的尺寸较小,在微胶囊中的磁含量有限,无法充分发挥磁靶向性能.本文在前期工作[13]的基础上,采用乳液⁃凝胶法[19,20],制备了载药壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,将Fe3O4磁性中空球包裹在微胶囊内,使微胶囊具有磁靶向性能.该载药系统制备方法简单,一步即可合成具有磁性的载药微胶囊.掺入的Fe3O4磁性中空球的优势在于,其外壳是由单个磁纳米颗粒聚集而成,既具有超顺磁纳米颗粒矫顽力低的特点,又具有比磁纳米颗粒强的磁响应强度.因此,将Fe3O4磁性中空球掺入微胶囊,可同时实现密度小、在微胶囊介质中均匀分散、磁含量高等优点,大大提高药物传输体系的磁靶向效果.文中以头孢拉定为模型药物,研究了制备的磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的缓释性能.1实验部分1.1原料与仪器壳聚糖(CS)为浙江玉环海洋生物制品公司产品,平均分子量70800,脱乙酰化程度>93%;头孢拉定,哈药集团制药总厂生产;海藻酸钠(SA)为上海化学试剂公司产品,分析纯;三氯甲烷、正己烷、丙酮、冰醋酸、无水碳酸钙和氢氧化钠均为北京化工厂生产,分析纯.大豆油为市售食用油(福临门,一级).实验用水为二次蒸馏水.采用JSM⁃6301F扫描电子显微镜观察微胶囊形貌,加速电压为10kV,微胶囊粒径为电镜照片中200个微胶囊直径的平均值.紫外吸收光谱的测定采用日本JASCO V⁃530紫外可见光谱仪.磁性能测试采用VSM LDJ⁃9600振动磁强计,测试范围±20 kG.1.2壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的制备配制20g·L-1的海藻酸钠水溶液;将壳聚糖溶解在10g·L-1的醋酸溶液中配制成10g·L-1的壳聚糖溶液.将100mg无水碳酸钙超声分散于20g·L-1的海藻酸钠水溶液中作为水相;大豆油和三氯甲烷按体积比9∶1配制成油相.将5mL水相在温和搅拌下加入到50mL油相中,分散5min,形成油包水乳液.用20%冰醋酸溶液将体系的pH值调为3,反应15min后加入80mL水和50mL正己烷,使形成的海藻酸钙微胶囊沉积到水相中.将含有海藻酸钙微胶囊的水相加入到10g·L-1的壳聚糖溶液中,搅拌反应30min,得到壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.将含有壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的悬浮液过滤,用二次蒸馏水洗涤后,用100%丙酮脱水,得到干燥的壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.1.3载药壳聚糖/海藻酸钠磁性微胶囊的制备Fe3O4磁性中空球采用文献[16]方法制备.将一定量的头孢拉定和Fe3O4磁性中空球超声分散于0.02g·L-1的海藻酸钠水溶液中作为水相,使头孢拉定终浓度分别为1、5和10g·L-1,Fe3O4磁性中空球终浓度为1g·L-1.其余步骤同上,即可制得载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.1.4载药量的计算精确称取一定量的载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,碾碎,溶解在50mL水中.用紫外⁃可见光谱仪测定261nm处的吸收.根据预先标定的吸收度⁃浓度标准曲线确定头孢拉定的浓度.根据公式w(drug)=m cef/m t×100%(其中m cef为计算所得头孢拉定的质量,m t为载药微胶囊的质量)计算载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的头孢拉定载药量w(drug). 1.5药物包封率的计算在载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊过滤、洗涤、脱水过程中,收集全部洗涤液.用紫外⁃可见光谱仪测定261nm处的吸收.根据预先标定的吸收度⁃浓度标准曲线确定头孢拉定的浓度,计算洗涤液中头孢拉定质量.根据公式浊=(m1-m2)/m1×100%(其中1970No.12李琳琳等：磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能图2不同放大倍数的海藻酸钙微胶囊的SEM 照片Fig.2SEM images of alginate microcapsules with different magnificationsm 1为加入的头孢拉定总质量,m 2为洗涤液中的头孢拉定总量)计算头孢拉定在载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中的包封率(浊).1.6微胶囊药物缓释性能将含有已知药物量的微胶囊置于透析袋(截流分子量为10000)中,分别浸泡在pH 为2.00、7.40和8.94的缓冲溶液中(分别为模拟胃液、模拟体液和模拟肠液).药物释放实验在37℃、100r ·min -1搅拌的条件下进行.每隔1h,取出2mL 浸泡溶液用紫外⁃可见吸收光谱仪测定261nm 处的吸收.根据吸收度⁃浓度的标准曲线确定缓冲液中药物的浓度,得到药物的累积释放曲线.2结果与讨论2.1实验机理通过乳液⁃凝胶法,利用海藻酸钠与Ca 2+的静电相互作用形成稳定的海藻酸钙微胶囊.但是海藻酸钙微胶囊的三维结构疏松,孔径大,无法满足药物缓慢释放的要求.进一步利用壳聚糖和海藻酸钙的静电相互作用,使壳聚糖扩散到海藻酸钙微胶囊的疏松结构中,并在海藻酸钙外包覆一层致密的壳聚糖层,既可以增加微胶囊强度,减小膨胀度,又可以实现pH 刺激响应药物控制释放的目的.Fe 3O 4磁性中空球和头孢拉定为水溶性,溶解、分散在海藻酸钠溶液中,在油⁃水乳液体系中被包裹在微胶囊内.通过这种方法制备壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,水溶性纳米颗粒和水溶性药物均可很容易地包裹在微胶囊内,得到载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.2.2载药量及药物包封率载药量和药物包封率是评价微胶囊性能的重要参数.文献中已经报道了不同海藻酸钠、壳聚糖浓度对载药量和包封率的影响[21].本文研究了不同初始药物浓度对最终载药量和药物包封率的影响,目的是利用最少的药物原料得到相对较高的载药量和包封率.图1为载药量和包封率随药物浓度变化关系.从图1可以看出,初始头孢拉定浓度为1g ·L -1时,壳聚糖/海藻酸钠微胶囊载药量为11.83%;浓度为5g ·L -1时,载药量为36.3%;浓度为10g ·L -1时,载药量为54.7%.这一结果说明,微胶囊载药量随初始药物浓度增大而增大,但是并不呈线性关系.另一方面,随药物浓度升高,药物包封率从93.7%降低到82.3%.因此,综合考虑载药量和药物包封率,由于头孢拉定在1g ·L -1时包封率达90%以上,载药量也可以满足临床需求,以下讨论均为头孢拉定浓度为1g ·L -1的实验结果.2.3形貌与粒径图2和图3分别为载药磁性海藻酸钙微胶囊和载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的扫描电镜照片.从图中可看出,两种微胶囊均呈球形,平均粒径约为80μm,粒径分布很窄,多分散度≤10%.包覆壳聚糖层后,微胶囊粒径没有明显改变.包覆前后微胶囊表面形貌差别很大,包覆壳聚糖前,微胶囊表面比较平滑,皱褶不明显,而包裹壳聚糖后,表面粗糙有皱图1载药量(w (drug))和药物包封率(η)随药物浓度(C )的变化Fig.1Drug content (w (drug))and encapsulation efficiency(η)changed with drug concentration(C )Error bars represent standard deviation (n=3).1971Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23褶,呈明显的多孔结构.2.4胶囊的磁性表征图4(a)为载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的室温磁滞回线.从曲线中看出,微胶囊的矫顽力接近于0,表现出了超顺磁性,在体内应用时不会产生聚集.饱和磁化强度为1.642A ·m 2·kg -1,低于Fe 3O 4磁性中空球,主要是由于微胶囊的磁纳米颗粒的含量较低所至,但已足够使微胶囊在磁场下有很好的响应性.如果需要,也可在制备时增加加入的Fe 3O 4浓度,即可提高饱和磁化强度.图4(b)为该微胶囊分散在中性磷酸盐缓冲液(PBS)中,在外加磁场作用下的定向运动照片.可以看出,在外加磁场作用下,30s 内壳聚糖/海藻酸钠微胶囊可沿着磁场方向做定向运动,聚集到磁铁一面的瓶壁上,说明磁性壳聚糖/海藻酸钠具有很好的磁响应性能,可作为磁靶将药物载体靶向到病灶部位.2.5微胶囊药物缓释性能研究图5为头孢拉定在37益、pH=2.00(模拟胃液)、pH=7.40(模拟体液)和pH=8.94(模拟肠液)缓冲溶液条件下的累计释放曲线.从图中可以看出,53h 内,头孢拉定在模拟胃液模、模拟体液和模拟肠液条件下,药物累计释放分别为37%、94%和89%.壳聚糖/海藻酸钠微胶囊在不同pH 环境下的膨胀度、囊壁的渗透性能的不同,导致药物扩散释放速率的不同,从而使该微胶囊具有这种pH 刺激响应释放的性能.这一性能可大大降低药物在胃中的释放率,对降低药物毒副作用具有重要的意义.图3不同放大倍数的壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的SEM 照片Fig.3SEM images of alginate ⁃chitosan microcapsules with differentmagnifications图5磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊在不同pH 环境下头孢拉定的药物累计释放曲线Fig.5Cumulative drug release of cefradine in different pH from magnetic alginate ⁃chitosanmicrocapsules图4载药磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊的室温磁滞回线(a)和在外加磁场作用下的定向运动照片(b)Fig.4(a)Magnetic hysteresis curves of drug ⁃loading magnetic microcapsules at room temperature and(b)a photo showing magnetic capture of the microcapsulesa b1972No.12李琳琳等：磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能3结论采用乳液⁃凝胶法制备磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊,直接包裹药物头孢拉定和Fe3O4磁性中空球.制备出的磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊粒径均匀,载药量和药物包封率高,可以装载各种水溶性药物和生物大分子.该磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊具有pH刺激响应性,大大降低了药物在胃中的释放,使药物在体液和肠液下长时间持续释放.并且,该磁性壳聚糖/海藻酸钠具有磁响应性能,使微胶囊可以在外加磁场的作用下靶向到病灶部位释放药物,在药物的靶向缓控释方面具有广泛的应用前景. 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