层层自组装聚合物微胶囊的发展与应用_孙丽

波），有助于心电图的诊断。

文献上有较多报道患有预激综合征的患者常表现为正常心电图，这种病例称为隐匿型预激综合征。

预激综合征是以异常的房室传导使心房激动提早到达心室为特征，多数心电图工作者认为是由于不同类型的异常的房室间传导束存在，使传导发生“短路”现象，使心室的一部分预先受到激动所致。

预激综合征患者多数无器质性心脏病征象，无任何症状。

极少数人只有短暂的心悸，心电图检查很难及时测到，临床上易误诊为束支传导阻滞、心肌梗塞等。

为了提高诊断预激综合征的正确率，可从以下几点考虑：（1）年轻人无器质性心脏病，突然发生室上性过速心律；（2）快速心律失常突然发生又自行消失；（3）发作快速心律失常，心电图图形复杂，酷似室性心动过速或合并束支传导阻滞；（4）一系列心电图观察，其图形变化多端，或为房性心动过速，或出现房颤、房扑等。

若患者从无心动过速发作、或偶有发作但症状轻微者，无需给予治疗。

如心动过速发作频繁伴有明显症状，应给予治疗。

治疗方法包括药物和导管射频消融术。

参考文献：［1］郭继鸿．心电图学［M］．北京：人民卫生出版社，2002：767 775［2］夏志鸿．内科讲座（3）［M］．北京：人民卫生出版社，1981：176 183［3］孟庆义．临床心电图学新概念［M］．北京：科学技术文献出版社，1998：224 226［收稿日期：2012－12－20］层层自组装聚合物微胶囊的发展与应用*孙丽1苗明2吕顺忠3陈文1郭亚可1连冠1熊庆1（1．石河子大学药学院新疆特种植物药资源教育部重点实验室，新疆石河子，832002；2．新疆医科大学附属肿瘤医院，乌鲁木齐，830011；3．新疆医科大学第一附属医院，乌鲁木齐，830054）【摘要】聚合物微胶囊是一类新型高分子功能材料，在医药科学、生物化学和材料科学等诸多领域具有广阔的应用前景。

本文介绍了一种新颖、灵活的制备微胶囊方法：层层自组装技术（LbL）。

同时对各物理特性及其应用进行了综述。

【关键词】层层自组装；聚电解质；中空微胶囊中图分类号：O647文献标识码：ADevelopment and Applications of Layer-by-Layerself-assembled Polymer MicrocapsuleSUN Li1，MIAO Ming2，LV Shun-zhong3，CHEN Wen1，GUO Ya-ke1，LIAN Guan1，XIONG Qin1（1．Key laboratory of Xinjiang Endemic PhytomedicineＲesources，Ministry of Education，School of pharmacy，Shihezi University，Xingjiang Shihezi，832002；2．Affiliated Tumor Hospital，Xingjiang Medical University，Urumqi，830011；3．The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，Urumqi，830054）【Abstract】Polymer microcapsule is a kind of new functional polymer materials，has a broad application prospect in medical science，biochemistry and materials science，and many other fields．The article focuses on a novel and versatile tech-第35卷第2期Journal of Nongken Medicine Vol．35No．2 *基金项目：乌鲁木齐市科学技术计划项目（Y08231006）。

通讯作者：陈文，教授，硕士研究生导师，从事药物新制剂与新剂型研究。

nique of layer-by-layer（LbL）deposition，meanwhile，The physical properties of self-assembled microcapsule and its applica-tion are reviewed．【Key words】LbL self-assembly；polyelectrolyte；hollow microcapsule近年来，利用层层自组装技术（Layer-by-Layer Self-assembly Technique，LbL）技术制备的微胶囊在医药、化学、食品、生物技术及农业等方面得到广泛应用［1 3］，同时也引起了多领域科研人员的关注。

迄今为止，国内外已有多篇关于LbL微胶囊的综述报道，涉及微胶囊的制备、性能、物质的包埋和释放等方面［4 6］。

本文详细介绍了LbL技术的原理、讨论了层层自组装微胶囊的物理特性、例举了该方法制备的微胶囊在一些方面的应用。

1层层自组装技术简介层层自组装概念起源于1966年，IIer等［7］采用交替沉积的方法制备多层复合薄膜。

之后Mallouk 等人［8］作了进一步发展研究。

1991年，Decher等［9］提出了基于聚合物阴阳离子静电作用的层层自组装概念。

1998年，Mohwald等人［10］采用易被溶解、分解的胶体粒子作为模板，通过LBL技术将聚电解质吸附沉积到胶体粒子上，再除去模板微粒从而制备出一类中空结构的聚合物微胶囊。

江明等［11］以低聚物、无规共聚物、接枝共聚物或均聚物为组装单元，通过分子自组装方法获得聚合物胶囊（NCCM），并进一步通过壳交联和核溶解得到聚合物空微囊。

层层自组装技术（LbL）原理是利用特定高分子化合物的某种亲和特性（如静电引力、共价键、氢键、配位键等），使其在模板物质表面自发地逐层交替沉积，缔合形成结构完整、性能稳定的分子聚集体的一种技术。

这种构筑微胶囊的技术过程简单，无需复杂的仪器设备，囊壁的组成厚度可调控。

乳胶粒、无机粒子、有机粒子、酶及红细胞常被用作模板材料，囊壁一般为高分子化合物，作为层层自组装囊壁材料，要具有一定的分子量，随着分子量增大，分子链间的交链更加容易，容易形成比较牢固的膜。

目前，常用于微胶囊制备的聚电解质包括聚乙烯亚胺（PEI）、聚苯乙烯磺酸钠（PSS）、聚烯丙胺盐酸盐（PAH）、聚丙烯酸（PAA）和聚二烯丙基二甲基铵盐酸盐（PDADMAC）。

壳聚糖、海藻酸钠、角菜胶、羧甲基纤维素（CMC）、鱼精蛋白和聚赖氨酸等天然高分子［12，13］也已成功地被使用。

研究最为广泛的体系是PAH/PSS，用聚乙烯亚胺/氟碳聚合物微胶囊也有研究。

2层层自组装驱动力由于高分子化合物种类繁多，使自组装作为驱动力的“亲和特性”也非常多样性，典型的有以下几种：（1）以静电作用为驱动力的分子沉积自组装。

这种作用是自组装过程最常见的驱动力，它利用高分子对之间的电荷相互作用，通过控制组装材料加入的顺序以形成层状复合结构。

1998年，Mohwald 等人［10］首次采用易被溶解的胶体粒子作为模板，通过静电层层自组装技术将聚电解质吸附沉积到胶体粒子上，再除去模板微粒制备出中空结构的聚合物微胶囊。

（2）利用分子间氢键结合的自组装。

对于可以形成分子间氢键的化合物，可以使用氢键为驱动力构筑自组装体系［14，15］，1997年，张希等［16］提出了氢键层－层自组装技术，从而把这种方法推广到适用于溶于非水溶剂的成膜物质中，由于氢键的自组装体系不存在链段间的静电排斥作用，囊壁厚度明显增大。

张希等还研究了浓度和分子量对聚乙烯基吡啶/聚丙烯酸（PVP/PAA）体系膜厚度的影响，发现膜厚度随着PVA浓度和分子量的增加而增加，表明浓度和分子量是影响膜厚的因素。

Kim等［17］采用LBL技术，利用氢键薄膜在疏水基板的弱相互作用，制备了疏水性药物的纳米级（PEO-b-PCL/ PAA）60共聚物胶囊，由于氢键对酸性敏感，在生理学条件下，薄膜能迅速分解，从而释放出胶囊。

（3）以分子间共价键为驱动力的自组装。

该法在基膜上交替覆盖两种物质，两种覆盖物质通过化学反应形成共价键结构，从而得到坚固的自组装多层结构。

Zhang等人［14］利用聚苯二甲酰氯（TC）和聚酰亚胺（PI）之间的化学反应形成的TC/PI多层结构。

（4）利用生物大分子的特异性识别的自组装。

该方法是利用生物大分子如DNA－蛋白质，酶－底物之间的特异性作用为推动力形成层层自组装结构。

Anzai 等［18］利用抗生素蛋白（Avidin）和生物素（Biotin）之间的特异性分子识别作用，制备了包含Avidin和Biotin标记的聚乙烯亚胺（PEI）和聚丙烯酸（PAA）的多层膜结构。

Jun-ichi Anzai等人［19］使用刀豆蛋白A和糖蛋白之间的特异性做用构筑了层层自组装结构，其多层结构在温和条件下稳定。

上述驱动力丰富了基于交替沉积的自组装技术，为构建功能性器件提供了更广泛的选择。

3层层自组装微胶囊的基本物理性能迄今为止，激光共聚焦显微镜、扫描力显微镜、单粒子散射、扫描电镜、石英微天平、荧光和红外等多种手段已被人们广泛应用于微胶囊性能的研究。

如：表面形态结构、机械性能、渗透性能、热性能和包埋性能等。

3．1微胶囊的表面形态结构Leporatti等［13］采用扫描力显微镜研究了PSS/ PAH微胶囊在干燥后的表面形态结构，水溶液中球状PSS/PAH微胶囊干燥后形成多角形结构，期间分布有褶皱。

高长有等［20］对PSS/PDADMAC微胶囊进行研究，发现微胶囊干燥后形成多角形结构，但表面更粗糙。

模板粒子的大小直接决定微胶囊的尺寸，所以估测微胶囊的大小可以由制备的模板粒子直径获得。

目前常用的测量微胶囊直径的方法是显微镜观察和粒度测定，显微镜观察通常使用扫描电子显微镜（SEM）对一定数量的胶囊统计后，进行计算。

粒度测定通常使用粒度仪对模板粒子的粒径分布进行测定。

高长有等［20］人采用在线的粒径检测方法，是将微胶囊中的某种材料用荧光物质标记后，使用激光共聚焦显微镜进行观察，通常用作标记的物质有异硫氰酸荧光素（FITC）或罗丹明。

3．2微胶囊的机械性能LBL微胶囊的机械性能测定方法主要为渗透压法与扫描力探针法。

高长有等［21］在制备出高完整率微胶囊的基础上，采用渗透压法测定微胶囊临界压力，再根据微胶囊的基本物理参数如厚度、半径等，计算出了微胶囊囊壁材料的弹性模量。

由于微胶囊存在多分散性，每个具体微胶囊的渗透压存在差异性，因此需要通过测定一批微胶囊在一系列不同浓度聚电解质溶液中的变形比率，然后求得该批微胶囊的临界渗透压由此计算出囊壁的弹性模量。

Vinogradova等［22］采用扫描力探针法测定微胶囊的力学性能，其原理如下：为增大探针与胶囊的接触面积，从而增加探针感应到的力大小以提高测量精度，首先在扫描力显微镜探针前加一个直径20μm的聚苯乙烯小球。