壳聚糖海藻酸钠溶液制备

1.2.1啶虫脒/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠凝胶球的制备配制一定浓度的海藻酸钠溶液,加入

吐温80乳化剂50 mL,乳化5 min,按比例1∶3加入羧甲基壳聚糖和啶虫脒混合物,混合后海藻酸钠的浓度为3%,啶虫脒的浓度为1%,制成100 mL悬浮液。该悬浮液用5 mL注射器(8#针头)滴入磁力搅拌下滴入100 mL氯化钙溶液中,再将25 mL 1%的戊二醛倒入与其交联,40℃交联50 min后,去除交联液,用100 mL去离子水洗涤凝胶球数次,常温下干燥至恒定质量,得黄色凝胶球。

2海藻酸钠/壳聚糖微胶囊的制备及其影响因素

2.1制备原理

薛伟明等[6]通过理论分析与试验研究,认为Ca2+引起海藻酸钠凝胶机理为:1个Ca2+与海藻酸钠分子链段中2个GG片段通过4个配位键形成配合物,即“蛋格(Egg-box)”结

构(图1),其中,由G单元的5-COO-和2-OH参与配位键形成。

由于壳聚糖分子链上有大量的伯氨基,海藻酸钠的分子链上有大量的羧基,在静电力作用下,可以通过正、负电荷吸引形成聚电解质膜(图2)。李沙等[7]通过差示扫描量热法(DSC)探讨ACA的成型机理,证实各组分不是以各自独立的形式存在于样品中,而是发生了静电相互作用,以新的相互结合状态存在;Ribeiro等[8]研究表明海藻酸钠羧基和壳聚糖氨基之间的静电相互作用是复杂结构的主要力量。

2.2制备方法

制备海藻酸钠胶珠最常用的方法是锐孔-凝固浴法[9-11],但该法受针头直径和海藻酸钠溶液黏度的限制,制备的凝胶珠粒径较大,为了克服这些缺点,出现了一些改进技术。如静电液滴生成技术[12-14],在针头和凝胶浴之间形成静电场,从而增加了电场力,可更容易地克服针孔内壁的黏滞阻力及液滴自身的界面张力,由此得到颗粒更小的凝胶珠。此外,还有离心喷雾造粒法[15]、喷雾法与高压静电场结合法[16]、乳化法[17-19]、气体搅拌乳化(内源凝胶)与膜乳化法[20]等。聚电解质络合原理制备海藻酸钠/壳聚糖微胶囊(ACA),是以海藻酸钠(钙)胶珠作为微胶囊的内核,在外部要包覆聚合物膜层才能最终形成微胶囊。其方法可分为一步法、两步法和复合法。

2.2.1一步法主要有2种方式:一种方式是将壳聚糖和氯化钙的混合溶液直接滴入海藻酸钠溶液中,最终形成含海藻酸钙凝聚层、壳聚糖/海藻酸钠络合层、壳聚糖沉淀层3层膜,内部是液态的微胶囊。王娜等[21]采用此法制备ACA,固定化木聚糖酶,使酶的热稳定性、重复操作稳定性和贮藏稳定性有了明显提高。另一种方式是反向操作,即将海藻酸钠溶液滴入壳聚糖和氯化钙的混合溶液中形成微胶囊,这种方式较为常用。付加雷等[22]用此法制备干扰素-tau(IFN-tau)微囊,得到的载药微囊外层较致密、内芯较疏松,最外层是沉淀出的壳聚糖外层,一般不含IFN-tau;中层是均匀分散有IFN-tau的壳聚糖/海藻酸钠的复合膜;内芯是均匀分散有IFN-tau的海藻酸钙芯料。陶呈斐等[23]用此法制备酮咯酸氨丁三醇海藻酸钠微囊,优化工艺条件后制得的微囊包封率达到90%,载药量44%,在水中的释药行为符合Higuchi方程。熊何健等[24]对茶多酚的包埋;李强等[25]对八角茴香油的包埋;程超等[26]对鸭跖草黄酮类物质的包埋,均采用这种方式制备海藻酸钠/壳聚糖微胶囊。

2.2.2两步法类似于传统的APA微胶囊的制备方法,首先将海藻酸钠溶液滴到氯化钙溶液中钙化成核,然后分别用壳聚糖、海藻酸钠溶液进行包覆成膜[27]。陈爱政等[28]用ACA固定化细胞发酵木糖醇;付颖丽等[29]用ACA固定化培养大肠杆菌;张杰等[30]用ACA固定化克雷伯氏杆菌;白雪莲等[31]用ACA固定化苹果酒酵母;熊鹰等[32]用ACA包埋人卵巢癌细胞;张武杰等[33]用ACA包埋载间充质干细胞;刘利萍等[34]用ACA包埋姜油树脂,而他们制备ACA的方法均采用两步法。

2.2.3复合法复合法是在一步法和两步法基础上建立起来的,先制备海藻酸钠/壳聚糖微胶

囊,然后再以双功能团分子(常用戊二醛、1,6-己二异氰酸脂或苯四甲酸二酐溶液)对微胶囊的表面进行修饰,形成壳聚糖和双功能团分子的交联层[35]。孙万成等[36-37]研究了ACA作为固定化磷脂酶A1的载体,加入1%戊二醛在4℃环境进行表面修饰10 h,壳聚糖氨基可与戊二醛基形成shiff氏碱,在胶囊表面形成一层致密的保护膜。