肉桂醛交联壳聚糖包载阿奇霉素微球的制备及表征
2014-09-22罗华丽张淑敏
罗华丽+张淑敏
摘要:以食品级肉桂醛为交联剂制备阿奇霉素壳聚糖微球,通过正交试验设计法优化,微球制备的最佳工艺为壳聚糖浓度25 mg/L,搅拌速度2 000 r/m,阿奇霉素与壳聚糖质量比1∶2,固化6 h,此时包封率95.1%,载药量20.7%,并对其结构、形态、粒径、包封率、载药量和收率等进行研究,证实壳聚糖的氨基与肉桂醛的醛基发生交联反应;经扫描电镜观察载药微球形貌圆整,表面致密;经差示扫描量热证实药物被包封于壳聚糖微球结构内部,载药性能良好。
关键词: 壳聚糖;肉桂醛;微球;包载阿奇霉素
中图分类号:O636.1文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)10-2392-03
Preparation and Characterization of Cinnamaldehyde-crosslinking Azithromycin Drug-loaded Chitosan Microsphere
LUO Hua-li1,ZHANG Shu-min2
(1.Department of Food and Biochemical Engineering,Yantai Vocational College,Yantai 264670,Shandong,China;
2.Shandong International Biotechnology Park Development Co.,Ltd.,Yantai 264670,Shandong,China)
Abstract: Azithromycin-loaded chitosan microsphere was prepared with emulsion crosslinking method and its preparation composition and process was optimized by orthogonality of L9(34). Chitosan microspheres structure, morphology, particle size,entrapment ratio,drug-loaded content,yield were studied. The crosslink reaction between the amino groups on chitosan and the aldehyde on cinnamaldehyde was confirmed in FT-IR spectrum. The good sphericity and dense surface of microsphere were observed under SEM. The drug-loaded properties was good with entrapment efficiency and drug-loaded content of 95.1% and 20.7%, respectively. Cinnamaldehyde as crosslinking agent is suitable for preparing drug-loaded chitosan microsphere.
Key words:chitosan; cinnamaldehyde; microsphere;azithromycin-loaded
基金项目:山东省自然科学基金资助项目(ZR2011BQ028)
壳聚糖又称可溶性甲壳质、甲壳胺、几丁聚糖等,是自然界存在的惟一的碱性多糖,无毒,其化学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-B-D-葡萄糖,其结构类似于纤维素。壳聚糖具有良好的生物相容性,可生物降解,具有抗菌止血及抑制肿瘤细胞扩散的作用等[1-4],因此,壳聚糖作为药物载体[5]得到广泛的研究。常见壳聚糖载药微球的制备方法有化学交联法,主要以甲醛、戊二醛、三聚磷酸钠为交联剂而制成[6,7]。但是由于甲醛、戊二醛对人体有毒性作用,三聚磷酸钠制备的微球结构松散,控释效果不好,因此,研究人员尝试采用绿色无毒的交联剂制备壳聚糖微球[8]正成为研究的热点。肉桂醛是一种食用香精,化学名为3-苯基-2-丙烯醛,广泛应用于牙膏、洗涤剂、糖果、调味品、水果保鲜剂和药物原料等方面。以肉桂醛作为交联剂制备壳聚糖微球工艺简单,制备的微球对人体无毒,食用安全,因此制备肉桂醛壳聚糖微球将成为一类颇具应用前景的新型药物载体。阿奇霉素(Azithromycin)是大环内酯类抗生素,是临床治疗支原体肺炎的首选药物,但对胃肠副作用大,在体内有效治疗时间短[9]。利用壳聚糖微球作为阿奇霉素模型药物的载体,通过口服给药,药物从微球中释放出来可以达到降低毒副作用和提高疗效的目的。
试验拟采用食品级肉桂醛作为交联剂,制备壳聚糖载药微球,能够从原料上避免交联剂毒性引入载药体系的问题。以阿奇霉素为模型药物,考察肉桂醛交联壳聚糖包载阿奇霉素微球(以下简称微球)的形态、包封率、收率、载药量等综合指标,采用正交设计优化得到制备微球的最佳工艺,为微球的工业化生产奠定基础。
1材料与方法
1.1材料
壳聚糖(批号D120221022,浙江金壳生物化学有限公司,医药级,脱乙酰度90%,粘均分子量为34万),肉桂醛、丙酮、乙醚、醋酸、无水乙醇、异丙醇、石油醚、Span-80(上海国药集团化学试剂有限公司,分析纯),阿奇霉素(质量分数>99%,批号201108136,湖北康宝泰精细化工有限公司),花生油(市售)。
JJ-1型数显恒速搅拌器(巩义市英峪予华仪器厂);S-4800型扫描电镜(日本日立公司);VECTOR22型红外光谱仪(德国Brucker公司);UV-4100型紫外分光光度计(优尼科上海有限公司);3K15型低温高速离心机(北京时代北利离心机有限公司);DSC-822e型差示扫描量热器(Mettler Toledo公司);Mastersizer 2000型粒度分析仪(上海兰易科学仪器有限公司)。
1.2方法
1.2.1微球的制备采用肉桂醛交联法,将阿奇霉素溶于一定质量浓度的壳聚糖醋酸溶液中,将水相缓慢滴入油相(花生油,含有2% Span-80),在一定转速下搅拌,形成W/O乳液后,缓慢滴入一定质量浓度的肉桂醛丙酮溶液,继续搅拌,室温下反应一段时间后停止搅拌。采用低温高速离心机离心分离后,分别用石油醚、异丙醇充分洗涤,冷冻干燥后得到微球。
1.2.2微球制备工艺的优化设计正交试验L9(34)考察壳聚糖浓度、搅拌速度、阿奇霉素与壳聚糖质量比和固化时间4个因素,每个因素考察3个水平,考察包封率、收率,采用加权法计算各处理综合值。加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%。
1.2.3微球包封率的测定
1)阿奇霉素标准曲线的绘制。精确称取阿奇霉素原料,加pH 6.0的PBS溶液配成150μg/mL,取此溶液5 mL,加硫酸溶液5 mL(75 mL浓硫酸加水至100 mL),振摇,60 ℃水浴加热20 min,取出放冷至室温,在400~600 nm范围内扫描,在482 nm波长处有最大吸收,而空白微球在此波长范围内无吸收,确定最佳测定波长为482 nm。
配制阿奇霉素系列标准溶液,按上述方法测定吸光度,将相应数据回归得标准曲线方程C=0.276 4A+0.059 92,r=0.998 6(n=5),阿奇霉素溶液浓度在50~500 μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,回收率为(99.8±1.6)%,RSD<2.0%。
2)微球包封率和载药量的测定。精确称取微球,测定吸光度,代入标准曲线方程求出微球中阿奇霉素含量。根据下式计算微球的载药量和包封率:
微球的包封率=(微球内药量/制备中加入的总药量)×100%
微球的载药量=(微球内药量/微球的总质量)×100%
1.2.4微球的表征
1)微球的形貌。采用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。
2)微球的粒径及粒度分布测定。将微球分散于去离子水中,采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径di,根据下式计算微球粒径分布(为平均粒径,n为微球数)。
CV=×100%
3)微球的FT-IR表征。分别将壳聚糖和微球磨碎后与KBr混合,用红外光谱仪测其红外光谱。
4)差示扫描量热分析(DSC)。取空白微球和阿奇霉素的机械共混物、壳聚糖载药微球样品各5~15 mg于铝坩埚中,以10 ℃/min的速率加热,氮气流速100 mL/min,进行DSC分析。
2结果与分析
2.1正交试验结果
正交试验结果见表2。从表2可以看出各因素对包封率的影响依次为A、B、C、D,各因素的组合为A3B2C3D2,即壳聚糖浓度为25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素与壳聚糖质量比为1∶2,固化时间为6 h。按照最佳工艺制备3批微球,结果表明3批微球的平均包封率为95.1%,载药量为20.7%。
2.2微球的表征
2.2.1微球的形貌用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。如图1所示,微球球形度较好,表面致密。
2.2.2微球的粒度及其分布采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径,结果显示微球表面积平均粒径63.8 μm,体积平均粒径89.6 μm。
2.2.3壳聚糖微球的FT-IR表征用红外光谱仪测其红外光谱(图2和图3)。从图2和图3中可以发现,壳聚糖的红外谱图中1 636.34 cm-1处出现C-N 伸缩振动峰和N-H变形振动峰;2 866.70 cm-1处为C-H伸缩振动吸收峰;3 428.81 cm-1处属于壳聚糖分子中O-H伸缩振动和N-H伸缩振动的吸收峰;1 064.50 cm-1处为C-OH的吸收峰;748.25 cm-1和686.53 cm-1处是单取代苯环的C-C伸缩振动峰。3 035.02 cm-1处是衍生物中不饱和双键=C-H伸缩振动峰,由此说明壳聚糖上的氨基与肉桂醛上的醛基发生了交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上。
2.2.4差示扫描量热分析(DSC)DSC法确定样品的玻璃化转变温度(Tg)(图4)。Tg的取值方法是把DSC图谱上转变前和转变后的基线延长,两线中点的切线与转变前基线延长线相交点为Tg。空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg为159.2 ℃; 壳聚糖载药微球的Tg为168.9 ℃。壳聚糖载阿奇霉素微球的Tg比空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg高了9.7 ℃,说明药物被包封于微球内部,而不是吸附在微球表面。
3小结与讨论
试验中正交试验设计部分采用加权法,按照公式:加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%,计算出综合值以确定最佳处理,其中选取的指标是包封率和收率,而不是包封率和载药量,这主要是考虑到载药量和包封率成正比例关系,一般包封率高的,载药量也高;而收率与包封率之间没有关联性,从而确保正交试验方案的真实客观。最终优化工艺为壳聚糖浓度25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素/壳聚糖1∶2,固化时间6 h,在此条件下的包封率为95.1%,载药量为20.7%。对这一工艺所得微球的结构、形态、粒径、包封率、载药量和收率等进行研究,证实壳聚糖的氨基与肉桂醛的醛基发生交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上;经扫描电镜观察载药微球形貌圆整,表面致密;经差示扫描量热证实药物被包封于壳聚糖微球结构内部,载药性能良好。
参考文献:
[1] REJINOLD S N,SREEREKHA P R,CHENNAZHI K P ,et al.Biocopatible,biodegradable and thermo-sensitive chitosan-g-poly(N-isopropylamide) nanocarrier for curcumin drug delivery[J].International Journal of Biologival Macromolecules,2011,49(2):161-172.
[2] BAGHERI-KHOULENJANI S,TAGHIZADEH S M,MIRZADEH H.An investigation on the short-term biodegradability of chitosan with various molecular weights and degrees of deacetylation[J].Carbohydrate Polymers,2009,78(4):773-778.
[3] 郭苗苗,阮祥梅,吴迪,等.水溶性O-羧甲基壳聚糖止血海绵的理化性质及其止血效果[J].中国医院药学杂志,2013,33(8):611-614.
[4] 赵永星,赵阳,张振中,等.冬凌草甲素/胆固醇甲酰-壳聚糖共聚物纳米胶束的制备及其体外抗肿瘤作用[J].中国药学杂志,2011,46(13):1015-1019.
[5] 李广峰,杨建东.壳聚糖纳米粒子基因载体的研究现状[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(47):8879-8882.
[6] 赵蕊,周浩然,张晶宇,等.戊二醛与甲醛交联壳聚糖微球的比较研究[J].化学与黏合,2012,34(3):30-32,60.
[7] 张建林,孙平,李平,等.格列吡嗪壳聚糖-三聚磷酸钠pH敏感性微球的制备及性能研究[J].中国医院药学杂志,2012,32(4):274-279.
[8] 李峻峰,张利,李钧甫,等.香草醛交联壳聚糖载药微球的性能及其成球机理分析[J].高等学校化学学报,2008,29(9):1874-1879.
[9] 王哲,张秀梅,倪宏哲,等.聚乳酸载阿奇霉素微球包裹和体外释放行为[J].中国生物医学工程学报,2009,28(2):314-316.
1.2方法
1.2.1微球的制备采用肉桂醛交联法,将阿奇霉素溶于一定质量浓度的壳聚糖醋酸溶液中,将水相缓慢滴入油相(花生油,含有2% Span-80),在一定转速下搅拌,形成W/O乳液后,缓慢滴入一定质量浓度的肉桂醛丙酮溶液,继续搅拌,室温下反应一段时间后停止搅拌。采用低温高速离心机离心分离后,分别用石油醚、异丙醇充分洗涤,冷冻干燥后得到微球。
1.2.2微球制备工艺的优化设计正交试验L9(34)考察壳聚糖浓度、搅拌速度、阿奇霉素与壳聚糖质量比和固化时间4个因素,每个因素考察3个水平,考察包封率、收率,采用加权法计算各处理综合值。加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%。
1.2.3微球包封率的测定
1)阿奇霉素标准曲线的绘制。精确称取阿奇霉素原料,加pH 6.0的PBS溶液配成150μg/mL,取此溶液5 mL,加硫酸溶液5 mL(75 mL浓硫酸加水至100 mL),振摇,60 ℃水浴加热20 min,取出放冷至室温,在400~600 nm范围内扫描,在482 nm波长处有最大吸收,而空白微球在此波长范围内无吸收,确定最佳测定波长为482 nm。
配制阿奇霉素系列标准溶液,按上述方法测定吸光度,将相应数据回归得标准曲线方程C=0.276 4A+0.059 92,r=0.998 6(n=5),阿奇霉素溶液浓度在50~500 μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,回收率为(99.8±1.6)%,RSD<2.0%。
2)微球包封率和载药量的测定。精确称取微球,测定吸光度,代入标准曲线方程求出微球中阿奇霉素含量。根据下式计算微球的载药量和包封率:
微球的包封率=(微球内药量/制备中加入的总药量)×100%
微球的载药量=(微球内药量/微球的总质量)×100%
1.2.4微球的表征
1)微球的形貌。采用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。
2)微球的粒径及粒度分布测定。将微球分散于去离子水中,采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径di,根据下式计算微球粒径分布(为平均粒径,n为微球数)。
CV=×100%
3)微球的FT-IR表征。分别将壳聚糖和微球磨碎后与KBr混合,用红外光谱仪测其红外光谱。
4)差示扫描量热分析(DSC)。取空白微球和阿奇霉素的机械共混物、壳聚糖载药微球样品各5~15 mg于铝坩埚中,以10 ℃/min的速率加热,氮气流速100 mL/min,进行DSC分析。
2结果与分析
2.1正交试验结果
正交试验结果见表2。从表2可以看出各因素对包封率的影响依次为A、B、C、D,各因素的组合为A3B2C3D2,即壳聚糖浓度为25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素与壳聚糖质量比为1∶2,固化时间为6 h。按照最佳工艺制备3批微球,结果表明3批微球的平均包封率为95.1%,载药量为20.7%。
2.2微球的表征
2.2.1微球的形貌用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。如图1所示,微球球形度较好,表面致密。
2.2.2微球的粒度及其分布采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径,结果显示微球表面积平均粒径63.8 μm,体积平均粒径89.6 μm。
2.2.3壳聚糖微球的FT-IR表征用红外光谱仪测其红外光谱(图2和图3)。从图2和图3中可以发现,壳聚糖的红外谱图中1 636.34 cm-1处出现C-N 伸缩振动峰和N-H变形振动峰;2 866.70 cm-1处为C-H伸缩振动吸收峰;3 428.81 cm-1处属于壳聚糖分子中O-H伸缩振动和N-H伸缩振动的吸收峰;1 064.50 cm-1处为C-OH的吸收峰;748.25 cm-1和686.53 cm-1处是单取代苯环的C-C伸缩振动峰。3 035.02 cm-1处是衍生物中不饱和双键=C-H伸缩振动峰,由此说明壳聚糖上的氨基与肉桂醛上的醛基发生了交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上。
2.2.4差示扫描量热分析(DSC)DSC法确定样品的玻璃化转变温度(Tg)(图4)。Tg的取值方法是把DSC图谱上转变前和转变后的基线延长,两线中点的切线与转变前基线延长线相交点为Tg。空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg为159.2 ℃; 壳聚糖载药微球的Tg为168.9 ℃。壳聚糖载阿奇霉素微球的Tg比空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg高了9.7 ℃,说明药物被包封于微球内部,而不是吸附在微球表面。
3小结与讨论
试验中正交试验设计部分采用加权法,按照公式:加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%,计算出综合值以确定最佳处理,其中选取的指标是包封率和收率,而不是包封率和载药量,这主要是考虑到载药量和包封率成正比例关系,一般包封率高的,载药量也高;而收率与包封率之间没有关联性,从而确保正交试验方案的真实客观。最终优化工艺为壳聚糖浓度25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素/壳聚糖1∶2,固化时间6 h,在此条件下的包封率为95.1%,载药量为20.7%。对这一工艺所得微球的结构、形态、粒径、包封率、载药量和收率等进行研究,证实壳聚糖的氨基与肉桂醛的醛基发生交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上;经扫描电镜观察载药微球形貌圆整,表面致密;经差示扫描量热证实药物被包封于壳聚糖微球结构内部,载药性能良好。
参考文献:
[1] REJINOLD S N,SREEREKHA P R,CHENNAZHI K P ,et al.Biocopatible,biodegradable and thermo-sensitive chitosan-g-poly(N-isopropylamide) nanocarrier for curcumin drug delivery[J].International Journal of Biologival Macromolecules,2011,49(2):161-172.
[2] BAGHERI-KHOULENJANI S,TAGHIZADEH S M,MIRZADEH H.An investigation on the short-term biodegradability of chitosan with various molecular weights and degrees of deacetylation[J].Carbohydrate Polymers,2009,78(4):773-778.
[3] 郭苗苗,阮祥梅,吴迪,等.水溶性O-羧甲基壳聚糖止血海绵的理化性质及其止血效果[J].中国医院药学杂志,2013,33(8):611-614.
[4] 赵永星,赵阳,张振中,等.冬凌草甲素/胆固醇甲酰-壳聚糖共聚物纳米胶束的制备及其体外抗肿瘤作用[J].中国药学杂志,2011,46(13):1015-1019.
[5] 李广峰,杨建东.壳聚糖纳米粒子基因载体的研究现状[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(47):8879-8882.
[6] 赵蕊,周浩然,张晶宇,等.戊二醛与甲醛交联壳聚糖微球的比较研究[J].化学与黏合,2012,34(3):30-32,60.
[7] 张建林,孙平,李平,等.格列吡嗪壳聚糖-三聚磷酸钠pH敏感性微球的制备及性能研究[J].中国医院药学杂志,2012,32(4):274-279.
[8] 李峻峰,张利,李钧甫,等.香草醛交联壳聚糖载药微球的性能及其成球机理分析[J].高等学校化学学报,2008,29(9):1874-1879.
[9] 王哲,张秀梅,倪宏哲,等.聚乳酸载阿奇霉素微球包裹和体外释放行为[J].中国生物医学工程学报,2009,28(2):314-316.
1.2方法
1.2.1微球的制备采用肉桂醛交联法,将阿奇霉素溶于一定质量浓度的壳聚糖醋酸溶液中,将水相缓慢滴入油相(花生油,含有2% Span-80),在一定转速下搅拌,形成W/O乳液后,缓慢滴入一定质量浓度的肉桂醛丙酮溶液,继续搅拌,室温下反应一段时间后停止搅拌。采用低温高速离心机离心分离后,分别用石油醚、异丙醇充分洗涤,冷冻干燥后得到微球。
1.2.2微球制备工艺的优化设计正交试验L9(34)考察壳聚糖浓度、搅拌速度、阿奇霉素与壳聚糖质量比和固化时间4个因素,每个因素考察3个水平,考察包封率、收率,采用加权法计算各处理综合值。加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%。
1.2.3微球包封率的测定
1)阿奇霉素标准曲线的绘制。精确称取阿奇霉素原料,加pH 6.0的PBS溶液配成150μg/mL,取此溶液5 mL,加硫酸溶液5 mL(75 mL浓硫酸加水至100 mL),振摇,60 ℃水浴加热20 min,取出放冷至室温,在400~600 nm范围内扫描,在482 nm波长处有最大吸收,而空白微球在此波长范围内无吸收,确定最佳测定波长为482 nm。
配制阿奇霉素系列标准溶液,按上述方法测定吸光度,将相应数据回归得标准曲线方程C=0.276 4A+0.059 92,r=0.998 6(n=5),阿奇霉素溶液浓度在50~500 μg/mL范围内与吸光度呈良好的线性关系,回收率为(99.8±1.6)%,RSD<2.0%。
2)微球包封率和载药量的测定。精确称取微球,测定吸光度,代入标准曲线方程求出微球中阿奇霉素含量。根据下式计算微球的载药量和包封率:
微球的包封率=(微球内药量/制备中加入的总药量)×100%
微球的载药量=(微球内药量/微球的总质量)×100%
1.2.4微球的表征
1)微球的形貌。采用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。
2)微球的粒径及粒度分布测定。将微球分散于去离子水中,采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径di,根据下式计算微球粒径分布(为平均粒径,n为微球数)。
CV=×100%
3)微球的FT-IR表征。分别将壳聚糖和微球磨碎后与KBr混合,用红外光谱仪测其红外光谱。
4)差示扫描量热分析(DSC)。取空白微球和阿奇霉素的机械共混物、壳聚糖载药微球样品各5~15 mg于铝坩埚中,以10 ℃/min的速率加热,氮气流速100 mL/min,进行DSC分析。
2结果与分析
2.1正交试验结果
正交试验结果见表2。从表2可以看出各因素对包封率的影响依次为A、B、C、D,各因素的组合为A3B2C3D2,即壳聚糖浓度为25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素与壳聚糖质量比为1∶2,固化时间为6 h。按照最佳工艺制备3批微球,结果表明3批微球的平均包封率为95.1%,载药量为20.7%。
2.2微球的表征
2.2.1微球的形貌用S-4800型扫描电镜观察微球的形貌。如图1所示,微球球形度较好,表面致密。
2.2.2微球的粒度及其分布采用Mastersizer 2000型粒度分析仪测定微球粒径,结果显示微球表面积平均粒径63.8 μm,体积平均粒径89.6 μm。
2.2.3壳聚糖微球的FT-IR表征用红外光谱仪测其红外光谱(图2和图3)。从图2和图3中可以发现,壳聚糖的红外谱图中1 636.34 cm-1处出现C-N 伸缩振动峰和N-H变形振动峰;2 866.70 cm-1处为C-H伸缩振动吸收峰;3 428.81 cm-1处属于壳聚糖分子中O-H伸缩振动和N-H伸缩振动的吸收峰;1 064.50 cm-1处为C-OH的吸收峰;748.25 cm-1和686.53 cm-1处是单取代苯环的C-C伸缩振动峰。3 035.02 cm-1处是衍生物中不饱和双键=C-H伸缩振动峰,由此说明壳聚糖上的氨基与肉桂醛上的醛基发生了交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上。
2.2.4差示扫描量热分析(DSC)DSC法确定样品的玻璃化转变温度(Tg)(图4)。Tg的取值方法是把DSC图谱上转变前和转变后的基线延长,两线中点的切线与转变前基线延长线相交点为Tg。空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg为159.2 ℃; 壳聚糖载药微球的Tg为168.9 ℃。壳聚糖载阿奇霉素微球的Tg比空白微球和阿奇霉素的机械共混物的Tg高了9.7 ℃,说明药物被包封于微球内部,而不是吸附在微球表面。
3小结与讨论
试验中正交试验设计部分采用加权法,按照公式:加权综合值=(包封率×70%+收率×30%)×100%,计算出综合值以确定最佳处理,其中选取的指标是包封率和收率,而不是包封率和载药量,这主要是考虑到载药量和包封率成正比例关系,一般包封率高的,载药量也高;而收率与包封率之间没有关联性,从而确保正交试验方案的真实客观。最终优化工艺为壳聚糖浓度25 mg/L,搅拌速度2 000 r/min,阿奇霉素/壳聚糖1∶2,固化时间6 h,在此条件下的包封率为95.1%,载药量为20.7%。对这一工艺所得微球的结构、形态、粒径、包封率、载药量和收率等进行研究,证实壳聚糖的氨基与肉桂醛的醛基发生交联反应,从而将肉桂醛的苯环引入到壳聚糖大分子链上;经扫描电镜观察载药微球形貌圆整,表面致密;经差示扫描量热证实药物被包封于壳聚糖微球结构内部,载药性能良好。
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