海藻酸钠复合微球吸附动力学研究(附件)
目的 本文旨在考察吸附时间、温度和pH对海藻酸钠复合微（SAM）球吸附性能的影响，测定吸附等温线，并且对SAM吸附动力学进行实验，探索复合微球的载药规律。方法 本文采用预交联法制备海藻酸钠（SA）和凹土（ATP）复合微球作为药物的载体，以盐酸二甲双胍（MH）作为模型药物，控制单一变量，研究吸附温度、吸附pH、吸附时间对复合微球载药量的影响。结果 研究结果表示当吸附温度为30℃，MH溶液pH值为7，SAM对MH的载药量达到最大，且SAM对MH的吸附在10 h时达到吸附平衡。结论 以SAM对MH的吸附等温线和吸附动力学拟合表示，SAM对MH的吸附过程符合伪二级动力学方程，并且拟合所得平衡吸附量也接近于实际测量值，说明在这个条件下SAM对MH的吸附达到平衡了。关键词 海藻酸钠；凹土；复合微球；吸附动力学；单因素实验。
目 录
1 引言 3
1.1 海藻酸钠凝胶的结构与用途 3
1.2 凹凸棒粘土的概述 4
1.3 海藻酸钠复合凝胶的概述 4
1.4 研究现状 4
1.5结语 6
2 实验部分 6
2.1 实验仪器 7
2.2 实验方法 7
3 结果与分析 8
结 论 14
致 谢 15
参考文献 16
1 引言
近年来海藻酸钠在制药领域发展迅速，前景广泛。天然水凝胶的原料主要有壳聚糖、海藻酸钠、纤维素、淀粉。海藻酸钠(SA)是从海带或海藻中提取的一种天然多糖类化合物，可以和多价离子产生凝胶，且具有良好的生物相容性、低毒性、可降解性和凝胶性[12]。水凝胶在药物控制释放、基因传送、组织工程领域应用广泛且进展迅速，研究水凝胶载药性能应用中存在的问题的对药物释放有重要的联系。凝胶体系具有相互贯穿的多孔网络结构，凝胶强度较低，具有较高的溶胀性能。海藻酸钠具有良好的生物相容性和生物降解性等特性而被广泛用作药物缓控释载体材料，但由于海藻酸钠形成的载药微球强度低，载药能力低。所以将海藻酸钠与强度相对较大的凹土进行复合，增强海藻酸钠微球作为药物载体的机械强度，提高载药能力。
1.1 海藻酸钠凝胶的结构与用途
1.1.1 海藻酸钠 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的结构
SA是由αL古洛糖醛酸和βD甘露糖醛酸通过α(1→4)糖苷键连接形成的链状聚合物，其分子式为[C6H7O6Na]n，相对分子量在32000~200000左右。SA一般为白色、浅黄色的颗粒或粉末，其中以白色粉末为主，能在水中溶胀形成粘稠的胶体溶液[3]，研究表明，G片段的均方末端距是M片段的2.2倍，故G片段的刚性强于M片段，间接说明G片段的含量决定SA的凝胶强度[4]。
1.1.2 海藻酸钠的用途
（1）伤口敷料
凝胶良好的吸水保水性能，可以保持伤口创面湿润，具有一定抵抗细菌入侵的功能，能够防止伤口感染；制作的时候包埋药物，使用时可在伤口局部缓释以达到局部抗菌的功能。Cabral J[5]等以琼脂糖/明胶改性物为敷料进行皮肤再生实验，以家兔背部创面为手术试验点，结果证实家兔皮肤创伤经敷料修复后的组织与正常组织类似，证明这类琼脂糖改性物具有辅助皮肤再生的功能。
（2）角膜接触镜
角膜接触镜作为一种精致的眼科医疗工具，具有矫正视力的作用，凝胶极好的生物相容性使其适合作为一种制备角膜接触镜的材料，具有舒适感强、适应期短等优势。鲁红[7]等探讨了丙烯酰胺水凝胶作为角膜接触镜材料的可能性，确定了制备丙烯酰胺/甲基丙烯酸羟乙酯凝胶的制备工艺，获得了各项指标都合格的角膜接触镜。
1.2 凹凸棒粘土的概述
1.2.1 结构
凹凸棒粘土，理论化学式Mg5Si8O20(OH)2(OH2)44H2O。凹土是一种具有独特性能的层链状分子结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，其晶体结构呈长宽比很高的纤维状或窄带状，依产地不同而有所差异[6]。
1.2.2 理化性能
ATP独特的纤维状晶体结构和表面特性，决定了ATP具有很多特殊的理化性能，主要包括吸附性、补强性和阳离子交换能力等。
（1）吸附性
ATP的吸附分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附主要通过范德华力将吸附质分子吸附在凹土的内外表面，比表面积、孔结构和表面电荷均可决定其吸附量的大小；化学吸附是通过化学键在凹土表面形成吸附中心。凹土的吸附能力与通常其比表面积成正比关系。
（2）补强性
从棒晶尺寸和形态特征上来看，ATP属于典型的天然一维纳米材料。ATP独特的一维纳米棒晶结构和良好的表面活性决定了它是制备高分子纳米复合材料的理想矿源，可以在微米填充和纳米补强两个水平上与聚合物进行功能复合，是优秀的补强材料。在高分子材料中加入纳米ATP，可显著提高材料的成核性、机械强度和热稳定等性能。
（3）阳离子交换能力
ATP在形成过程中因类质同晶置换等作用的存在，通常表面呈负电，具有交换吸附阳离子的性质。
杨会霞[7]等制备了欧车前胶聚丙烯酸/凹凸棒石黏土/海藻酸钠载药复合凝胶微球，采用双氯芬酸钠为模型药物，其中考察了凹凸棒石黏土含量对微球性能的影响。结果表明，随着凹凸棒石黏土含量的增加，微球的溶胀率和药物的累计释放率均减小，表明凹凸棒石黏土的引入减缓了药物的“突释”效应。
1.3 海藻酸钠复合凝胶的概述
1.3.1 单一海藻酸钠凝胶
海藻酸钠常用作药物载体材料，但其基质制备的药物载体材料有一定的缺点：（1）材料的缺点：海藻酸钠中COO和OH的存在，海藻酸钠的亲水性极强，并以其为基质形成凝胶具有相互贯穿的网络结构，使海藻酸钠具有较高的溶胀性能，而且海藻酸钠高分子链节长短不一，形成凝胶网络结构交联点分布无序，导致海藻酸钠凝胶具有较差的机械强度，所以在药物释放的过程中，伴随着多糖的降解，药物的释放呈现“突释”效应，严重制约着海藻酸钠作为药物载体材料的应用。
目 录
1 引言 3
1.1 海藻酸钠凝胶的结构与用途 3
1.2 凹凸棒粘土的概述 4
1.3 海藻酸钠复合凝胶的概述 4
1.4 研究现状 4
1.5结语 6
2 实验部分 6
2.1 实验仪器 7
2.2 实验方法 7
3 结果与分析 8
结 论 14
致 谢 15
参考文献 16
1 引言
近年来海藻酸钠在制药领域发展迅速，前景广泛。天然水凝胶的原料主要有壳聚糖、海藻酸钠、纤维素、淀粉。海藻酸钠(SA)是从海带或海藻中提取的一种天然多糖类化合物，可以和多价离子产生凝胶，且具有良好的生物相容性、低毒性、可降解性和凝胶性[12]。水凝胶在药物控制释放、基因传送、组织工程领域应用广泛且进展迅速，研究水凝胶载药性能应用中存在的问题的对药物释放有重要的联系。凝胶体系具有相互贯穿的多孔网络结构，凝胶强度较低，具有较高的溶胀性能。海藻酸钠具有良好的生物相容性和生物降解性等特性而被广泛用作药物缓控释载体材料，但由于海藻酸钠形成的载药微球强度低，载药能力低。所以将海藻酸钠与强度相对较大的凹土进行复合，增强海藻酸钠微球作为药物载体的机械强度，提高载药能力。
1.1 海藻酸钠凝胶的结构与用途
1.1.1 海藻酸钠 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的结构
SA是由αL古洛糖醛酸和βD甘露糖醛酸通过α(1→4)糖苷键连接形成的链状聚合物，其分子式为[C6H7O6Na]n，相对分子量在32000~200000左右。SA一般为白色、浅黄色的颗粒或粉末，其中以白色粉末为主，能在水中溶胀形成粘稠的胶体溶液[3]，研究表明，G片段的均方末端距是M片段的2.2倍，故G片段的刚性强于M片段，间接说明G片段的含量决定SA的凝胶强度[4]。
1.1.2 海藻酸钠的用途
（1）伤口敷料
凝胶良好的吸水保水性能，可以保持伤口创面湿润，具有一定抵抗细菌入侵的功能，能够防止伤口感染；制作的时候包埋药物，使用时可在伤口局部缓释以达到局部抗菌的功能。Cabral J[5]等以琼脂糖/明胶改性物为敷料进行皮肤再生实验，以家兔背部创面为手术试验点，结果证实家兔皮肤创伤经敷料修复后的组织与正常组织类似，证明这类琼脂糖改性物具有辅助皮肤再生的功能。
（2）角膜接触镜
角膜接触镜作为一种精致的眼科医疗工具，具有矫正视力的作用，凝胶极好的生物相容性使其适合作为一种制备角膜接触镜的材料，具有舒适感强、适应期短等优势。鲁红[7]等探讨了丙烯酰胺水凝胶作为角膜接触镜材料的可能性，确定了制备丙烯酰胺/甲基丙烯酸羟乙酯凝胶的制备工艺，获得了各项指标都合格的角膜接触镜。
1.2 凹凸棒粘土的概述
1.2.1 结构
凹凸棒粘土，理论化学式Mg5Si8O20(OH)2(OH2)44H2O。凹土是一种具有独特性能的层链状分子结构的含水富镁铝硅酸盐矿物，其晶体结构呈长宽比很高的纤维状或窄带状，依产地不同而有所差异[6]。
1.2.2 理化性能
ATP独特的纤维状晶体结构和表面特性，决定了ATP具有很多特殊的理化性能，主要包括吸附性、补强性和阳离子交换能力等。
（1）吸附性
ATP的吸附分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附主要通过范德华力将吸附质分子吸附在凹土的内外表面，比表面积、孔结构和表面电荷均可决定其吸附量的大小；化学吸附是通过化学键在凹土表面形成吸附中心。凹土的吸附能力与通常其比表面积成正比关系。
（2）补强性
从棒晶尺寸和形态特征上来看，ATP属于典型的天然一维纳米材料。ATP独特的一维纳米棒晶结构和良好的表面活性决定了它是制备高分子纳米复合材料的理想矿源，可以在微米填充和纳米补强两个水平上与聚合物进行功能复合，是优秀的补强材料。在高分子材料中加入纳米ATP，可显著提高材料的成核性、机械强度和热稳定等性能。
（3）阳离子交换能力
ATP在形成过程中因类质同晶置换等作用的存在，通常表面呈负电，具有交换吸附阳离子的性质。
杨会霞[7]等制备了欧车前胶聚丙烯酸/凹凸棒石黏土/海藻酸钠载药复合凝胶微球，采用双氯芬酸钠为模型药物，其中考察了凹凸棒石黏土含量对微球性能的影响。结果表明，随着凹凸棒石黏土含量的增加，微球的溶胀率和药物的累计释放率均减小，表明凹凸棒石黏土的引入减缓了药物的“突释”效应。
1.3 海藻酸钠复合凝胶的概述
1.3.1 单一海藻酸钠凝胶
海藻酸钠常用作药物载体材料，但其基质制备的药物载体材料有一定的缺点：（1）材料的缺点：海藻酸钠中COO和OH的存在，海藻酸钠的亲水性极强，并以其为基质形成凝胶具有相互贯穿的网络结构，使海藻酸钠具有较高的溶胀性能，而且海藻酸钠高分子链节长短不一，形成凝胶网络结构交联点分布无序，导致海藻酸钠凝胶具有较差的机械强度，所以在药物释放的过程中，伴随着多糖的降解，药物的释放呈现“突释”效应，严重制约着海藻酸钠作为药物载体材料的应用。
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