殼聚糖載布洛芬載藥微球制備工藝條件的研究

姜鑫艷 田羽竹 鄒付冉 詹世平(大連大學環境與化學工程學院，遼寧 大連 116622）

殼聚糖在自然界的儲量豐富，易于獲取，且具有獨特的物理化學性質和生物特性，殼聚糖作為可降解的天然高分子材料，是一種理想的載體材料，制備出來的復合微球在藥物的控制釋放中發揮了重要的作用，可以控制藥物釋放的濃度和時間等，可以進行長時間的緩慢給藥；可以制備成各種局部給藥或部位特異性給藥系統，并能夠增強藥效，減輕不良反應，且還具有許多潛在的應用價值[1]。迄今已經有多種抗癌藥和抗炎藥及多種抗生素、多肽、蛋白質類藥物被制備為殼聚糖微球給藥系統，并取得了良好的效果[2,3]。

離子交聯法是離子交聯劑與殼聚糖鏈上的NH3+通過靜電吸附連接在一起。此方法制備的殼聚糖微球能避免使用對人體有傷害的大部分化學交聯劑如二醛類交聯劑。本文用離子交換法制備了殼聚糖布洛芬載藥微球，對其結構和形貌進行了分析，探討了溶液pH值、滴加時間和攪拌速度等因素對載藥微球性能的影響，確定其最佳工藝條件。

1 實驗過程

配溶液將100 mg的殼聚糖溶解于20 mL1%醋酸水溶液中，殼聚糖濃度為5mg/mL，用氫氧化鈉調節pH值；配溶液將100 mg的殼聚糖溶解于20 mL1%醋酸水溶液中，殼聚糖濃度為5mg/mL，用氫氧化鈉調節pH值；在一定滴加時間轉速的條件下，將一定量焦磷酸鈉溶液滴加到上述懸濁液中，得到殼聚糖微球；停止反應后，加入氫氧化鈉溶液，產生絮狀沉淀，對產品進行離心分離、洗滌、并在-43℃條件下凍干24h即得到殼聚糖載藥微球；改變不同的操作條件，探索殼聚糖微球形貌和釋藥量最佳的條件，并對微球進行結構等性能表征分析。

2 樣品表征

2.1 紅外光譜分析

圖1為實驗產物(CP)和藥物(BLF)的紅外光譜分析圖。從圖中可見，在2950 cm-1為布洛芬的-OH的伸縮振動峰、在1720 cm-1是羰基的伸縮振動峰。1070 cm-1處的吸收峰是三聚磷酸鈉官能團，這表明交聯微球含有三聚磷酸鈉。1510 cm-1、1070 cm-1來自空白微球。1510 cm-1-700 cm-1之間的峰是由于藥物中有芳香環的緣故。在1420 cm-1處是來自布洛芬的特征峰碳碳雙鍵，799 cm-1處是苯環中的C-H鍵彎曲振動峰。從紅外譜圖上看合成的產物確實是殼聚糖載布洛芬微球。

2.2 微球形貌分析

圖2為殼聚糖載藥微球的電鏡分析圖，取一定量的微粒，進行鍍金處理后用掃描電鏡進行形貌觀察，并選取任意區域的微粒作為樣本。從圖中可以看出交聯微球具有球狀結果，粒鏡在5μm，表面較粗糙，有層狀結構。

圖1 實驗產物(CP)和藥物(BLF)的紅外光譜分析圖

圖2 殼聚糖載藥微球形貌

2.3 載藥量分析

利用紫外吸光度法測量布洛芬緩釋微粒的載藥量：首先準確稱取20mg殼聚糖載布洛芬緩釋微粒溶于10ml醋酸-醋酸鈉的緩釋溶液中(pH=4.5)，超聲10min，，將溶液經過濾精度為0.22μm微孔濾膜過濾后，于270 nm處測濾液的吸光度值。而對應的載藥量為D=M1/M2×100%（式中：M1為緩釋微粒中藥物的質量；M2為緩釋微粒的總質量）。

3 結果與討論

3.1 pH值對微粒制備的影響

表1是微粒在不同pH值時，對微粒載藥性能的影響。

表1 pH值對微粒制備的影響

3.2 交聯劑配比量對微粒制備的影響

表2是微粒在不同交聯劑配比時，對微粒載藥性能的影響。

表2 交聯劑配比對微粒制備的影響

3.3 攪拌速度對微粒制備的影響

表3是微粒在不同攪拌速度時，對微粒載藥性能的影響。

表3 攪拌速度對微粒制備的影響

3.4 最優工藝條件

綜合實驗結果，通過考察了pH值、交聯劑配比、攪拌速度等工藝條件對微粒的載藥性能影響，的都是影響，對實驗條件進行分析，得到了最佳的實驗條件，制備出分散度良好，載藥量較高的布洛芬殼聚糖載藥微粒。實驗結果表明：在pH值為6，交聯劑配比為5：1、攪拌速度為1000轉時，制備的載藥微球分散度良好，徑粒分布較好，且載藥量達27.13%。

3.5 載藥微粒的釋放性能

利用恒溫振蕩透析法檢測藥物的體外釋放性能：藥物緩釋微粒的體外釋放性能由其在磷酸緩沖液(PBS，pH6.86)中的藥物溶出量表征。首先將精確稱量20mg樣品后置于透析袋中（截留分子量為3500），將透析袋扎緊并存放在裝有10mL磷酸緩沖液的小瓶中，在37.0℃水平恒溫振蕩器(頻率60 r·min-1)中振蕩，每次測量倒取所有緩沖液，并補充10mL新鮮緩沖液，所取的溶液用紫外-可見分光光度計于270 nm處測定吸光度，重復取樣測定，直至所測數值在一定范圍內基本不變為止，繪制時間-累積釋放率的藥物釋放曲線如圖3所示。由圖3可以看出，藥物能夠在模擬胃液中較緩慢的釋放，大多數情況可以釋放長達10 h以上，具有良好的緩釋性能。

圖3 載藥微球的藥物釋放性能曲線

4 結語

使用殼聚糖作為布洛芬藥物的載體，通過一系列的實驗，考察了不同因素和不同水平的實驗條件，對微粒制備性能的影響；實驗選取了pH值、交聯劑配比和攪拌速度為主要考察因素，分析了以上因素對微粒形貌和載藥量的影響，并對載藥微粒的結構進行了分析。實驗結果表明在pH值為6，交聯劑配比為5：1、攪拌速度為1000轉時，制備的載藥微球分散度良好，徑粒分布較好，且載藥量在27%以上。

[1]柴瑞霞,陳守剛,李昀飛,等.帶孔殼聚糖微球的制備及其釋藥性研究[J].山東化工,2015(15)：11-13.

[2]Anitha A,Deepagan V G,Rani V V D,et al.Preparation,characterization,in vitro,drug release and biological studies of curcumin loaded dextran sulphate-chitosan nanoparticles[J].Carbohydrate Polymers,2011,84(3)：1158-1164.

[3]Yeh C H,Lin P W,Lin Y C.Chitosan microfiber fabrication using amicrofluidic chip and its application to cell cultures[J].Microfluidics and Nano fluidics,2010,8(1)：115-121.