淺析羧甲基殼聚糖栓塞材料的制備工藝

李國付，賈曉偉，李鵬達，劉俊英

(石家莊億生堂醫用品有限公司，河北 石家莊 050200)

殼聚糖又叫幾丁聚糖、脫乙酰甲殼素, 化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。殼聚糖被廣泛應用于醫藥制造領域。殼聚糖經羧甲基化后可制成羧甲基殼聚糖。羧甲基殼聚糖可溶于水。本研究以羧甲基殼聚糖為主要材料，采用反相乳化交聯技術、冷凍干燥技術等制備羧甲基殼聚糖微球，并總結和分析羧甲基殼聚糖微球的制備工藝。現將研究方法和結果報告如下。

1 材料與方法

1.1 主要原料

羧甲基殼聚糖（購于濟南海得貝海洋生物工程有限公司）、異丙醇（藥用級，購于江西阿爾法高科藥業有限公司）、戊二醛（分析純，濃度為50%，購于天津科密歐化學試劑有限公司）、Span80（分析純，購于天津科密歐化學試劑有限公司）。

1.2 主要儀器

EX玻璃反應釜（型號為100 L，由上海一凱儀器設備有限公司生產）、冷凍干燥機（型號為LYO-O.7，由上海東富龍科技股份有限公司生產）。

1.3 羧甲基殼聚糖微球的制備方法

將液體石蠟與航空煤油攪拌均勻，制成油相。將羧甲基殼聚糖溶于質量分數為1%的碳酸鈉水溶液中，制成水相。使油相在油相管路中以一定的流速流動，將水相以緩慢的速度從水相管路中垂直注入油相管路中。通過油相流體的剪切力將殼聚糖水相分離成大小均勻的液滴。在室溫下于滴液中加入span80，并攪拌均勻，制成穩定的乳化溶液。在上述溶液中加入適量的戊二醛，進行固化交聯反應。待反應完全后，用異丙醇進行洗滌。用濃度由低到高（濃度分別為30%、60%、90%和100%）的乙醇溶液對上述溶液進行梯度脫水，并分級過篩，然后在低溫或冷凍的環境下進行干燥，即制得羧甲基殼聚糖微球。將羧甲基殼聚糖微球置于生理鹽水中保存，羧甲基殼聚糖微球與生理鹽水的比例為1 g:10 ml。分別采用不同濃度的羧甲基殼聚糖、不同劑量的span80、不同的油水比、不同比例的戊二醛/羧甲基殼聚糖、不同的交聯反應時間、不同的轉速和不同的溫度制備羧甲基殼聚糖微球，然后觀察和比較在不同條件下制備羧甲基殼聚糖微球的質量。

2 結果

2.1 用不同濃度的羧甲基殼聚糖制備微球的質量及產量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，若羧甲基殼聚糖的濃度低于1%，則不易形成微球；若羧甲基殼聚糖的濃度為5%，則液體的粘度較大，難以攪拌，不能制成微球。當羧甲基殼聚糖的濃度為2%時，微球的平均粒徑和主粒徑的占比均較好，且產量較多。故在制備羧甲基殼聚糖微球時，采用濃度為2%的羧甲基殼聚糖較為適宜。詳見表1。

表1 用不同濃度的羧甲基殼聚糖制備微球的質量及產量

2.2 用不同劑量的span80制備羧甲基殼聚糖微球的質量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，隨著span80用量的增加，微球的粒徑呈逐漸減小的趨勢。span80的用量過?。?.5%），會影響微球表面的完整性。span80的用量過大（為1.4%），會導致微球的粒徑明顯減小。在制備羧甲基殼聚糖微球時，span80的用量在0.8%～1.2%之間較為適宜。詳見表2。

表2 用不同劑量的span80制備羧甲基殼聚糖微球的質量

2.3 用不同的油水比制備羧甲基殼聚糖微球的質量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，若油水比太小（為1:1），則難以形成穩定的乳液，得不到完整的微球。隨著油水比的增大，微球的粒徑逐漸增加。在制備羧甲基殼聚糖微球時，油水比為3:1較為適宜。詳見表3。

表3 用不同的油水比制備羧甲基殼聚糖微球的質量

2.4 用不同比例的戊二醛/羧甲基殼聚糖制備羧甲基殼聚糖微球的質量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，隨著戊二醛用量的增加，微球的粒徑逐漸減小，微球的顏色逐漸變淺。在制備羧甲基殼聚糖微球時，戊二醛/羧甲基殼聚糖的比例為1:1較為適宜。詳見表4。

表4 用不同比例的戊二醛/羧甲基殼聚糖制備羧甲基殼聚糖微球的質量

2.5 用不同的交聯反應時間制備羧甲基殼聚糖微球的質量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，隨著交聯反應時間的延長，微球的硬度逐漸增加，吸水率逐漸減小。若交聯反應的時間過短（為15 h），就會出現交聯反應不完全的情況，使微球在吸水后呈半凝膠狀態，得不到完整的微球。當交聯反應達到一定的時間后，微球的強度可逐漸增加。但交聯反應的時間過長，易導致微球發生破乳，使微球之間發生粘連。故在制備羧甲基殼聚糖微球時，交聯反應的時間為20～24 h較為適宜。詳見表5。

表5 用不同的交聯反應時間制備羧甲基殼聚糖微球的質量

2.6 用不同的轉速制備羧甲基殼聚糖微球的質量

在制備羧甲基殼聚糖微球時，隨著轉速的增加，微球的粒徑有逐漸變小的趨勢。轉速的增加可增強乳液的穩定性，使乳滴的分散更為均勻。但轉速過快會增加乳滴之間發生碰撞的幾率，易造成破乳，使微球之間發生粘連。當轉速為小于160 r/min或大于260 r/min時，微球發生破乳的幾率較高。故在制備羧甲基殼聚糖微球時，轉速為180～240 r/min較為適宜。

2.7 在不同的溫度下制備羧甲基殼聚糖微球的質量

分別在40℃、45℃、50℃、55℃和60℃的溫度下制備羧甲基殼聚糖微球。隨著溫度的升高，微球的粒徑可逐漸變小，交聯反應的速度可逐漸加快。在制備羧甲基殼聚糖微球時，溫度為50℃較為適宜。

3 討論

羧甲基殼聚糖是一種可降解材料，是制備栓塞材料的最佳選擇。動脈栓塞微球是一種靶向制劑。用動脈栓塞微球對患者進行治療的原理是：對其動脈進行穿刺和插管，經導管將微球輸送至其靶組織或靶器官處，阻斷靶區的血液供給，從而殺滅腫瘤細胞[1]。用動脈栓塞微球進行介入治療是臨床上治療某些中晚期癌癥（如中晚期肝癌）的首選方法[2]。

本研究的結果證實，制備羧甲基殼聚糖微球的最佳反應條件是濃度為2%的羧甲基殼聚糖、劑量為0.8%～1.2%的span80、3:1的油水比、1:1的戊二醛/羧甲基殼聚糖、20～24 h的交聯反應時間、180～240 r/min的轉速和50℃的溫度。