Page 156 - 《精细化工》2020年第11期
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·2302·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

                 水凝胶是一种具有良好生物相容性的材料，广                          激下，产生明显的荧光信号变化。在保持高灵敏度
                                              [1]
            泛应用于生物医药、组织工程等领域 。凝胶微球                             的前提下，不仅避免了放射性微球造成的辐射危
            更是被作为药物的最佳包覆材料而备受关注，其可                             险，还能降低制备成本，广泛应用于体内药物分子
            以改善药物的溶解性，更好地保持药物活性，延长                             标记和追踪、检测药物等           [15-16] 。
            药物有效作用时间，使药物在体内达到可控缓释的                                 本文利用同电荷离子之间的排斥作用，将钙离
                 [2]
            目的 。按原料来源，水凝胶可分为天然凝胶和合                             子均匀分散在壳聚糖醋酸溶液中，再将海藻酸钠溶
            成凝胶。合成凝胶在聚合时通常都要添加有机物                              液以注射方式滴入该溶液中，形成机理如图 1 所示。
                                        [3]
            质，不易清除，对生物体有害 。因此，作为口服                             SAL 在与 CS 之间因物理吸附作用形成聚电解质凝
            药物载体的凝胶微球，多是以天然多糖分子为原料                             胶化的同时，与钙离子同步发生交联。由此制得内
                                                                                       2+
            的天然凝胶。其中，壳聚糖和海藻酸钠一直以来是                             部中空、结构稳定的 CS-Ca -SAL 水凝胶球。利用
            药物载体凝胶研究的首选材料。壳聚糖因其可食                              水热合成的荧光性碳纳米点作为模型药物分子，将
            用、药用的性能，作为原料制备微球应用于抗癌药                             负电荷性的碳点溶液添加到海藻酸钠溶液，将其滴
                                                                          2+
            物载体方面受到了广泛关注             [4-5] 。CS 和 SAL 两者之       入壳聚糖-Ca 溶液中，制得荧光性凝胶球。使用荧
            间因聚阳离子和聚阴离子分子链可以通过静电吸附                             光光谱研究荧光球对碳点的缓释过程，并初步探讨
            作用形成物理 交联，形成聚 电解质化 合物                              其释药动力学模型。该凝胶球采用一步滴液法直接
            （Polyelectrolyte complex，PEC）微囊或微粒     [6-7] 。可    制得，操作简便，成本低廉。结合低毒性碳纳米点
            以避免化学交联过程中化学催化剂和交联剂的引                              制得的荧光微球，作为药物载体缓释模型的研究结
            入，方法简单，条件温和。形成的水凝胶在 pH 和                           果可为纳米药物的扩散和缓释研究提供一定的理论
            温度等外界条件的刺激下能产生相应的体积相变，                             参考。
            被广泛应用于药物控制释放和蛋白酶的活性控制等
                [8]
            领域 。
                 但是，基于静电吸附物理交联形成的凝胶力学
            性能较差，易离散。海藻酸钠是由古洛糖醛酸（记
            为 G 单元）与其立体异构体甘露糖醛酸（记为 M 单
            元）两种结构单元构成的，这两种结构单元以 3 种
            方式（MM、GG 和 MG）通过α-1,4-糖苷键连接，
            从而形成一种无支链的线性嵌段共聚物。当水溶液
            中存在阳离子时，SAL 分子结构中羧酸根所在 G 单
                      +
            元上的 Na 与二价阳离子发生离子交换反应，G 单
                                                       [9]
            元堆积形成交联网络结构，可以快速形成凝胶 。

            其中，以 CaCl 2 为交联剂制备水凝胶具有最高的安全系                         图 1    壳聚糖-钙-海藻酸钠水凝胶球的构建示意图
              [10]
            数 。马何平等        [11] 研究模拟热疗温度影响下，载盐                 Fig.  1    Schematic  illustration  of  fabrication  strategy  of
                                                                           2+
            酸阿霉素的海藻酸钙/壳聚糖微球的药物释放行                                     CS-Ca -SAL hydrogel spheres
            为，并对载药微球的肿瘤细胞杀伤效应进行综合评                             1    实验部分
            价。杨晨等      [12] 利用低相对分子质量壳聚糖（LMCS）
                                  2+
            引入到海藻酸钙（SA-Ca ）凝胶体系中，采用物理                          1.1   仪器与试剂
            交联法制备复合水凝胶珠，并对其溶胀性能及释药                                 Talos  F200S 型场发射透射电子显微镜，美国
            性能进行了研究。结果表明，复合凝胶珠对药物具                             FEI 公司；Freezone 6 plus 型真空冷冻干燥机，美国
            有缓释作用。但这些制备凝胶的方法都是先将海藻                             Labconco 公司；SIGMA 500  型场发射扫描电镜，德
            酸钠用钙离子交联制备成凝胶粒子，再将该凝胶粒                             国 Zeiss 公司；Cary-Eclipse 型荧光分光光度计，东
            子转移到壳聚糖的溶液中。这样的凝胶微球只能负                             南化学仪器有限公司；UV-2401PC 型紫外-可见分光
            载带有正电荷的药物，而且载药量较低。因此，进                             光度计，日本岛津公司；B1-220 型生物显微镜，麦
            行多糖分子间的协同作用与凝胶化理论研究，寻求                             克奥迪实业集团有限公司；XMTD-822 型真空干燥
            制备凝胶球的新工艺是富有挑战性的课题。                                箱，厦门市宝能科技有限公司；Zeta 电位及粒径分
                 近年来，结合生物相容性良好的荧光碳点制备                          析仪，美国布鲁克海文仪器公司；pHS-3C 型数字酸
            荧光性凝胶微球的研究在检测药物方面也展示出很                             度计，杭州东星仪器设备厂。
            广阔的应用前景        [13-14] 。荧光微球能够在低强度的刺                   壳聚糖（脱乙酰度≥95%，黏度 100~200 mPa s）、
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