Page 159 - 《精细化工》2020年第11期

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第 11 期 翁文婷，等: 制备 CS-Ca +-SAL 中空凝胶球及其对碳纳米点的缓释行为 ·2305·

胶球为内部中空的，外部形成一层厚度较为均匀的 2.2.3 CaCl 2 用量的优化
致密层。当浓度太高时，形成的凝胶颗粒因球壁厚 当向阳离子聚电解质壳聚糖溶液(壳聚糖质量
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度增加，内部空间坍缩而导致发生变形。因此，选 浓度 10 g/L)中添加等体积 0.09 mol/L Ca ，两者之
用最佳海藻酸钠的质量浓度为 15.0 g/L。 间因相同电荷排斥而提高均匀分散性，阴离子聚电
2.2.2 壳聚糖浓度的优化 解质海藻酸钠(质量浓度 15 g/L)滴入时，与壳聚糖的
考察不同壳聚糖质量浓度对没有钙离子复合的 物理吸附和钙离子的同步交联作用，促使形成的凝
CS-SAL 凝胶球形成效果的影响，结果如图 4 所示。 胶颗粒粒径较小，球壁厚度均匀，且强度增加。制
当壳聚糖溶液质量浓度低于 1.0 g/L 时，海藻酸钠滴 得凝胶球形貌如图 4e 所示，凝胶球粒径分布均匀，
入壳聚糖溶液中，无法形成较完整的球形。当壳聚糖 球壁厚度均匀。因此，有必要考察 CaCl 2 用量对制备
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质量浓度增大到 10.0 g/L 时，海藻酸钠和壳聚糖之间 CS-Ca -SAL 凝胶球形貌的影响。在壳聚糖溶液中加
因物理吸附形成凝胶球，对应的显微镜图像显示球壁 入等体积不同浓度的钙离子，按实验方法制备凝胶球，
厚度适中。但是，随着质量浓度的增加，球体颗粒直 结果如图 5 所示。当 CaCl 2 浓度为 0.09 mol/L 时，制
径也相应增加，达到 15.0 g/L 时，中空式的球体内空 备凝胶球成功率最高，球壁厚实均匀。CaCl 2 浓度过
间太大，容易坍缩变形。综合考虑，选用 10.0 g/L 为壳 高或过低都会引起凝胶球壁不均匀而影响球内空间的
聚糖的最佳质量浓度。 分布。

a,a—1.0 g/L；b,b—5.0 g/L；c,c—10.0 g/L；d,d—15.0 g/L
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图 4 不同壳聚糖质量浓度下制备的 CS-SAL（a,a’~d,d’）和最优条件下 CS-Ca -SAL 凝胶球(e,e’)的形貌
Fig. 4 Morphology of hydrogel spheres prepared by different mass concentration of CS

a—0.05 mol/L；b—0.07 mol/L；c—0.09 mol/L；d—0.12 mol/L；e—0.15 mol/L
图 5 不同 CaCl 2 浓度下制备凝胶球的形貌
Fig. 5 Morphology of hydrogel spheres prepared by different concentration of CaCl 2

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2.3 CS-Ca -SAL 凝胶球的表征及性能研究 （图 6c）。
2.3.1 凝胶球的形貌表征 2.3.2 凝胶球的溶胀率和稳定性
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利用扫描电子显微镜观察 CS-Ca -SAL 凝胶球 测定不同 pH 溶液对凝胶球溶胀率的影响，结
的形貌，结果如图 6a 所示。凝胶整体呈球形，内部 果如表 1 所示。凝胶球在 pH=6.8 溶液中浸泡 12 h
呈中空状，具有包裹药物的空间，球壁厚度均匀。 的溶胀率（2609%）远大于在 pH=1.2 溶液中的溶胀
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微球表面呈现出交联完全的紧密的类纤维网状结构 率，这说明 CS-Ca -SAL 水凝胶具有可用于对酸性
（图 6b），球面破裂处含有未完全交联的部分，呈 胃液环境敏感药物成分肠道释放的潜力。按照实验
现出天然多糖聚合物因交联初期形成的丝状结构 方法，将凝胶球置于不同 pH 的溶液环境中进行稳