Page 160 - 《精细化工》2020年第11期

·2306· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

定性测试。结果表明，凝胶球在酸性和碱性溶液中
4 h 后便开始溶解，而在中性溶液环境 8 h 以上仍能
保持良好的球形结构。接着，考察凝胶球在 pH=7.0
的不同缓冲溶液中的稳定性。凝胶球在伯瑞坦-罗宾
森（Britton-Robinson, B-R）和混合磷酸盐缓冲溶液

中会较快溶解，而在 Tris-HCl 缓冲液中能稳定存在
图 7 空白凝胶球和荧光凝胶球的荧光光谱图(a)；紫外灯
一段时间。可见，磷酸根离子对凝胶的结构有一定
照射下的荧光凝胶球(b)和空白凝胶球(c)的照片
的破坏作用。 Fig. 7 Fluorescence spectra (a) of hydrogel spheres and

fluorescent hydrogel spheres, images of fluorescent
hydrogel spheres (b) and hydrogel spheres (c) under
UV lamp, respectively

荧光凝胶球溶液在 320 nm 的激发波长光源照射
下，于 420 nm 处有明显的荧光发射，呈现出和荧光
碳点溶液一致的荧光信号（图 7a）。在日光下观察，
空白凝胶球和荧光凝胶球外形并无明显不同。但是
在紫外灯照射下，相比于空白凝胶球（图 7c），荧

图 6 凝胶球的 FE-SEM 图像(a)；球面部分放大至 3000 光凝胶球可观察到明显的蓝色荧光现象（图 7b）。说
倍的表面形貌(b)和界面处部分未交联结构(c) 明制备完成后快速水洗时，基于物理吸附作用的碳
Fig. 6 FE-SEM images of hydrogel spheres(a); surface
structure with 3000 magnification (b) and the part 点被洗脱，而大部分荧光碳点因静电作用力吸附在
not crosslinked (c) 聚电解质分子链上，均匀分布在凝胶球的交联网格内。
2.5 凝胶球对荧光碳纳米点的缓释性能研究
表 1 凝胶球在不同 pH 体系中的溶胀率
Table 1 Swelling rate of hydrogel spheres in different pH systems 假设凝胶颗粒为完美球形，实验过程中不停用
力摇动溶剂，使得颗粒表面始终处于固液充分接触
pH W 0/g W/g S R/%
的状态，刚刚扩散出微球的荧光碳纳米点颗粒迅速
1.2 0.0218 0.2889 1225
分散到溶液中。对于单分散的颗粒，每一个凝胶球
3.0 0.0206 0.2908 1312
的扩散是同步的，因此，荧光光谱的信号变化值只
5.0 0.0238 0.3926 1550
需要除以微球个数，就是单个凝胶球的贡献。基于
6.8 0.0221 0.5987 2609
此，在 pH=7.1 的 Tris-HCl 缓冲液中建立凝胶球中碳
7.4 0.0214 0.4992 2233
纳米点的体外释放曲线，结果如图 8a 所示。随着浸
9.0 0.0232 0.3905 1583 2+
泡时间的增加，CS-Ca -SAL 凝胶球中的碳纳米点

以上结果表明，该凝胶球载药后可在胃液环境 逐渐释放到溶液中，荧光碳点的浓度信号呈增长趋
2+
中保持较好的稳定性，当进入肠道环境后开始溶胀 势。以 SAL-Ca 凝胶球为空白对照，平行条件下测
分解，实现药物的定点缓释。 得碳纳米点随时间释放过程的荧光光谱，如图 8b 所
2.4 荧光性凝胶球的荧光光谱测试 示。由于缺少壳聚糖分子链的分散作用，形成的
2+
将没有添加荧光碳点的空白凝胶球和添加荧光 SAL-Ca 凝胶球为较为致密的凝胶微球结构 [11-12] 。
碳点的荧光凝胶球置于紫外灯下照射并测定其荧光 将两种微球的荧光光谱强度随时间的变化曲线进行
光谱，结果如图 7 所示。 对比，如图 8c 所示。在同等释放时间内，相比于
2+
CS-Ca -SAL 凝胶球释放液的荧光信号随时间快速
2+
增强，SAL-Ca 凝胶球的释放液荧光信号较弱且变
2+
化平缓。这可能是因为 SAL-Ca 凝胶球内碳纳米点
含量较少，释放至溶液中含量也少。也有可能是碳
点在很短的时间内全部释放出来了，测得溶液的荧
2+
光光谱变化不明显。CS-Ca -SAL 凝胶球的缓释作
2+
用较明显，当溶液的荧光信号趋于稳定时，CS-Ca -SAL
凝胶球外形仍保持完好，说明本方案制备的凝胶球
可实现纳米药物的缓慢释放。