Page 78 - 《精细化工》2020年第3期
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·496· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
LE/%=m A /m B ×100 动吸收峰,但峰值较醛基化葡聚糖有所减弱,这是
LC/%=m A /m C ×100 由于 Dex-CHO 上的醛基与 PEI 上的氨基发生醛-胺
式中:m A 为负载 HPTS 的葡聚糖水凝胶纳米微球中
席夫碱反应,消耗掉部分醛基。通常情况下 [18-19] ,
HPTS 的质量,m B 为加入 HPTS 的总质量,m C 为负
席夫碱反应生成的 C==N 结构的出峰位置在 1590~
载 HPTS 的葡聚糖水凝胶纳米微球的总质量。 –1 –1
1690 cm ,与羟基所处 1640 cm 振动区域相近。
1.2.3 葡聚糖水凝胶载药微球的降解及释放
因而,在该红外图谱中无法明显观察到席夫碱结构
对不同 pH 条件下水凝胶微球的降解行为进行
的吸收峰。醛基化葡聚糖与水凝胶的峰位置基本一
了初步考察:取 0.2 mL 水凝胶微球分别浸于 2.0 mL
致,说明本文制得水凝胶的化学结构与葡聚糖相似。
缓冲液中(pH 分别为 7.4、6.5、5.0),降解 16 h 后
通过动态激光光散射仪对其粒径分布进行了测定。
对载药水凝胶微球在不同 pH 下的药物释放行为进
行了研究,具体操作如下:将 3 mL 载药水凝胶纳米
微球装于透析袋中(截留相对分子质量为 14000),
分别置于 40 mL 酸性缓冲溶液(pH 为 5.0、6.5)和
中性缓冲溶液中(pH 为 7.4),置于恒温摇床(200
r/min,37 ℃)中振荡,每隔 1 h 取出缓冲液 3 mL,
并向其中加入等体积的新鲜缓冲液,保持总体积不
变;通过紫外-可见分光光度计测定所取样品的吸光
度值,使用预先建立的 HPTS 标准曲线,根据不同 图 1 葡聚糖(a)、醛基化葡聚糖(b)和水凝胶(c)的
时间间隔缓冲溶液中 HPTS 的浓度计算释放药物的 红外光谱图
Fig. 1 FTIR spectra of (a) pure dextran, (b) Dex-CHO and
累积量并作图。
(c) hydrogel
1.3 结构表征及性能测试方法
2.2 载药水凝胶微球的表征
采用傅里叶变换红外光谱仪进行红外表征,将
本文采用反相微乳液技术制备葡聚糖水凝胶纳
样品冷干后在研钵中研磨,溴化钾压片。
米微球,该法可广泛用于制备尺寸可控、形貌均匀
采用扫描电子显微镜进行形貌表征,将样品分
的纳米材料。本文以 Span 80/Tween 80 复配体系作
散于水中,混合均匀后滴加到单晶硅片上,自然挥
为表面活性剂,以环己烷为油相,Dex-CHO 溶液为
发干燥后喷金,观察其形貌。
水相,采用反相微乳液技术,制备搭载 HPTS 的葡
采用动态激光光散射仪进行粒径表征,将样品
聚糖水凝胶纳米载药微球。
稀释 10 倍,混合均匀后对其粒径分布进行检测。
通过 SEM 和 DLS 表征分别得到水凝胶微球和
2 结果与讨论 载药水凝胶微球(HPTS 质量浓度为 6 g/L 的条件下
制备)的形貌及粒径分布,结果如图 2 所示。葡聚
2.1 醛基化葡聚糖的表征 糖水凝胶微球在包埋药物前后均具有较为规则的球
葡聚糖是一种线性的、具有良好的生物相容性 形结构,表面光滑,粒径分布较为均一,如图 2a、
和低毒特性的多糖,其由(1,6)α-D-糖苷键组成, c 所示。与未载药的葡聚糖水凝胶纳米微球〔平均
并且在结构中每个葡萄糖单元上具有 3 个羟基 [13] , 粒径为(459±134)nm,PDI 为 0.536〕相比,搭载
在制备用于生物医学应用的水凝胶药物载体方面具 药物的水凝胶纳米微球在水溶液中的颗粒尺寸更大
有巨大潜力。根据文献 [14-15] ,通过高碘酸盐的氧化 一些,与 ZHOU 等人 [20] 实验结果类似,载药水凝胶
作用可以修饰葡聚糖,从而在其分子链上产生具有 微球平均粒径为(648±335)nm,PDI 为 0.606。这
多个醛基基团(—CHO)侧链的 Dex-CHO,用于 可能是由于交联剂上部分—NH 2 基团被药物消耗,
pH 响应型水凝胶制备过程中席夫碱结构的形成 [16] 。 导致与 Dex-CHO 上的醛基基团交联的氨基基团数
葡聚糖和 Dex-CHO 的红外图谱如图 1 所示。与纯葡 量减少,形成交联密度较低的水凝胶网络结构。此
–1
聚糖相比,Dex-CHO 在 1732 cm 处出现峰值,这 外,从 SEM 图像观察到的这些水凝胶微球的粒径略
是醛基上 C==O 键的振动吸收峰,表明葡聚糖上的 小于 DLS 数据测量的粒径。这可能是因为在制备样
部分羟基已被高碘酸钠氧化为醛基 [17] 。除此之外, 品的过程中,干燥使水凝胶网络结构发生收缩引起。
纯葡聚糖与 Dex-CHO 红外图谱上的各处伸缩振动 SEM 和 DLS 表征结果表明,载药前后,采用反相
峰基本一致,说明葡聚糖分子中只有部分糖单元被 微乳液技术均可制备出具有良好球形形貌的水凝胶
–1
氧化。水凝胶在 1732 cm 处也出现 C==O 键伸缩振 纳米微球。