Page 165 - 《精细化工》2021年第3期

第 38 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.38, No.3
202 1 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2021

医药与日化原料
基于 UGI 反应制备海藻酸衍生物及其

载药微胶囊的释药性

陈秀琼 1,2,3 ，冯美西 2,3 ，李正月 2,3 ，颜慧琼 1,2,3* ，林 强 1,2,3*

（1. 海南师范大学 热带药用植物化学教育部重点实验室，海南 海口 571158；2. 海口市天然高分子功能材
料重点实验室，海南 海口 571158；3. 海南省水环境污染治理与资源化重点实验室，海南 海口 571158）

摘要：将海藻酸钠（SA）、正辛胺、对甲苯磺酰甲基异腈和甲醛（或正丙醛）通过 UGI 4 组分缩合反应制备海
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藻酸衍生物 Ugi-Alg-1 和 Ugi-Alg-2。通过 FTIR 和 HNMR 对 Ugi-Alg 的结构进行表征，并采用 TGA、XRD、
荧光光谱（FM）、表面张力（SFT）、TEM、激光粒度和 Zeta 电位分析仪对其性能进行测试。结果表明，通过
UGI 反应成功制备了 Ugi-Alg-1 和 Ugi-Alg-2。疏水侧基的接枝破坏了 SA 的分子内氢键，使其微晶结构发生改
变，热稳定性下降，分子链的灵活性增强。Ugi-Alg-1 和 Ugi-Alg-2 的分子链可通过疏水缔合作用发生自由卷曲，
形成水动力学粒径（d H ）分别为 659.4 和 534.6 nm、Zeta 电位分别为–54.6 和–60.8 mV 的胶束状聚集体，说明
Ugi-Alg-1 和 Ugi-Alg-2 均具有较好的胶体界面活性。并且 Ugi-Alg-1 和 Ugi-Alg-2 的疏水内腔能有效地增溶疏水
性的布洛芬，迟滞药物的扩散，使药物释放速率减慢。Ugi-Alg 载药微胶囊对布洛芬的释药过程符合 Non-Fickian
扩散机制，说明 Ugi-Alg 微胶囊溶胀降解与其负载的药物扩散共同控制布洛芬药物的释放速率。同时，Ugi-Alg
载药微胶囊能够表现出良好的细胞相容性。
关键词：UGI 反应；海藻酸衍生物；对甲苯磺酰甲基异腈；载药微胶囊；缓释性能；医药原料
中图分类号：O636.1；TQ460.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 03-0585-08

Preparation of alginate derivatives via UGI reaction and their

drug-loaded microcapsules for drug delivery

2,3
2,3
CHEN Xiuqiong 1,2,3 , FENG Meixi , LI Zhengyue , YAN Huiqiong 1,2,3* , LIN Qiang 1,2,3*
（1. Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education, Hainan Normal University,
Haikou 571158, Hainan, China; 2. Key Laboratory of Natural Polymer Functional Materials of Haikou, Haikou 571158,
Hainan, China; 3. Key Laboratory of Water Pollution Treatment and Resource Reuse of Hainan Province, Haikou
571158, Hainan, China）

Abstract: Alginate derivatives, Ugi-Alg-1 and Ugi-Alg-2 were synthesized by UGI four-component
condensation reaction from sodium alginate (SA), n-octylamine, p-tolylsulfonylmethyl isocyanide and
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formaldehyde (or n-propionaldehyde). The structures were characterized by FTIR and HNMR, and the
properties were tested by TGA, XRD, fluorescence spectrum (FM), surface tension (SFT), TEM, laser
particle size and Zeta potential analyzers. The results showed that Ugi-Alg-1 and Ugi-Alg-2 were
successfully prepared by UGI reaction. The grafting of hydrophobic side groups broke the intra-molecular
hydrogen bonds of SA, resulting in the change of its microcrystalline structure, the decrease of thermal
stability, and the improvement of the flexibility of its molecular chain. Moreover, the molecular chains of
Ugi-Alg-1 and Ugi-Alg-2 could curl freely through hydrophobic association to form the micellar aggregates
with hydrodynamic particle diameter (d H) of 659.4 and 534.6 nm, and Zeta potential of –54.6 and –60.8 mV,

收稿日期：2020-09-12; 定用日期：2020-10-10; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200751
基金项目：国家自然科学基金项目（51963009）；海南省自然科学基金项目（219QN209）；海南省高等学校科学研究项目（Hnky2019-36）；
海南省重点研发项目（ZDYF2019018）
作者简介：陈秀琼（1989—），女，博士生。联系人：颜慧琼（1986—），男，博士，讲师，E-mail：yanhqedu@163.com；林 强
（1962—），男，教授，博士生导师，E-mail：linqianggroup@163.com。