Page 180 - 《精细化工》2023年第9期
P. 180
·2028· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
稳定机理的解释主要有两种:一种为机械阻隔机理, 硫氰酸荧光素(FITC)、MBA、胰岛素,AR,上海
主要乳化剂为 SiO 2 及合成乳胶等,由于生物相容性 阿拉丁生化科技股份有限公司;AAPBA、丙烯酰氯,
[2]
和生物降解性差,限制了其在医药领域中的应用 ; AR,Sigma 公司;过硫酸钾,AR,天津市盛奥化学
另一种为三维黏弹粒子网络机理,微凝胶是一种交 试剂有限公司;AAM,AR,济南世纪通达化工有
[3]
联的软颗粒,具有三维网状结构 ,可作为 Pickering 限公司;肉豆蔻酸异丙酯(IPM),质量分数≥98%,
乳液的乳化剂,其中具有环境响应的微凝胶可以调 阿法埃莎(中国)化学有限公司;葡萄糖、磷酸二
控乳液的形成稳定性,进而实现 Pickering 乳液的可 氢钠、磷酸氢二钠,AR,天津市科密欧化学试剂有
控性。 限公司;十二烷基硫酸钠(SDS),AR,天津市百
目前为止,微凝胶稳定剂乳液主要适用于以蛋 世化工有限公司;尼罗红,AR,上海玉博生物科技
[4]
白质微凝胶为稳定剂的食品科学方面 ,靶向刺激 有限公司;二甲基亚砜(DMSO)、三乙胺(TEA)、
[5]
[6]
的范围相当窄,最常见的是 pH 和温度 响应性。 无水乙醇,AR,天津市致远化学试剂有限公司;
4
其中,以具有葡萄糖响应型的凝胶作为 Pickering 乳 MD44 透析袋(重均相对分子质量为 1.2×10 ),北
液乳化剂的报道较少,TATRY 等 [7] 使用苯硼酸 京兰杰柯科技有限公司。
(PBA)官能化的聚 N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM) DF-101S 集热式恒温磁力搅拌器,上海予华仪
基微凝胶作为葡萄糖响应型乳化剂,并在糖环境下, 器有限公司;SB-5200DTN 超声波清洗机,武汉沃
获得稳定的水包油型(O/W)型 Pickering 乳液。但 普超声波设备有限公司;LGJ-FD-1 冷冻干燥机,上
由于不能因血糖浓度升高而破坏乳液,并且 PBA 的 海豫明仪器有限公司;UV-1801 紫外-可见分光光度
[8]
pK a 为 8.6,而生理 pH 为 7.3 ,这就导致含 PBA 的 计,杭州爱华仪器有限公司;Zetasizer Nano ZS
微凝胶在生理 pH 下不易与葡萄糖发生响应,进而 ZEN3600 纳米粒度和 Zeta 电位分析仪,英国马尔文
限制了其应用。将丙烯基氧化石墨烯(GOM)引入 仪器有限公司;SIGMA 场发射扫描电子显微镜
2
苯硼酸基葡萄糖响应型微凝胶体系,GOM 上 sp 杂 (SEM),德国 Zeiss 公司;Vertex 70 傅里叶变换红
化区域的 π-π 共轭电子迁移与 PBA 上的 B 原子配位 外光谱仪,德国 Bruker 公司;ECLPSE Ti-A 倒置荧
形成硼负离子,将降低 PBA 的 pK a ,使其在生理条 光显微镜,日本尼康公司;OCA20 视频接触角测量
件下能够快速与葡萄糖发生反应形成硼酸酯,当糖质 仪,德国 Dataphysics 公司。
量分数过高后,PBA 发生解离,导致凝胶网络的电 1.2 GOM 的制备
荷密度增大,微凝胶发生溶胀,无法形成乳液,在 氧化石墨烯(GO)的制备过程参照文献[11]的
生理条件下具备葡萄糖缓释控释能力。而且,主链 方法。
上引入 GOM 将有益于化学交联剂 N,N'-亚甲基双丙
将 0.5 g GO 加入到 100 mL 三口烧瓶中,再量
烯酰胺(MBA)的选择性分布,导致交联点间高分 取 60 mL DMSO 加入其中,25 ℃超声 50 min 使 GO
[9]
子链段变长且柔顺 ,移动受到限制,并且由于
完全分散后,加入 0.5 mL TEA,将三口烧瓶转移到
GOM 上的亲水基团可以形成氢键,在后续形成
恒温水浴锅中,在 25 ℃下搅拌 0.5 h,混合均匀后,
Pickering 乳液时,相邻液滴之间可形成桥接而不流 在 4 ℃下滴加 0.5 mL 丙烯酰氯,45 ℃反应 24 h,产
动,乳液高度稳定 [7,10] 。
物离心,用无水乙醇和去离子水分别洗涤 3 次,沉
本研究拟以丙烯酰胺(AAM)、N,N-二甲基丙
淀物装入透析袋,用去离子水透析至 pH 呈中性,
烯酰胺(DMAA)、3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)
25 ℃真空干燥 48 h,得到固体片状 GOM,产率为
和 GOM 为单体、MBA 为交联剂、过硫酸钾为引发
86%。
剂,采用自由基聚合法来制备葡萄糖响应型 GOM
1.3 GOM 微凝胶的制备
微凝胶,再以 GOM 微凝胶为乳化剂构建 Pickering
将 0.48 g GOM 加入到盛有 48 mL 去离子水的
乳液。通过 FTIR、SEM-EDS 和葡萄糖响应性能测
烧杯中,超声 1 h,形成 GOM 分散液,然后向烧杯
试对微凝胶进行表征,通过荧光和粒径对乳液的形
中加入 36.6 mg(0.191 mmol)AAPBA、80.2 mg(1.128
貌进行分析,并以胰岛素为模型药物,对载药乳液
mmol)AAM、5.6 mg(0.036 mmol)MBA、47.9 mg
的体外控制释药性能进行测试。本研究旨在为使用具
(0.166 mmol)SDS、0.5 mL(4.852 mmol)DMAA。
有特定响应行为的功能性微凝胶提供更广泛的应用。
搅拌均匀后转移至装有冷凝管的 100 mL 三口烧瓶
1 实验部分 中,氮气保护,升温至 70 ℃,稳定 30 min 后,在
10 min 内缓慢滴加新鲜配制的 5 mL 过硫酸钾水溶
1.1 试剂与仪器 液(质量浓度为 13.56 g/L),持续反应 5 h。以一次
DMAA,AR,上海吉至生化科技有限公司;异 去离子水为透析液,采用透析袋透析 48 h,每隔 6 h