壳聚糖缓释微球的制备与表征

壳聚糖、尿素交联微球的缓释规律分析王海斌2，甘邱锋2，吴良展2，曾聪明2，何海斌1,2*1福建农林大学农业生态研究所，福州（350002）2 福建农林大学生命科学学院，福州（350002）E-mail：alexhhb@摘要：以壳聚糖为包膜材料，探讨了壳聚糖包膜尿素缓释规律，并运用扫描电子显微观察技术对缓释前后的微球物理结构进行表征。

结果表明：包埋微球在浸泡的第1 d氮素释放量占总量的13.43％，34 d仅释放29.03％，符合缓释肥料标准。

扫描电镜观察结果显示：微球浸泡前表面膜结构密实，浸泡34 d后微球表面膜形成大量突起的小孔，浸泡前后微球剖面网状结构没有发生明显变化。

关键词：壳聚糖；尿素；缓释肥料1 引言我国是一个农业大国，营养缺乏是限制我国农业生产的一个重要因素，化肥使用已成为农业增产主要措施之一。

然而据统计，我国氮、磷、钾肥的平均利用率分别仅30％，20％，35％ [1]。

肥料利用率普遍偏低不仅造成资源的浪费, 降低了农业生产的经济效益, 而且还带来了严重的环境问题[2]。

因此研究如何提高肥料利用率已成为当前农业研究的一个热门课题。

氮素是植物生长过程中所必须的三大营养元素之一，因此研究氮肥的利用率具有重要的现实意义。

缓/控释肥料，是提高肥料利用率的一种有效措施。

一方面，减少了大量肥料施用，进而降低了环境污染。

另一方面，其一次施肥可满足作物整个生育期的生长需要；其环保性、简便性、高效性已受到大量学者的关注。

本研究以无毒、耐热、耐碱、耐腐蚀、可生物降解的世界第二大天然产物壳聚糖作为原料，研究其包埋尿素后的缓释规律。

以期为缓释氮肥的开发提供一定的理论基础。

2 材料与方法2.1 实验材料壳聚糖(浙江玉环海洋生物化学有限公司产品)、尿素、氨水、冰醋酸、硒粉、浓硫酸、十二烷基苯磺酸钠（LAS）、戊二醛(25%的水溶液)、碘化汞、硫酸钾、碘酸钾、氢氧化钾、双氧水（30％）、酒石酸钠、硫代硫酸钠（以上试剂均为分析纯）2.2实验仪器KDN-08消化炉（上海新嘉电子有限公司），凯氏定氮仪（上海新嘉电子有限公司），DJ-1电动搅拌仪（金坛市大地自动化仪器厂），250-B生化培养箱（国华仪器），UV-1600紫外可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司），超低温冰箱（日本三洋株式会社），JSM-5310LV 扫描电子显微镜（日本电子）2.3试验方法2.3.1试验设计2.3.2 试验方法配置4%的壳聚糖醋酸溶液，搅拌器下搅拌45 min （1500转）后，将尿素缓慢地加入。

壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究引言壳聚糖纳米微球是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用潜力。

本文将讨论壳聚糖纳米微球的制备方法及其在药物输送领域的应用研究。

一、壳聚糖纳米微球的制备方法1. 电沉积法电沉积法是一种常用的壳聚糖纳米微球制备方法。

它通过电化学方法在电极表面沉积壳聚糖材料，形成纳米级的球状微粒。

此方法具有简单、可控性强、成本低等特点。

2. 水相反应法水相反应法是制备壳聚糖纳米微球的另一种常用方法。

该方法通过水相反应使含有壳聚糖和交联剂的溶液在适当的pH值和温度下发生交联反应，形成纳米级的壳聚糖微球。

3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备单分散壳聚糖纳米微球的有效方法。

在此方法中，壳聚糖和乙酸乙酯等有机溶剂通过超声处理形成乳化液，然后将其引入水相中，壳聚糖微球通过反相沉淀形成。

二、壳聚糖纳米微球在药物输送中的应用研究1. 利用壳聚糖纳米微球的载药性能壳聚糖纳米微球可以通过静电相互作用或共价结合等方法将药物载入微球内部。

其稳定性和生物相容性使其成为一种理想的药物载体。

通过调节壳聚糖微球的大小和表面性质，可以改变药物的释放速度和释放方式，实现药物的缓释和靶向输送。

2. 利用壳聚糖纳米微球的靶向性壳聚糖纳米微球可以通过改变其表面性质来实现靶向输送。

例如，通过修饰壳聚糖微球表面的靶向分子，可以实现对特定细胞或组织的精确靶向输送。

这种靶向性可以提高药物的局部治疗效果，降低副作用。

3. 利用壳聚糖纳米微球的响应性壳聚糖纳米微球可以通过调整其结构和组成来实现对外界刺激的敏感性。

例如，通过改变壳聚糖微球的pH响应性，可以实现在特定pH环境下的药物释放。

这种响应性能使得壳聚糖纳米微球在肿瘤治疗等需要对外界刺激做出响应的场景中具有潜在应用价值。

结论壳聚糖纳米微球作为一种重要的纳米材料，在药物输送中具有广泛的应用潜力。

其制备方法包括电沉积法、水相反应法和反相沉淀法等。

壳聚糖纳米微球可通过载药性能、靶向性和响应性等特点，实现药物的缓释、靶向输送和对外界刺激的响应。

壳聚糖微球制备
壳聚糖微球的制备方法有多种，以下是其中一种常用的方法：
1. 首先将壳聚糖溶解在酸性溶液中，调节pH值至2-4之间。

2. 然后加入一定量的乳化剂(如十二烷基硫酸钠),并充分搅拌使乳化剂均匀分布在溶液中。

3. 接着将油相(如大豆油)缓慢滴加到水相中，同时不断搅拌，形成微小的油滴。

4. 将上述混合物加热至70-90°C,保持一段时间，使油滴内部的水分蒸发出来，形成空心结构。

5. 最后通过过滤、洗涤等步骤去除未反应的物质和杂质，得到纯净的壳聚糖微球。

需要注意的是，在制备过程中需要控制好各种参数，如pH值、乳化剂用量、温度等，以确保微球的大小、形状和分布均匀性符合要求。

实施。

在由靛红经靛红232肟最终热解制备邻氨基苯甲腈的两步反应中不难看出,两步反应的前后变化主要是溶剂的有无和反应温度的差异,从理论上说,该制备可以用一锅法加以实施。

显而易见,第一步缩合时的溶剂水是不利于第二步热分解反应的进行的,为此中间产物靛红232肟的除水和干燥就显得尤为重要。

至于稍过量的盐酸羟胺将随溶剂的除去而充分除去,微量残留并不影响靛红232肟的热分解反应的进行。

靛红与盐酸羟胺缩合时采用的溶剂为水,缩合完成后易于除去,留下的固体可在温热和真空条件下充分干燥。

靛红232肟不经处理,直接用于下步反应,研究表明,这样的做法是可行的。

为了实施前述两个目的,本文选用同时添加催化剂和高沸点有机溶剂的方法,达到了相当理想的结果。

本文选用甲醇钠为催化剂,添加甲醇钠后可使热分解温度由原来的224°C降低到165～180°C。

在选用高沸点有机溶剂时研究发现:卤代苯、硝基甲苯、煤油、聚乙烯醇等均存在不足,且可行的产物收率很低,实用价值不高。

本文选用水溶性好,易于除去且对人体危害不大的环丁砜作为热分解溶剂,充分满足了设计要求。

催化剂的添加量为靛红的0.005～0.05倍,溶剂为0.05～5倍。

考虑到成本及后处理的难易,最终选定为靛红∶甲醇钠∶环丁砜为1∶0.01∶0.5 (摩尔比),由此制得的邻氨基苯甲腈的收率可维持在80%以上。

热解温度达到靛红232肟的起始分解温度(165°C)时必须暂时撤去热源,避免反应过分剧烈,不易控制。

热分解完成后可以用减压蒸镏,收集成品,但产物易于在镏出通路凝固,造成堵塞,故本文选用化学处理。

热分解完成后的混合液经水和丙酮处理,可使催化剂,溶剂和热分解残渣充分除去,最终得到相对较纯的产品。

参考文献1　L itvishkov Y M,et al.Ger O ffen,1979:2810 8562　L itvishkev Y M.U SSR1980:7874063　A ro ra,P K,Sayre L M.T etrahedron L ett, 1991;32(8):10074　Bakke J M,H eikm ann H K Ger O ffen1971:2 1251325　Bakke J M.Ger O ffen1972:20956845　Bedfo rd G R,Partridge M W.J Chem Soc, 1959:1633修稿日期:1998.9.28壳聚糖微球的制备研究3丁　明　施建军　皇甫立霞　高建锋(合肥联合大学化工系　合肥230022)摘　要　利用液体石蜡作有机分散介质,甲醛、戊二醛作交联剂,通过反相悬液交联法制备了微米级窄分布壳聚糖微球,对合成最佳条件进行了实验选择,并对产物的形态、红外光谱特性及吸附行为进行了初步表征。

壳聚糖肺部缓释微球的研制及其药效学研究的开题报告一、研究背景与意义肺部疾病是当前全球范围内的重要健康问题，例如气道炎症、支气管哮喘、肺结核以及肺癌等疾病。

传统的口服、注射等给药方式存在一些问题，如药物在体内过早分解、排出和对人体其他组织产生副作用等。

此外，肺部组织具有很高的传导性和较大的表面积，足以为肺部疾病的治疗提供一种新的给药方式。

因此，寻找一种用于肺部疾病治疗的新型药物载体就成为当前的研究热点。

壳聚糖是一种天然高分子材料，具有很好的生物相容性、生物降解性、吸湿性等优良特性，因此被广泛用于药物制剂、生物材料等领域的研究和开发。

研制壳聚糖缓释微球，可以实现药物在肺部逐渐释放，有效提高药物的生物利用度和治疗效果，同时减少副作用和药物浪费。

二、研究目的本研究旨在通过制备壳聚糖肺部缓释微球，并对其药效学进行研究，以探索一种新的用于肺部疾病治疗的药物载体。

三、研究内容1. 制备壳聚糖肺部缓释微球：选用壳聚糖为主要材料，通过离子凝胶法制备肺部缓释微球，探究不同实验条件下微球形态及尺寸分布的变化。

2. 对壳聚糖肺部缓释微球进行表征：通过扫描电镜、红外光谱等技术手段对壳聚糖微球进行表征，了解其形态、结构和化学性质。

3. 药效学研究：选用肺癌治疗药物为模型药物，将其包载于壳聚糖微球内，并进行药效学研究。

通过体外释放试验、药物体内分布、治疗效果等方面来评价壳聚糖微球对模型药物的缓释效果和治疗效果。

四、研究基础与条件1. 研究基础：化学、生物医学工程、药学等相关专业基础知识。

2. 研究条件：实验室设备、仪器及所需试剂和模型药物。

五、预期结果和意义本研究预期能够成功制备出壳聚糖肺部缓释微球，并对其进行表征和药效学研究。

研究结果有望对肺部疾病治疗领域的药物制剂研究提供新思路和新方法，为临床治疗提供新的选择和可能。

六、研究进度安排第一年：研究壳聚糖微球的制备及表征。

第二年：制备模型药物包载的壳聚糖微球，并进行体外缓释实验。

壳聚糖微球的制备及研究-开题报告.doc壳聚糖微球是一种具有广泛应用潜力的功能性材料，其制备和研究引起了广泛的关注。

本开题报告将介绍壳聚糖微球的制备方法以及其在不同领域中的应用研究。

一、壳聚糖微球的制备方法目前，壳聚糖微球的制备方法主要包括溶液滴定、水相乳液聚合、胶体颗粒模板法等。

其中，溶液滴定法是最常用的一种方法。

该方法的步骤如下：首先，将壳聚糖溶液加入到碱性溶液中，并通过机械搅拌使溶液均匀混合；然后，利用滴定装置将酸性溶液滴入碱性溶液中，形成壳聚糖微球；最后，将得到的壳聚糖微球进行洗涤和干燥处理。

二、壳聚糖微球的应用研究壳聚糖微球在药物传递、生物传感、环境修复等领域具有广泛的应用价值。

1. 药物传递：壳聚糖微球可以作为药物的载体，通过调控微球的粒径和表面性质，将药物包埋或吸附在微球表面，实现药物的缓释和靶向释放，提高药物的疗效和减少副作用。

2. 生物传感：壳聚糖微球可以通过改变微球的形貌和结构，实现对生物分子的选择性识别和检测。

例如，将特定的生物分子固定在壳聚糖微球表面，可以用于生物传感器的构建，用于检测生物分子的浓度和活性。

3. 环境修复：壳聚糖微球可以作为吸附剂，吸附和去除水中的有机污染物和重金属离子。

此外，壳聚糖微球还可以作为载体，封装微生物和酶，实现对有机污染物的降解和去除。

三、研究目标和意义目前，壳聚糖微球的制备方法和应用研究还存在一些问题和挑战。

首先，现有的制备方法中，微球的尺寸和形貌控制不够精确；其次，壳聚糖微球的稳定性和生物相容性有待提高；此外，壳聚糖微球的应用研究还存在一些技术难题，如如何实现药物的靶向释放和环境修复效果的提高等。

因此，本研究的目标是改进壳聚糖微球的制备方法，实现对微球的粒径和形貌的精确控制；同时，研究壳聚糖微球的稳定性和生物相容性，并探索其在药物传递和环境修复等领域中的应用潜力。

通过实验研究和理论分析，探索壳聚糖微球的制备和应用的新方法和新途径，为其在生物医学、环境科学等领域的应用提供理论和实验基础。

壳聚糖载药微颗粒的制备一、背景壳聚糖的化学名称是(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖，为白色或灰白色无定形、半透明、略有珍珠光泽的固体，是甲壳素的N-脱乙酰基的产物。

其在自然界中的资源量仅次于纤维素，是自然界中唯一存在的碱性多糖。

由于壳聚糖化学结构C-2位上是氨基，在其溶液中可形成阳离子．因此具有独特的理化性能，是少有的一种天然阳离子高聚物；又由于其良好的生物相容性和生物可降解性．壳聚糖在生物医药、环保、纺织、农业、食品等领域有着广泛的应用。

壳聚糖（CS）作为天然可降解生物材料，因其独特的生物相容性和降解性已广泛应用于组织工程、人丁皮肤、药物缓释载体等。

但由于壳聚糖溶解度小，溶液黏度高使得纯壳聚糖溶液较难电纺。

四川大学褚良银等利用静电喷射技术，以西咪替丁作为模型药物，混有药物的壳聚糖水溶液作为喷射液，甲苯/正己醇的混合溶液作为接收液，成功制备得到可在酸性条件下溶解并突释给药的壳聚糖载药微颗粒[1]。

Huang等用相似的方法制成了多孔壳聚糖纳米纤维，用戊二醛作为交联剂，把脂肪酶固定到壳聚糖纤维膜上，该纳米纤维膜对酶的固载量达到63.6mg/g，酶固定后活性保持率高达49.8％，热稳定性、重复使用和耐储存性等均得到提高，这种纳米纤维膜可用于生物传感器[2]。

Bhattarai等的研究表明，壳聚糖与PEO的质量比为9:1时，纤维在水中能保持很好的结构，与格根包尔氏细胞和软骨细胞粘附性好，并能保持细胞的形态特征和生存能力，这种纳米纤维在组织工程、控制药物释放等方面有应用价值[3]。

Zhang等将超高分子量聚氧乙烯加入壳聚糖溶液中进行静电纺丝，这种纤维适合伤口包扎、组织工程和药物缓释等需要[4]。

二、壳聚糖载药微颗粒的制备2.1仪器和试剂仪器：静电纺丝装置(SS-2534H)；磁力搅拌器；电子天平；扫描电镜。

试剂：壳聚糖(CS9088)；二甲基亚砜、甲苯、正己醇（市售，分析纯）；西咪替丁（药物）2.2壳聚糖载药微颗粒的制备使用静电纺丝装置制备微颗粒。