乳化内部凝胶化工艺制备海藻酸钙凝胶微球的研究.pdf

鉴呈皇等：乳化／内部凝胶化工艺制备海藻酸钙凝胶微球盟研究 乳化／r8部凝胶化工艺制备海藻酸钙凝胶微球的研究’ 林军章1一，于炜婷1，徐小溪1’2，刘袖洞3，马小军1 (1．中国科学院大连化学物理研究所生物医学材料工程组，辽宁大连116023； 2．中国科学院研究生院，北京100049；3．大连大学环境与化学工程学院，辽宁大连116622) 摘要：从乳化／内部凝胶化制备海藻酸钙凝胶微球 察了制备工艺参数如油水比、表面活性剂添加量、碳酸 的机理入手，系统考察了制备工艺参数如油水比、表面 钙添加量和冰乙酸添加量对海藻酸钙凝胶微球的球形 活性剂添加量、碳酸钙添加量和冰乙酸添加量对海藻 度、粒径大小及分布、产率的影响规律。 酸钙凝胶微球的球形度、粒径大小及分布、产率的影响 2 实 验 规律。通过对该工艺参数的优化，能够制备出球形度 良好，产率在85％以上，粒径分布均一的海藻酸钙凝 2．1主要试剂和仪器 胶微球。 关键词： 乳化一内部凝胶化；工艺参数；海藻酸钙凝胶 微球 (集团)上海化学化学试剂公司；冰乙酸(分析纯)，天津 中图分类号：TQ317．3 文献标识码：A 市科密欧化学试剂开发中心；纳米碳酸钙(CaCO。，平 文章编号：1001-9731(2008)11—1879—04均粒径40nm)，北京化工大学化工系；液体石蜡(化学 纯)，天津市石英钟厂霸州市化工分厂；海藻酸钠(Mw 1 引 言 海藻酸钠分子是由p1，4结构D型甘露糖醛酸的 钠盐(M)和a—l，4结构L型古罗糖醛酸的钠盐(G)共电器有限公司；数控电动搅拌系统EUROSTAR digit- 聚而成[1]，能与许多二价金属离子(如Ca2十、Ba2+、 Zn2+等)结合形成凝胶[2矗]。由于，海藻酸钙凝胶由于度仪LSl00，美国贝克曼库尔特有限公司；激光共聚焦 具有良好的生物相容性H’5]，近些年被广泛用于包埋各 显微镜TCS 种具有治疗作用的生物活性物质，例如包埋蛋白质、多 型，日本Olympus公司；高压静电发生器，本实验室研 肽、疫苗和细胞等【6~1幻。 制。 ． 目前，用注射器将海藻酸钠挤压滴入到钙离子溶 2．2海藻酸钙凝胶微球基质结构分析 液中形成凝胶微球是海藻酸钠包埋生物活性物质的主 ． 实验采用自制的FITC荧光标记的海藻酸钠研究 要方法。由于钙离子从液滴表面逐渐渗透到内部，因 凝胶基质分布。分别采用内部凝胶化和外部凝胶化工 此该方法常被称作外部凝胶化[8’9’1引。其缺点是制备艺制备荧光标记海藻酸钙凝胶微球，然后利用激光共 聚焦荧光显微镜对凝胶微球基质荧光进行分析。 效率较低，而且微球粒径较大(一般在400～1000弘m 以上)。而内部凝胶化法是指将不溶钙盐(如碳酸钙) 2．3乳化／内部凝胶化法制备海藻酸钙凝胶微球 与海藻酸钠混合，然后在油相中形成稳定乳液，再加入 油溶冰乙酸引发碳酸钙解离，释放钙离子，从液滴内部 加入纳米级碳酸钙充分混匀作为水相；将表面活性剂 形成凝胶微球。相对于外部凝胶化工艺，乳化／内部凝 Span85与液体石蜡充分分散后作为油相。水油两相 胶化方法能制备粒径较小的凝胶微球[1¨，且可以实现 按照一定比例混合后在电动搅拌仪中以300r／m速度 工业规模生产n¨。因此，越来越多的研究者认识到： 搅拌乳化，形成稳定乳液。再向其中滴加冰乙酸以解 乳化／内部凝胶化工艺在包埋蛋白、多肽类药物的控制 离出Ca2+离子，引发凝胶化反应。最后用1％ 释放，酶和微生物细胞的固定化方面极具优势。现在， Tween80水溶液清洗，收集海藻酸钙凝胶微球。 已有很多利用