1、 毕业论文 文献综述 生物工程 海藻酸钠 -壳聚糖微胶囊的研究现状与应用前景 摘要： 生物微胶囊技术是指把分散的固体、液体或者气体物质完全包覆在一层半透膜中形成微小粒子的技术。 微囊基质为海藻酸钠 -壳聚糖，两者均是无毒、生物相容性好、可生物降解的天然高分子材料，且具有一定的保健功能。 影响微胶囊成型的主要因素有海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、转速、下滴速率、下滴高度、反应时间、反应温度等。 关键词： 微胶囊；海藻酸钠；壳聚糖；制备方法；影响因素；应用前景； 微胶囊技术是一种用膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子的技术，得到的微 小粒子大小在微米或毫米范围，微胶囊技术的优势在于形成微胶囊时，囊心被包
2、覆而与外界环境隔离，它的性质能毫无影响地被保留下来，而在适当条件下，壁材被破坏时又能将囊心释放出来 1。微胶囊化的方法有化学方法、物理方法和物理化学方法，在不同的应用方面有不同的制法。微胶囊技术已经在医药、涂料、摄影材料、黏合剂、食品工业、纺织行业、日用化学品等行业中得到广泛应用 2。 微囊滴丸剂是采用滴制的方法制备的丸剂。 与液体外用制剂相比， 滴丸剂 具有局部药物浓度和生物利用度高、稳定性好、作用持久、使用方便等 优点 。 即将固体或液体物溶 解混悬或乳化在基质中，然后滴入到与药物基质不相溶的液体冷却剂中，经收缩冷凝成球型或扁球型的丸剂，供内服、腔道或配制溶液等用。 1 海藻酸钠和壳聚糖的
3、理化性质 1.1 海藻酸钠 海藻酸钠 (Sodium alginate， SAL)是从海藻中提取的一种天然多糖类化合物，无臭无味，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚、氯仿和酸 (pH 3)。海藻酸钠具有良好的增稠性、成膜性、稳定性、絮凝性和螯合性，应用相当广泛的 3。在药物制剂领域， SAL 常用作增稠剂、助悬剂和崩解剂，也可用作微囊化材料和细胞的抗寒保护剂，还具有降血糖、抗 氧化、增强免疫活性等作用 4。近年来，随着生物医用材料的发展和药物新剂型的开发， SAL 作为一种高效的生物粘附剂和 pH敏感性的凝胶材料，其应用研究也日益增多。用海藻酸钠开发缓控释制剂已成为一个热门的课题。 1.2 壳聚糖 壳
4、聚糖 (chitosan)是由甲壳素经脱乙酰化反应脱去 50%以上乙酰基制备而成，化学名为聚 (1， 4)-2-氨基 -2-脱氧 -D-葡聚糖 5。它是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有许多独特的物理化学特性 6。因其良好的生物相容性、极小的毒性，而倍受各国药学研究人员的关注。在药物制剂方面，尤 其缓释、控释制剂领域，已有相当的研究深度和广度 7。 2 海藻酸钠 -壳聚糖微胶囊的制备及其影响因素 2.1 制备方法及其优缺点 海藻酸钠 -壳聚糖微囊的制备方法有三种，分为一步法、两步法和复合法。 一步法主要有两种方式。第一种方式是将壳聚糖和氯化钙的混合溶液直接滴入海藻酸钠溶液中反应形成微囊，最终得到含
5、有壳聚糖沉积层、海藻酸钠 -壳聚糖络合层和海藻酸钙凝聚层共三层，内部是液态的微囊。另一种方式是反向操作，即将海藻酸钠溶液滴入壳聚糖和氯化钙的混合溶液中直接形成微囊。 两步法类似于传统的 APA 微囊制备方法。首先将 海藻酸钠溶液滴入氯化钙溶液形成海藻酸钙凝胶珠，再使海藻酸钙凝胶珠与壳聚糖反应形成微囊。 复合法是在上述两种方法基础上建立起来的，先制备壳聚糖 -海藻酸钠微胶囊，然后再以双功能团分子对微胶囊的表面进行修饰，制备过程如下：先将海藻酸钠溶液乳化、凝胶化；然后将凝胶化海藻酸盐与壳聚糖进行反应形成微胶囊；最后微胶囊用戊二醛、 1， 6-己二异氰酸脂或苯四甲酸二酐溶液进行表面交联。 上述三种制
6、备方法各有优缺点。一步法的显著优点是制备方法简单，成囊速度快，微囊化物质不容易在制备过程中流失，比较适合于蛋白分子的微囊化。但是，由这 种方法制备的微胶囊球性度和光洁度较差，制备过程中微胶囊之间容易粘接。两步法制备的微胶囊球性度和光洁度好，但是制备过程相对繁琐；而且，在制备海藻酸钙胶珠时，微囊化物质容易流失，因此，这种方法相对而言更适合于细胞的微囊化。复合法制备的微胶囊强度较好，但也存在着制备过程繁琐这样的缺点，而且制备条件激烈。因此，这种方法较适合于对环境不很敏感的某些微生物进行微囊化 8。 2.2 影响因素及评价指标 微囊制备的影响因素除药物本身外，处方组成、药液温度、滴口内外径、冷却液的
7、温度和 黏度 、滴距、滴速等均可影响滴丸的外观和内在质量。 微囊的 圆整度、硬度 、溶散时间、 丸重差异和收率等 将作为评价滴丸质量的重要指标 。 3 应用与展望 海藻酸钠 -壳聚糖生物微胶囊作为一个优良的缓释给药系统，具有良好的生物相容性和机械强度，已被证实是理想的制备微囊的材料，原料易得、价格便宜，制备工艺简单且可工业化生产而倍受国内外学者关注。目前，海藻酸钠 -壳聚糖微胶囊的应用研究已经涉及药物控制释放、 动植物细胞培养、细胞和酶的固定化以及生化物质分离等领域，成为医学、生物、材料、制药、食品等多学科的研究热点，具有广泛的应用前景。 目前，海藻酸钠 -壳聚糖微囊在中药提取物缓释制剂中的应
8、用研究较少，研究焦点都集中在优化微囊制备工艺，控制微囊质量，提高药物包封率和微囊膜的强度，改善微囊球型度和光洁度等方面。至于海藻酸钠 -壳聚糖中药提取物缓释微囊的体内释药特征、生物利用度、药代动力学过程和药效学等方面的研究尚未见报道。下一步应进行动物实验，深入开展载药微球的体内释药特性、生物利用度、药代动力学过程和药效学等方面的研 究。 虽然随着对海藻酸钠、壳聚糖这类天然高分子多糖以及由它们制备的凝胶和溶液各方面性质的进一步认识，条件温和且易于规模化生产的制备技术、专项仪器设备的成功开发，海藻酸钠 -壳聚糖微胶囊的研究取得了一定进展。但仍需通过对微囊化方法不断改进，对各种制备参数进行优化，力求
9、制备出粒径更小且分布均匀、球形规整、表面光洁、生产量更大并能更好保持包埋物活性的海藻酸钠-壳聚糖微胶囊。目前，通过对制备方法的不断改进，已经制备出了性能较为满意的微胶囊，可望通过进一步努力，将微胶囊产品产业化 9。 参考文献 1 梁治齐 .微胶囊技术及其应用 M.北京 :中国轻工业出版社 ,1999:28-32. 2 廖 艳华 , 马 献力 , 李成海 , 等 . 海藻 酸 钙 微 胶囊 的 制 备 J. 化 工技 术 与 开发 ,2003,17(06):17-19. 3 王孝华 .海藻酸钠的提取及应用 J.重庆工学院学报 (自然科学版 ),2007,21(5):124-128. 4 李康 ,
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