三聚磷酸鈉對離子凝膠法制備殼聚糖納米粒粒徑的影響

張萌　呂宏達　李麗　張勇　李飛　張大鵬　朱文全

[摘要] 目的 研究三聚磷酸鈉對殼聚糖納米粒粒徑的影響。方法 采用離子凝膠法制備殼聚糖納米粒，考察三聚磷酸鈉的濃度、滴加速度以及液滴大小等因素對殼聚糖納米粒粒徑的影響。結果 三聚磷酸鈉在濃度（6～14 mg/mL）范圍內對于殼聚糖納米粒的粒徑影響較小。三聚磷酸鈉滴加速度越快（1.0 s/滴以上），殼聚糖納米粒的平均粒徑越大。當針頭直徑在0.50～0.60 mm范圍內殼聚糖納米粒的平均粒徑隨著針頭直徑的增加逐漸增大。結論 離子凝膠法制備殼聚糖納米粒粒徑主要受到三聚磷酸鈉滴加速度以及三聚磷酸鈉液滴大小的影響，受三聚磷酸鈉濃度影響較小。

[關鍵詞] 殼聚糖;三聚磷酸鈉;納米粒;粒徑

[中圖分類號] R19 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2019）03（a）-0058-02

殼聚糖（Chitosan，CS）是甲殼素最重要的衍生物，也是一種天然的堿性多糖，具有很好的生物相容性、生物活性以及生物降解性。可生物降解的殼聚糖納米粒也被廣泛研究，殼聚糖納米粒是集緩釋、靶向以及控制藥物釋放等多功能于一體的天然納米藥物傳遞系統[1-3]。殼聚糖納米粒的制備方法包括凝聚/沉淀法、離子凝膠法以及乳滴聚結法等方法，其中離子凝膠法通過相反電荷相互作用發生物理交聯反應，常采用多聚陰離子三聚磷酸鈉（tripolyphosphate，TPP）與殼聚糖的氨基發生分子內或分子間的交聯反應，從而形成球狀凝膠的過程[4-5]。TPP是影響殼聚糖納米粒粒徑的重要因素，然而在國內外研究中，TPP對于殼聚糖納米粒粒徑影響的系統研究較少，因此該文對TPP的濃度、滴加速度以及液滴大小等因素對殼聚糖納米粒粒徑的影響進行了系統考察。

1? 材料與試劑

1.1? 材料

殼聚糖（江蘇古貝生物科技有限責任公司）;三聚磷酸鈉（天津博迪化工股份有限公司）;氫氧化鈉、冰醋酸（天津市光復科技發展有限公司）。

1.2? 儀器

水浴鍋（W201D，上海申順科技有限公司）;電子天平（AE-240，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）;納米粒度儀（英國馬爾文儀器有限公司）。

2? 方法與結果

2.1? 方法

2.1.1 殼聚糖納米粒的制備工藝? 將處方量的CS溶解于0.1 mol/L醋酸溶液中，1%NaOH調節溶液pH5.0，室溫攪拌，然后滴加20 mL處方濃度的三聚磷酸鈉溶液后，室溫攪拌30 min，即制得殼聚糖納米粒。

2.1.2 測定不同TPP的濃度（6、8、10、12及14 mg/mL）制備得到的殼聚糖納米粒的粒徑? 制備工藝參考2.1.1項下，選擇不同的TPP的濃度（6、8、10、12及14 mg/mL）制備得到殼聚糖納米粒，并用納米粒徑測定儀測定所得殼聚糖納米粒的粒徑。

2.1.3 測定不同TPP滴加速度（0.5、1.0、1.5及2.0 s/滴）制備得到的殼聚糖納米粒的粒徑? 制備工藝參考2.1.1項下，按照TPP滴加速度（0.5、1.0、1.5及2.0 s/滴）滴加TPP，制備得到殼聚糖納米粒，并用納米粒徑測定儀測定所得殼聚糖納米粒的粒徑。

2.1.4 測定不同針頭型號（0.45、0.50、0.55、0.60及0.70 mm）制備得到的殼聚糖納米粒的粒徑? 制備工藝參考2.1.1項下，采用不同針頭型號（0.45、0.50、0.55、0.60及0.70 mm）滴加TPP，制備得到殼聚糖納米粒，并用納米粒徑測定儀測定所得殼聚糖納米粒的粒徑。

2.2? 結果

2.2.1 TPP的濃度對殼聚糖納米粒粒徑的影響? 如圖1所示，系列TPP濃度6、8、12、14 mg/mL制備得到的殼聚糖納米粒平均粒徑均為600～650 nm之間，TPP濃度為10 mg/mL時制備得到的殼聚糖納米粒平均粒徑為449.67 nm，以上結果說明濃度變化（6～14 mg/mL）對于殼聚糖納米粒的粒徑影響較小。

2.2.2 TPP的滴加速度對殼聚糖納米粒粒徑的影響? 如圖2所示，系列隨著TPP滴加速度的增加（1.0～2.0 s/滴）制備得到的殼聚糖納米粒平均粒徑均從469.1 nm增加至881.7 nm，該結果說明TPP滴加速度越快（1.0 s/滴以上），殼聚糖納米粒的平均粒徑越大。

2.2.3 針頭型號對殼聚糖納米粒粒徑的影響? 如圖3所示，不同針頭型號制備得到的殼聚糖納米粒的平均粒徑不同，當針頭直徑為0.5、0.55、0.6 mm時，殼聚糖納米粒的平均粒徑分別為475.1、730.1、865.5 nm，在該范圍內殼聚糖納米粒的平均粒徑隨著針頭直徑的增加逐漸增大。但當針頭直徑為0.45 mm時，殼聚糖納米粒的平均粒徑為614.9 nm，另外當針頭直徑為0.7 mm時，殼聚糖納米粒的平均粒徑為560.1 nm，說明當針頭型號不在0.5～0.6 mm范圍內，殼聚糖納米粒的粒徑不成規律性變化。

3? 討論

通過研究發現三聚磷酸鈉濃度（6～14 mg/mL濃度范圍內）對于離子凝膠法制備得到的殼聚糖納米粒的粒徑并無顯著影響，這可能是由于離子凝膠法制備殼聚糖納米粒的機理在于通過三聚磷酸鈉釋放的陰離子與殼聚糖釋放的陽離子發生交聯作用從而形成納米粒的過程[6-9]，納米粒的粒徑大小受離子交聯過程影響較大，當陰離子濃度達到與陽離子的濃度相近時，過量的三聚磷酸鈉對于粒徑大小影響較小。

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