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载药海藻纤维的制备及其药物释放行为的研究

作　者: 许国凯
导　师: 姚菊明
学　校: 浙江理工大学
专　业: 材料学
关键词: 湿法纺丝纳米胶囊载药海藻纤维力学性能药物释放
分类号: TQ340.64
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

随着现代科学技术特别是材料学与药剂学的飞速发展，纺织技术在药剂学的应用正向纵深方向不断发展，载药纤维应运而生，成为一种新型的中间药物剂型。目前，载药纤维的制备方法主要有纤维后整理方法和共混纺丝方法。后整理法虽然在制备载药纤维及其织物方面简单易行，但缓释效果差。当前许多研究多采用共混湿法纺丝技术制备载药纤维，但同时也存在诸如药物极易流失，及纤维有效药物负载量较低等问题。为提高载药纤维的药物负载量，本论文以海藻酸钠为主要原料，首先利用海藻酸钠制备纳米载药胶囊，再将其与海藻酸钠溶液共混作为纺丝液，利用自制的纺丝设备，以氯化钙溶液为凝固浴，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维。考察了海藻酸钠溶液的流变学性能和可纺性能；探讨了纺丝液浓度、凝固浴浓度和温度、牵伸比等纺丝工艺对纤维微观形貌、结构及力学性能的影响；优化工艺条件下制备负载纳米胶囊的载药海藻纤维，研究了胶囊添加量，pH和温度等对载药海藻纤维药物释放行为的影响，并进一步测试了纤维吸湿性能的和成胶性能，最终得到的实验结论如下：1）海藻酸钠溶液的流变学性能及可纺性研究：考察了海藻酸钠纺丝液的流变学性能，确定其为假塑性流体。同时，随着海藻酸钠浓度的提高，非牛顿指数（n）逐步减小，结构粘度指数（Δη）逐步增大，溶液的流动性减弱，最终得到的适于纺丝的浓度范围为0.5-4.5%。2）海藻纤维的制备及工艺优化：系统考察了纺丝液浓度，凝固浴浓度，凝固浴温度和牵伸比对纤维微观形貌、结构和力学性能的影响，最终确定了纺丝工艺为纺丝液浓度3.5%，凝固浴浓度2.5%，凝固浴温度30℃时，牵伸比1.5。此时，纤维具有良好的形貌，且拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值，分别为18.90±0.90cN/tex和8.83±0.35%。此外，随牵伸比的增加，分子链的规整性逐步增加，纤维的取向和结晶结构亦逐步完善。3）载药海藻纤维的制备及其性能研究：以亚甲基蓝为药物模型，首先制备了负载亚甲基蓝的海藻酸钙纳米胶囊，其药物负载率高达70.1±1.3%。将其与海藻酸钠溶液混合后，成功制备出负载纳米胶囊的载药海藻纤维。纳米胶囊均匀分散在纤维表面和内部，其添加量可达12wt%，且对纤维结构和力学性能没有显著影响。本文制备的载药纤维的药物负载量是传统载药纤维的两倍，证实本论文的制备方法可以有效降低纺丝过程中药物的流失，并提高纤维的药物负载量。体外药物释放行为研究表明，制备的载药纤维对药物具有更加显著的缓释功能。此外，本文还探讨了海藻纤维的吸湿性和成胶性，结果表明海藻纤维在PBS缓冲液中的吸水量高达25.17g/g，且在4min内即可形成凝胶，说明其在医用敷料中具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 医用敷料概述  11-13
  1.2 药物传递系统（DDS）  13-16
    1.2.1 药物传递系统的性能与特点  14
    1.2.2 药物传递系统的分类  14-15
    1.2.3 药物传递系统的研究进展  15-16
  1.3 海藻纤维的研究概况  16-23
    1.3.1 藻酸盐的结构与性能  16-19
    1.3.2 海藻纤维的制备及性能  19-22
    1.3.3 海藻纤维的应用  22-23
  1.4 本课题研究目的、研究内容及创新性  23-25
第二章海藻纤维的制备及工艺优化  25-46
  2.1 引言  25
  2.2 实验试剂与仪器  25-26
    2.2.1 实验试剂  25-26
    2.2.2 实验仪器  26
  2.3 实验方法  26-28
    2.3.1 海藻酸钠分子量的测定  26
    2.3.2 纺丝液流变学性能及可纺性研究  26-27
    2.3.3 海藻纤维的制备  27-28
  2.4 材料的结构与性能表征  28-30
    2.4.1 粘度法测分子量  28
    2.4.2 流变学性能  28-29
    2.4.3 扫描电镜(SEM)  29
    2.4.4 力学性能  29
    2.4.5 X-衍射图谱(XRD)测定  29
    2.4.6 声速法测纤维取向性能  29
    2.4.7 差示扫描量热分析(DSC)  29
    2.4.8 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)  29
    2.4.9 热重分析(TG)  29-30
  2.5 结果与讨论  30-44
    2.5.1 海藻酸钠的分子量  30
    2.5.2 纺丝液的流变学性能和可纺性性能  30-33
    2.5.3 海藻纤维纺丝工艺  33-37
    2.5.4 海藻纤维的结构分析  37-39
    2.5.5 海藻纤维的热稳定性分析  39-40
    2.5.6 牵伸比对纤维结构和性能的影响  40-44
  2.6 本章小结  44-46
第三章载药海藻纤维的制备及其性能研究  46-67
  3.1 引言  46
  3.2 实验材料与仪器  46-48
    3.2.1 实验试剂  46-47
    3.2.2 实验仪器  47-48
    3.2.3 主要试剂的配制  48
  3.3 实验方法  48-49
    3.3.1 海藻酸钙纳米胶囊的制备  48-49
    3.3.2 载药海藻纤维的制备  49
  3.4 材料的结构与性能表征  49-51
    3.4.1 海藻酸钙纳米载药胶囊的表征  49-50
    3.4.2 载药海藻纤维的表征  50-51
  3.5 结果与讨论  51-65
    3.5.1 海藻酸钙纳米胶囊  51-52
    3.5.2 海藻酸钙纳米载药胶囊的释放行为  52-55
    3.5.3 载药海藻纤维的结构与性能表征  55-57
    3.5.4 载药海藻纤维的释放行为  57-59
    3.5.5 载药海藻纤维的吸湿性能和成胶性能  59-65
  3.6 本章小结  65-67
第四章结论与展望  67-69
参考文献  69-81
攻读学位期间的研究成果  81-82
致谢  82

载药海藻纤维的制备及其药物释放行为的研究

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