响响应面法优化淀粉微球制备工艺研究
目 录
1 绪论 1
1.1引言 1
1.2 淀粉的概述 1
1.2.1 淀粉的组成 1
1.2.2 淀粉的分类 1
1.2.3 淀粉的性质 2
1.3 淀粉微球的概述 2
1.3.1 载药淀粉微球的性质 2
1.3.2 载药方法 3
1.3.3 制备方法 3
1.4 淀粉微球的应用 4
1.5 选题目的及论文思路 6
2 实验部分 7
2.1 实验仪器与试剂 7
表2.1 主要实验材料与试剂 7
2.2 实验方法 8
2.2.1 淀粉微球的制备 8
2.2.2 淀粉微球对模型药物亚甲基蓝吸附性测定 9
2.2.3 单因素实验 9
2.2.4 响应面设计实验 10
2.3 结果与分析 10
2.3.1 亚甲基蓝标准曲线的绘制 11
2.3.2 单因素设计 11
2.4 响应面法 14
2.4.1 响应面实验结果 14
*景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
2.4.2 模型建立及显著性实验 15
2.4.3 响应面分析 16
2.5 实验结论 20
结 论 21
参考文献 22
致 谢 24
1 绪论
1.1引言
自20世纪80年代淀粉微球首次提出,国内外许多研究机构和企业对淀粉微球的制备和应用有了极大的关注,并在此领域有了极大的研究和开发工作,相继也研究出了物理法、化学法、酶解法、反向悬浮法的淀粉微球制备工艺技术。因其具有很好的生物相容性、可降解性、无毒、无免疫原性,且储存稳定、原料来源广泛、价格低廉、还有穿过组织间隙并被细胞吸收、靶向、缓释、高效、多种给药途径等优点[1]。并且微球在水中膨胀,具有可变性,在血液循环中能够根据血管的环境来改变自身的形状,在酶的作用下骨架崩解前形态能够保持相当长的时间,有利于其在人体内分布运转和靶区浓集,这无论是对靶向还是控释性都是有利的,因此,淀粉微球是一类极具开发潜力的新型药物载体,越来越受到医学界的重视。淀粉微球作为药物载体的应用备受人们的关注,近年来也逐渐成为研究热点。目前,已经尝试将淀粉微球作为靶向制剂的药物载体应用在鼻腔给药系统、动脉栓塞技术、放射性治疗等领域[2]。但是,国内外的研究技术还不够成熟,制备出的淀粉微球形态不规整、吸附量不好,导致药物不能在有效的药量上治疗疾病,迫使人类在治疗疾病时服用大量的药物,才能达到有效的药量。因此,必须严格要求淀粉微球的制备工艺,达到精益求精,制备出大小均一,多孔结构的淀粉微球。
1.2 淀粉的概述
1.2.1 淀粉的组成
葡萄糖分子聚合而形成了淀粉,也是细胞中碳水化合物最普遍的储存方式,淀粉在餐饮中又称芡粉,它的通式是(C6H10O5)n水解到二糖为麦芽糖C12H22O11完全水解后就成为葡萄糖C6H12O6。
1.2.2 淀粉的分类
淀粉是植物光合作用天然合成的一种多糖高分子化合物,是植物体储存养料的物质,通常储存在植物体的种子和块茎中,各类植物体的储存淀粉量都较高。一般来源分为如下几类:一为禾谷类淀粉,包括小麦、大麦、黑米、玉米、荞麦、高粱等,淀粉主要存在于种子中。二是薯类淀粉,包括马铃薯、木薯等。淀粉主要存在于植物的块根、块茎中。三是豆类淀粉,包括绿豆、蚕豆、豌豆等。淀粉主要集中在种子的子夜中。淀粉按结构分为直链淀粉和支链淀粉两大类。直链淀粉中含有几百个葡萄糖单元体,是可溶性的,用碘液进行检测淀粉液呈显蓝色。支链淀粉中含有几千个葡萄糖单元体,是不可溶性的,与碘液接触生成红棕色。
1.2.3 淀粉的性质
淀粉为白色的、无臭、无味、无毒的粉末状,熔点在256258℃、不溶于冷水、乙醇和乙醚。但和水加热至沸点就会形成白色糊状,当淀粉经过稀释处理后,形成了可变性淀粉,然后形成了可溶于水的糊精,淀粉在180200℃下也可形成糊精,呈显黄色。
1.3 淀粉微球的概述
1.3.1 载药淀粉微球的性质
淀粉微球作为高分子微球具有提高药物半衰期、增强缓释的作用,保护药物到达指定的位置发挥作用疗效,减少药物毒副作用[3]。
(1)降解性:载药淀粉微球是以淀粉为原料而制备出的高分子微球,所以容易被α淀粉酶分解。研究表明,酶解是淀粉微球降解的主要方式[4]。载药淀粉微球的降解是表面腐蚀的过程,降解的速率受表面控制,并且在一定的范围内淀粉微球的降解还受到淀粉溶液的影响,淀粉溶液浓度越大降解的速度越慢,同时也受到交联剂的影响,交联剂用量越多,淀粉微球的降解速度也会变慢。
(2)缓释性:缓释性淀粉微球载药后以此来延长药物在体内的释放、吸收和代谢。同时可以避免酶、多肽、蛋白质、基因类药物在体内的分解,提高了治疗的效果。缓释原理是浮在淀粉微球表面的药物首先释放到外界中,然后微球慢慢的降解使球内的药物慢慢的释放到外界中。
(3)靶向性:近些年来,微球、纳米粒子、微胶囊、乳剂、脂质体等药物载体的出现,靶向给药的研究也在不断地扩展,控制淀粉微球的粒径是靶向给药的重要途径。研究表明,对患有肝癌的患者进行肝动脉栓塞靶向给药,可以减少药物对机体的副作用,并能提高对肝癌细胞的杀伤率[5]。
1.3.2 载药方法
(1)偶联法:使用交联化合物利用化学作用将药物分子连接形成淀粉微球,一般适用小分子物质,且偶联反应是不可逆的,载药和控药方面也比较差,同时偶联过程也会发生化学反应影响药效。
(2)包埋法:在合成淀粉微球的过程中,使用淀粉和水溶性药物制备水相,经过乳化聚合反映得到淀粉微球,药物也直接被包埋在微球内。此方法对大分子微球包埋效果比较好。谢新玲以木薯淀粉和Fe3O4为原料,采用反相悬浮聚合法制备磁性木薯淀粉微球,得到淀粉质量分数8.0%,m(淀粉)∶m(Fe3O4)=13.3∶1.0、V(油)∶V(水)=8.0∶1.0、反应时间2.0h、反应温度60.0℃。在该条件下制备得到的木薯淀粉微球粒径为13.6μm,铁含量为7.1%,Fe3O4成功包埋在淀粉壳中[6]。
(3)吸附法:将干燥的空白淀粉微球放入到药液中,在化学吸附和物理吸附的过程使药物分子吸附在淀粉微球表面的微孔中[7]。此方法操作简单,反应条件温和可控,对多数药物均适用,但是淀粉微球与药物的结合不够紧密,载药和缓释能力较弱,可控性比较差,但是经济效益好,得到许多学者的研究改进。
1.3.3 制备方法
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