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1、本科毕业设计(论文)二胺改性聚乳酸载药微球的制备学院名称 化学与制药工程学院 专业班级 化工12-2 学生姓名 季淑芳 导师姓名 刘磊力 2016年05月 20日二胺改性聚乳酸载药微球的制备作 者 姓 名 季淑芳 专 业 化学工程与工艺 指导教师姓名 刘磊力 专业技术职务 教 授 齐鲁工业大学本科毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。设计(论文)中引用他人的文献、数据、图件、资料,均已在设计(论文)中加以说明,除此之外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体,均已
2、在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。毕业设计(论文)作者签名:年月日齐鲁工业大学关于毕业设计(论文)使用授权的说明本毕业设计(论文)作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,即:学校有权保留、送交设计(论文)的复印件,允许设计(论文)被查阅和借阅,学校可以公布设计(论文)的全部或部分内容,可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计(论文)。指导教师签名:毕业设计(论文)作者签名: 年月日 年月日目 录摘 要1第一章 绪论21.1 聚乳酸的研究现状21.1.1 直接缩聚法21.1.2间接聚合法21.2 改性聚乳酸的研究现状31.2.1共聚改性41.2.2 接枝改性
3、41.3 载药微球的研究现状51.3.1 载药微球的制备方法5第二章 实验部分72.1 实验原理72.1.1 乙二胺改性聚乳酸的制备72.1.2 微球的制备72.2 实验试剂及仪器82.2.1 实验仪器82.2.2 实验原料82.3EPLA的制备方法82.3.1 测试与表征92.4胰蛋白酶微球的制备102.4.1 测试与表征102.5结果与分析102.5.1红外光谱图分析(FTIR )102.5.2 EPLA的核磁共振1H-NMR谱图分析112.5.3元素分析(接枝率的测定)122.5.4 胰蛋白酶微球的分析122.6本章小结13参考文献14齐鲁工业大学2016届本科毕业论文摘 要 聚乳酸(P
4、LA)因其无毒性以及生物可降解性,成为了目前广泛研究的微球载体材料。本文利用乙二胺对聚乳酸进行了改性,研究了改性聚乳酸的亲水性及降解性;以改性聚乳酸为包裹材料,制备了胰蛋白酶载药微球。研究的主要内容与结果:以聚乳酸和乙二胺为原材料,采用PC1:作为酰氯化试剂,将聚乳酸末端梭基酰氯化后与乙二胺反应,制备得到乙二胺改性聚乳酸。采用红外光谱和核磁共振氢谱对EPLA的结构进行了表征,结果表明乙二胺己经引入到聚乳酸上,接枝率为4.3 % 。关键词:聚乳酸 乙二胺 微球 胰蛋白酶AbstractPolylactic acid (PLA) because of its non-toxic and biode
5、gradable, became the widespread study of microspheres carrier materials. This paper, by using of polylactic acid ethylenediamine modified, studied the modification of poly (lactic acid) (PLA) hydrophilic and degradability; By the modified polylactic acid as package material, the preparation of tryps
6、in take medicine. The main contents and results: with polylactic acid and ethylene diamine as raw materials, adopting PC1: as acyl chlorination reagent, polylactic acid (PLA) will end after the spindle base acyl chlorination reaction with ethylenediamine, the preparation of modified polylactic acid
7、with ethylene diamine. By using infrared spectrum and nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum had been used to characterize the structure of EPLA, results show that the ethylenediamine has been introduced into the polylactic acid, grafting rate was 4.3%.Keywords: polylactic; acid microspheres;
8、trypsin; Ethylenediamine第一章 绪论1.1 聚乳酸的研究现状 聚乳酸(PLA)是一种以可再生的植物资源为原料经过化学合成制备的高分子可生物降解材料,具有良好的生物相容性。其特点是无毒、无污染、可降解、能再生等,废弃后彻底分解的产物是二氧化碳(CO)和水(HO),符合环保和可持续发展的要求,使聚乳酸成为了拥有广阔发展前景的生物降解高分子材料。由于聚乳酸拥有很好的吸收性,所以它在生物医药方面的应用越来越受到重视;由于其本身的可加工性因而而在工业与农业领域得到了广泛的应用。伴随着人们对聚乳酸认识的不断的加大,聚乳酸可利用的领域也在不断的渗入人们生活的各个领域,例如在塑料领域可
9、以作为纤维,在人们的生活里还可以充当护肤用品的一种配剂等。目前合成聚乳酸的方法有两种(1)一步合成法即直接缩聚法;(2)两步合成法即间接聚合法(由聚乳酸先生成中间产物,其再经过一定的过程生成最终产品的过程)。1.1.1 直接缩聚法直接缩聚法是制备聚乳酸的一种简单的方法即在一定的温度、压力、催化剂下利用乳酸直接脱水缩合反应形成聚乳酸的方法。乳酸分子有羧基和羟基构成了直接缩聚的基础。但是其方法的弊端是制取的聚乳酸的分子量都比较低,为了得到较高分子量的聚乳酸人们进行了很多研究。直接缩聚的突破可体现在三个方面的贡献:动力学控制、水的有效脱除、抑制降解。采用直接运用缩聚的方式制备产品的方法主要包括以下四
10、个:溶液缩聚法即将乳酸的有机溶液置于烧瓶中与催化剂进行混合,经过循环回流及持续的升温除去体系中的部分水分,需要更深层次的除去水。反应完毕后冷却加入丙酮溶解,倒入水中析出沉淀,过滤、干燥,最后得到成品的方法;熔融缩聚法是一种将原料直接加热逐步脱水,再加入催化剂进一步缩合成产物的方法。此法的优势主要是方法简单,操作不繁琐。但是也存在很大的缺陷如密封性要求十分高,主要是怕产物被氧化;分子量不是很高,其主要原因是由于后期体系的粘度比较高,对水分的束缚比较大,难以从体系中除去;熔融一固相缩聚法顾名思义是一个改变聚乳酸高聚物的熔点及转变玻璃化温度之间的聚合方法。目前,日本Mitsui Toatsu化学公司
11、采用此方法合成了分子量达30万以上的聚乳酸,实现了聚乳酸的工业化生产。1.1.2间接聚合法直接聚合法得到的分子量一般不是很高,没有实际的用途。间接聚合法亦称丙交脂开环聚合法是一种方法比较简单且产物聚乳酸的分子量相对比较高的化合物缩合的方式,即先在低温低压下将乳酸在反应瓶中慢慢进行脱去少量的水缩合生成聚乳酸的过度产物丙交脂,若想进一步提高聚乳酸的分子量就必须进一步提高温度,加入在催化剂进行更进一步的开环聚合,最终才能制备出的聚乳酸具有更好的分子量。但是此种方法虽能得到高分子量的聚乳酸但也存在很大缺陷即反应体系中的催化剂不易除去导致其在医学、食品等领域的使用受限。反应的催化剂主要包括辛酸亚锡、四氯
12、化锡及四苯基锡等等,由于催化剂的不同,其反应的机理也不同,根据机理的不同可以将间接聚合的方法分为以下几种:(1)非阴离子型开环聚合;(2)阴离子型开环聚合;(3)配位型开环聚合。两者方法相比,后者制备的PLA的分子量比前者高,但是制备工艺路线长,成本较高,中间体丙交脂不宜长期保存,影响了其商业化生产,而后者因是由乳酸直接缩聚合成聚乳酸,不需要中间体(丙交脂)的纯化,转化率高,工艺简单,成本较低,从而促使研究者转向工艺简单的直接缩聚法合成聚乳酸的研究。1.2 改性聚乳酸的研究现状聚乳酸在生物医药领域应用的同时,也遇到了很多问题:(1)聚乳酸的降解源于主链上脂键的断裂,由于脂键的水解,产生了大量的
13、羧酸,诱发了酸性自催化降解效应,使得其降解速率难以控制,同时酸性降解物的大量积累使得受体局部酸度过大而出现炎症,局部严重积水等问题;(2)聚乳酸中有大量的脂键,疏水性强,在作为组织工程材料以及亲水性药物如蛋白质,多肤的载体材料时,严重影响了它与细胞和药物的相容性;(3)聚乳酸为线型聚合物,其相对分子量分布过宽,脆性高,热变形温度低,抗冲击性差。为了克服聚乳酸的这些缺点,人们对聚乳酸的改性进行了大量的研究工作,目前存在的两种主要的改性方法是:物理改性和化学改性。物理改性包括:(1)共混改性即将两种以上的高分子聚合物混合,以得到性能优化的材料,由于聚乳酸低活性与其他聚合物共混时往往相容性很差,改性
14、效果往往不如共聚改性。(2) 增塑改性即将PLA和一些高沸点、不易挥发的低分子量物质(乙二醇、硫代联苯酚、柠檬酸三乙酷等)混溶。(3) 复合改性将PLA和一些纤维(聚丙烯睛基碳、磷酸钙、轻基磷灰石等)混熔的纤维。(4)涂层改性即将修饰材料(亲性物质)通过氢键、静电或亲一疏水结合作用涂抹于PLA表面的涂层改性。物理改性虽然在一定程度上改善了PLA的机械性能,加工性能和表面细胞相容性。但是仍然存在以下问题:(1)共混不均,材料表现出的力学性能也不统一,重复性差,同时材料表面的亲疏水性质不均,不利于细胞的粘附,生长和均匀铺展;(2)修饰材料与PLA之间的作用力弱,使得修饰基团脱落,不利于材料的长期使
15、用。化学改性是将活性基团或单体以共价键的形式与聚乳酸结合,结合力相对较强,在一定程度上克服了物理改性的缺点。依据改性的方法的不同分为共聚改性和接枝改性。1.2.1共聚改性共聚改性一般是通过调节不同单体的比例来改善材料的疏水性、结晶性、生物相容性、机械性能和降解性能等。依据共聚方法的不同可以分为缩合共聚改性和开环共聚改性。(1)缩合共聚改性缩合共聚是采用乳酸与其他单体直接缩合来制备医用低分子量的共聚体。Fukuzaki等采用乳酸和己内酮直接缩合共聚制备的共聚体,体外测试表明,其降解性有了明显的改善。吴维芬等以乳酸(LA)和乙醇酸(GA)为原料,在无催化剂的条件下,采用直接熔融缩聚合成了PLGA,
16、结果表明,当LA/GA投药比为4:6时,PLGA的重均分子量可达到75000Dao Ray等采用丙三醇(甘油)和乳酸缩合共聚制备的共聚醋,通过调节两种单体的比例,可以控制共聚醋的功能化修饰基团和的亲疏水性能,为后期以此为预聚物,采用扩链剂进一步聚合合成高分子量的共聚体提够了可能。(2)开环共聚改性开环共聚是指丙交脂开环与乙交脂,乙二醇(PEG),己内脂,氨基酸,胆酸等单体共聚,是共聚改性的主要方法。王晓庆等采用丙交脂与乙交脂开环共聚,制备了PLGA,而后采用电纺丝法将其制成了可降解输尿管支架,并对其降解性能进行了研究,结果表明,在一定范围内,随着乙交脂:丙交脂投料比的增加,PLGA的降解速率加
17、快。1.2.2 接枝改性 接枝改性是指先将活性基引入到聚合物主链上,通过另一种单体的被引发和聚合,“生长”出接枝共聚物的支链。根据活性基团的引入方式不同,改性方法分为:自由基链转移法、紫外-氧化接枝法、酰氯化法、伽马辐射接枝法、氨解接枝法等几种类型。 (1)自由基链转移法 链转移法的原理是:引发剂在高温下分解出的自由基向大分子转移,在PLA主链上形成活性位点,单体在该活性点上加成增长,形成支链。Calandrelli等通过自由基链转移反应,采用溶液和乳液两种聚合法将丙烯酞胺(AM)接枝到PLA主链上,改善了PLA的亲水性,研究发现,通过改变丙烯酞胺单体以及引发剂的用量,可以控制单体的接枝率。
18、(2)紫外-氧化接枝法 马祖伟等30在紫外灯辐射下,在过氧化氢溶液中放入聚-L-乳酸(PLLA)膜进行光氧化反应,随后把氧化的PLLA膜浸入到甲基丙烯酸(MAA)溶液中,得到稳定的PLLA-g-PMAA,而后利用N,N一二环己基碳二亚胺(DCC)作为缩合剂,使PLLA-g-PMAA表面的梭基和胶原分子中的氨基发进行脱水缩合反应,从而成功的将工型胶原接枝到PLLA表面,细胞培养结果表明,改性后的PLLA膜表面软骨细胞的铺展性能得到了改善,细胞增长速度提高很快。 (3)酰氯化法刘磊力等将PLA末端的梭基用酰氯化后,把酰氯化后的产物与胶原蛋白直接反应得到胶原蛋白改性聚乳酸。1.3 载药微球的研究现状
19、微球一般是指采用生物高分子材料将药物包裹或吸附而成的粒径为1到250微米的球形或类球形微粒。因为其材质、制备方法和工艺条件的不同,使微球有多种结构形式如多孔性微球,双层微球,中空微球等。 自从20世纪70年代,微球用于包载药物以来,因其对目标组织和器官的靶向性和药物释放的长效缓释性,已经成为靶向剂和缓释控释制剂的研究热点。与普通药剂相比,载药微球具有以下特点:控制药物释放的速率,使药物长期释放;控制粒径和绑定微球的配体、抗体、酶等,达到靶向释药的目的;掩盖药物的气味,减少药物刺激性,提高药效,降低毒副作用等。 合成高分子材料PLA和PLGA,由于它们良好的生物相容性和生物降解性已经获得美国FD
20、A的认可,成为了目前研究较多的微球载体材料。随着研究的深入,它们包载药物的类型也变的更加多样性,包括:小分子量药物、蛋白质,多肤、抗原、DNA,病毒等。目前,在我国市售的4种注射用微球产品,均为进口产品:醋酸亮丙瑞林微球、曲普瑞林微球、利培酮微球和醋酸奥曲肤微球,上述产品主要是应用在治疗肿瘤、代谢性及慢性病等方面。虽然我国微球的生产还没有完全产业化,但是中国的科研工作者也在积极开发包载天然药物、蛋白质和多肤类药物以及治疗毒瘾或精神分裂等特殊疾病的药物的微球。1.3.1 载药微球的制备方法由于包载的药物性质和所需制剂的不同,微球的制备有多种方法,包括:喷雾干燥法、相分离法、乳化溶剂挥发法。(一)
21、喷雾干燥法喷雾干燥法是通过雾化器将药剂溶解有药物的聚合物溶液中,分散成极小的液滴,喷入到热空气中,挥发溶剂,使液滴迅速收缩硬化成球,收集干燥微球。由于在制备过程中,药物基本没有损失,所得微球的药物包封率很高,同时制备工艺简单,适合大批量生产。但是,此方法不适于包载热敏性的药物,同时由于所制备微球的粒径跨度大,重现性不好,收率低,阻碍了其工业化生产的进程此法制备载药球的影响因素主要有:囊材的浓度、药物与囊材的比例、药物与囊材在溶剂中的溶解性、喷雾速率、喷雾的进口温度、喷雾方式等。(二)相分离法相分离法是药物以微粒或乳滴的状态分散(搅拌、孔滴入、喷雾等)入囊材的溶液中,形成凝聚核,通过往该溶液中加
22、入凝聚剂、调节pH值、降低温度等化学或物理的方法,使聚合物囊材的溶解度降低而析出,被吸附在凝聚核表面,并围绕其流动,将药物包裹其中,通过变性或胶凝的作用,使凝聚体胶凝固化成微球。(三)乳化溶剂挥发法 乳化溶剂挥发法因操作简单且适合包载各类药物,是目前应用较为广泛的方法,操作步骤大致分为四步:活性物质(药物)的加入、微乳滴的形成、溶剂的移除,微球的收集和干燥。目前,实验室条件下,大都在烧瓶或烧杯中选用机械搅拌或超声处理的方式来制备微球,为满足临床研究和市场销售的要求,我们需要改良现有的工艺装置来制备更加经济、粒径和缓释速率更好控制、无菌的微球。目前,使用的改良装置有:用于分散相和连续相混合的静态
23、混合器,用于微乳滴形成的针头挤压器、微孔滤膜和微孔通道等。根据制备过程中乳液的类型,制备方法可分为:O/W, O/OZ, W/O/WZ等类型。(1)O/W型溶剂挥发法O/W型溶剂挥发法常用于包载脂溶性药物,例如:阿司匹林、红霉素、利福平、阿奇霉素、雷公藤甲素、黄连素、布洛芬等。将溶有药物和聚合物的有机相(内相)注入到含有乳化剂的水相(外相)中,机械搅拌或超声乳化,形成O/W型乳液,随后挥发除去有机溶剂,收集、洗涤、干燥微球。常用的有机溶剂为:二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酷、丙酮、甲醇、乙醇等其中的一种或多种的混合溶液。常用的乳化剂为:聚乙烯醇(PDA)、吐温-80(twean-80)等非离子型表
24、面活性剂,十二烷基硫酸钠等阴离子表面活性剂,苯扎氯按等阳离子表面活性剂,明胶。采用此法制备载药微球的影响因素为:油水相体积比、搅拌速度、乳化剂的浓度、载体材料的浓度、投药量等。(2)O/O:型溶剂挥发法O/O:乳化溶剂挥发法是将充分溶解药物和聚合物的有机溶剂(内相)倒入含有乳化剂的油相(外相)中,机械搅拌乳化,形成O/O:型乳液,挥发除去有机溶剂,收集、洗涤和干燥。在该方法中,外相溶剂(O2)多采用硅油、蓖麻油、矿物油、液体石蜡等油类物质,内相溶剂(Oi)多采用与外相不相混溶的溶剂如乙睛、甲醇-二氯甲烷、乙腈-二氯甲烷、乙腈-甲醇、丙酮等,洗涤剂大都先用正己烷、正庚烷、石油醚等有机溶剂。由于该
25、法采用的是无水体系,可避免制备过程中水溶性药物的损失,故而对水溶性药物包封率较高,但同时它也需使用大量的有机溶剂,成本高,环境相容性不好,包埋在微球里面的药物常以结晶的形式存在,使得微球表面出现裂隙,存在明显的药物突释现象,采用此法包载蛋白质或多肤类等活性药物时,若不采用保护措施,易出现变性失活的现象。(3)W/O/W:型溶剂挥发法W/O/W:型溶剂挥发法主要是用于包载水溶性药物,尤其是蛋白质和多肤类药物。其具体方法是:先将药物溶解到内水相中,注入到含有囊材的有机相中超声乳化形成W/O型初乳,随后将初乳加入到外水相中,形成W,/O/W:型乳剂,挥发除去有机溶剂,固化得到微球体。此方法的制备要注
26、意以下三个问题:W,/O初乳的稳定性,油相中囊材的浓度,如何平衡内外水相的静压差。 第二章 实验部分2.1 实验原理2.1.1 乙二胺改性聚乳酸的制备取适量的聚乳酸放在烧杯里,使其官能团-COOH在PCL5为催化剂下反应,得到-COOCl,再使产物与乙二胺反应得到-CONHNH2。2.1.2 微球的制备本文采用乳化溶剂挥发法制备胰蛋白酶微球。2.2 实验试剂及仪器2.2.1 实验仪器 表2.1各种实验仪器设备仪器名称型号仪器来源鼓风干燥箱101-2A天津市泰斯特仪器有限公司真空干燥箱DZ-1BC天津市泰斯特仪器有限公司循环水式真空泵SHZ-DC(I1I)巩义市予华仪器有限责任公司增力电动搅拌器
27、JB50-D上海标本模型厂电了天平FA 1004上海精科天平仪器厂傅里叶红外光谱仪IR Prestige-21日本岛津公司紫外可见分光光度计TU一1901天津市泰斯特仪器有限公司核磁共振波普仪AVANCEBruker荧光分光光度计F-4500日本日立公司低速大容量旋转离心机TDL-SOC上海精科天平仪器厂凝胶渗透色谱仪150-C美国Waters公司恒温磁力搅拌器78HW-1济南科润达仪器有限公司元素分析仪VarioEL德国Elementar Analysensysteme2.2.2 实验原料 2.2 主要实验原料一览表材料名称简称或分子式规格来源地乳酸C3H6O3AR国药集团化学试剂有限公司氯
28、化亚锡SnCl2AR天津市化学试剂三厂乙醇C2H5OHAR天津市化学试剂三厂二氯甲烷CH2Cl2AR天津市化学试剂三厂丙酮CH3COCH3AR天津市化学试剂三厂乙二胺NH2CH2NH2AR天津市化学试剂三厂三乙胺C6H15NAR天津市富宇精细化工有限公司五氯化磷PCl5AR天津市广成化学试剂有限公司三氯甲烷CHClAR天津市化学试剂三厂2.3EPLA的制备方法用精密仪器准确称取一定量的聚乳酸(PLLA)放至到单口瓶中,超声处理至完全溶解后,再在磁力搅拌下使其充分溶解,此时的反应温度是3 5 0C,紧接着在氮气的保护迅速加入五氯化磷(PCI5)冷凝回流反应1h,随后,常压蒸馏除去单口瓶中的二氯甲
29、烷,得到棕色粘稠状物质即酰氯化后的聚乳酸,再重新加入一定量的二氯甲烷溶解粘稠状产物至于冰水下备用。配取适当比例的乙二胺溶液至于冰水下备用,在冰水温度下将乙二胺溶液滴入酰氯化后的聚乳酸溶液中,然后加入先前按照一定比例配置好的三乙胺溶液做该反应的催化剂,然后逐渐的将温度升至室温,最后反应在室温下6h左右结束实验,实验结束后做如下处理:(1)浓缩掉二氯甲烷;(2)加入乙酸乙酯和水萃取;(3)将上述萃取的有机物质依次用饱和的小苏打,饱和的碳酸钠,纯蒸馏水各洗涤两次;(4)无水Na2S04干燥2h;(5)400C下真空干燥24h。2.3.1 测试与表征(1)红外光谱表征(FTIR)首先将事先放在红外灯下
30、干燥好的溴化钾(KBr)研磨成粉末状,然后放入少量的EPLA再次充分研磨直至混匀为止,最后,取适量的混合物放在KBr压片机下挤压成片,再在波长范围为4000-SOOcm的傅立叶红外光谱仪上进行扫描,从而得到EPLA不同化学结构的红外谱图。(2)核磁共振表征首先将事先干燥好的EPLA研磨成粉末,再取适量的粉末至于核磁管中,倒入一定量的氯仿充分溶解,充分溶解完毕后把核磁管放入核磁共振仪(AVANCEII400型核磁共振仪)中测定EPLA的H-NMR谱来分析改性化合物中是否含有乙二胺的特征官能团氨基的存在并以此来确定乙二胺是否己经成功的接枝到聚乳酸上。(3)元素分析(接枝率的测定)首先称取大于10克
31、得EPLA(无爆炸性),然后放在元素分析仪(Vario EL III型)里测定化合物中所含的元素,其测定原理是:本实验仪器是利用一种机械波来进行颜色比对最后得出所含元素种类的仪器,其中根据每种元素含有光波特有的特性波长、频率等。根据不同颜在对光的吸收频率及振动波长的的不同可知,紫外可见光的可视区域是200-400nm的振动范围以内。元素分析仪的作用原理是基于不同的光的吸收波长与振动频率的不同,将测得的材料中的不同颜色进行颜色对照(即比色法)最后来判断元素种类的一种方法,比色法即待测化合物中不同的物质对不同波长中的光吸收的不同而形成的一种元素分析方法。2.4胰蛋白酶微球的制备用精密仪器准确称取1
32、00ml 0.75的聚乙烯醇(PVA)放至烧杯中,搅拌,然后用电热套加热至溶解后,过滤。用精密仪器称取配制好的乙二胺改性聚乳酸(EPLA)0.6g和9ml二氯甲烷混合然后超声处理至完全溶解后加两滴span80,再称取胰蛋白酶0.05g和1.5ml的蒸馏水,把溶解后的乙二胺改性聚乳酸与溶解后的胰蛋白酶混合并滴加两滴tween80,在磁力搅拌下使用1400r/min 转15min使其充分溶解,然后把溶解后的溶液和溶解后的聚乙烯醇溶液倒入圆底烧瓶中用磁力搅拌器在转速为800r/min搅拌4h,搅拌结束后用离心机离心。离心结束后将氯化后的微球进入到1的戊二醛溶液中3h,以便将-NH2转移到-CHO上,
33、然后进行离心。2.4.1 测试与表征首先,取离心后的微球乳液用玻璃棒均匀的涂沾在事先做好的玻璃片上;然后,放在真空干燥箱中干燥,在环境扫面电镜下观察大约500个微球拍成图片;最后,用Nano Measure软件对制备微球的粒径进行统计,并计算所统计微球的平均值。2.5结果与分析2.5.1红外光谱图分析(FTIR )图2.1 EPLA(a)和PLLA(b)的红外光谱图图2.1为EPLA和PLLA的红外光谱图分析。如图所示,PLLA的出峰位置和文献报道的相同,对比PLLA的红外光谱图,EPLA的光谱图中在1637crri处较PLLA的红外光谱结构产生了新的仲酰胺的-CO-NH-淡基的振动吸峰;而在
34、1526 cm处出现了再次出现了仲酰胺的特征弯曲振动峰,由于本实验是在反复洗涤的基础上测定的,在理论上己经消除混杂的情况下进行的,说明此化合物中有含有的氨基特征峰混不是简单的共混的结果而是实实在在的化学反应的结果。由于PLLA只有脂键,因此,我们可以推测这是由于我们引入乙二胺的结果。除此之外,在3476-3428cm范围波长处新出现了一个中等强度多重吸收峰,这个范围的振动吸收峰的强度明显强于PLLA在3510cm处的,这是因为PLLA末端只有-OH和-COOH而乙二胺改性后的EPLA的末端是NHZ,O-H,N-H和-CONH相互重叠的结果,且在1744cm处EPLA吸收振动峰的宽度明显大于PL
35、LA的弯曲吸收峰。除此之外,乙二胺官能团与酰氯化后的聚乳酸的官能团还很有形成内盐的可能性(如图2.2所示),综上所述情况乙二胺改性聚乳酸的光谱结构中会出现复杂的弯曲振动吸收峰。综合以上红外光谱的分析,可以定性的说二胺己经被我们接枝到聚乳酸中。2.5.2 EPLA的核磁共振1H-NMR谱图分析图2.2 EPLA的H-NMR谱图图2.2为乙二胺对聚乳酸进行改性后得到的产品EPLA的核磁光谱分析图。如图所示,由于乙二胺改性聚乳酸后引入了-NH:和-CONHR基团,化学环境发生了一定的变化导致其他烷烃中-CH2-的化学位移发生了一定的偏移,a为PLLA中的甲基峰-CH3;b为PLLA中与季碳相连的甲基
36、吸收峰,它相对与PLLA中的a在位移上发生了一定的偏移;d为酰胺基CONH-CHZ-的吸收峰;e为伯胺基CHZ-NH:的吸收峰;f为PLLA的端次甲基CH-OH的吸收峰;g与i两点都是氨基的弯曲吸收峰;h为PLLA的次甲基-CH-的吸收峰;J为PLLA的端轻基CH-OH的吸收峰这和文献中报道的位置一致图2.2只显示了两个驼峰,另一个驼峰可能在峰值= 5.12-5.27ppm处与次甲基-CH-共振吸收峰发生了重合现象。2.5.3元素分析(接枝率的测定)表2.3元素成份表NCSHO5.3070mg1.005%49.57% 0.222%7.889% 41.34%根据计算公式:己接枝单体的质量/(己接
37、枝单体的质量+接枝单体聚合物的质量),计算EPLA中乙二胺改性聚乳酸的接枝率为4.3 %。2.5.4 胰蛋白酶微球的分析图2.3胰蛋白酶EPLA在优化工艺条件下不同放大倍数下的环境扫描电镜图片。图2.3胰蛋白酶 EPLA微球电镜扫描图由图2.3观察胰蛋白酶EPLA载药微球成球性比较好,大小相对比较分散,微球的表面比较光滑,但在微球的表面略有比较细小的瑕疵,估计产生孔洞现象的原因是在外水相与油相搭界处形成的微球在搅拌的过程中溢出的过程所致。 图2.4 胰蛋白酶微球EPLA粒径大小的分布根据最佳工艺条件得出的微球图像计算不同胰蛋白酶微球的粒径分布如2.4所示,胰蛋白酶EPLA微球的平均粒径为6.8
38、7m2.6本章小结(1)聚乳酸与酰氯化试剂五氯化磷(PC15)进行酰氯化反应,将PLLA中-COOH转化为-COC1,随后与乙二胺中-NH2:反应生成酰胺键,制备得到乙二胺改性聚乳酸。采用红外光谱和核磁1H-NMR对产物结构进行表征,证明了乙二胺改性聚乳酸的结构,二胺己经被接枝到聚乳酸中。(2)通过对乙二胺改性聚乳酸的元素分析结果的分析,经过计算可得在EPLA中乙二胺的接枝率为4.3 %。(3)采用双乳液挥发溶剂的方法(W/O/W)制备载胰蛋白酶微球,综合最佳工艺条件得到载药微球的形貌良好且分散度比较好,其中通过粒径分析得出乙二胺改性聚乳酸胺载胰蛋白酶微球的平均粒径6.87m。 参考文献1 石旭东,孙磊,甘志华.不同溶剂制备的聚乳酸多孔微球的形成机理fJ.高分子学报,2
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