載甲鈷胺香蕉纖維微晶PLGA介孔材料的制備及性能

1、第*期作者等:文章題目7載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的制備及其性能龐錦英，黃春艷，譚登峰，莫羨忠，藍(lán)春波*，劉鈺馨（廣西師范學(xué)院 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，廣西 南寧 530001）摘要：從香蕉樹(shù)皮中提取香蕉纖維素微晶，將甲鈷胺、香蕉纖維素微晶和乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)制備成載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料。運(yùn)用SEM、比表面積及孔徑分析儀（BET）、熱重-質(zhì)譜聯(lián)用儀(TG-MS)和FTIR對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征；采用紫外分光光度計(jì)對(duì)載甲鈷胺介孔材料進(jìn)行了載藥率、包封率、體外釋放度測(cè)定。紅外譜圖分析表明，所制備的香蕉纖維素微晶的主要成分為纖維素；BET法測(cè)定結(jié)果表明，載甲鈷胺香

2、蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的平均孔直徑（4V(孔體積)/A(表面積)）為17.89nm；TG-MS結(jié)果表明，載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料分解溫度約為300；體外釋放實(shí)驗(yàn)表明，該材料對(duì)甲鈷胺有較好的控釋作用，藥物釋放遵循零級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程。關(guān)鍵詞：香蕉纖維素微晶；甲鈷胺；介孔材料；載體；緩釋?zhuān)还δ懿牧现袌D分類(lèi)號(hào)：TQ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：Preparation and Properties of Banana Microcrystalline Cellulose/PLGA Mesoporous Materials Loading MecobalaminPANG Jin-yi

3、ng, HUANG Chun-yan, TAN Deng-feng, MO Xian-zhong, LAN Chun-bo*, LIU Yu-xin（College of Chemistry and Materials Science, Guangxi Teachers Education University, Nanning 530001, Guangxi, China）Abstract: The banana microcrystalline cellulose was prepared by the banana fiber, and the esoporous materials w

4、ere prepared by the mecobalamin, banana microcrystalline cellulose and PLGA. The esoporous materials were characterized bythe SEM, specific surface area and pore size analysis (BET), Thermogravimetric -mass spectrometry (TG-MS) and FT-IR. The drug load content, encapsulation efficiency, and in vitro

5、 release rate of mesoporous materials loading mecobalamin were studied by the UV spectrophotometry. FT-IR spectrum analysis showed that the main component of microcrystalline cellulose was cellulose. The BET results showed that the average pore diameter 4V(pore volume)/A(surface area) of banana micr

6、ocrystalline cellulose/ PLGA mesoporous materials loading mecobalamin was 17.89nm. TG-MS results showed that the decomposition temperature of the materials were about 300 . The results indicated that the materials had great control release ability, the drug release following zero-order release kinet

7、ics.Key words: banana microcrystalline cellulose; mecobalamin; mesoporous composite; carrier; controlled release; functional materials 收稿日期：2018-7-31; 定用日期：2018-11-6; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180571基金項(xiàng)目：廣西有色金屬及特色材料加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(GXYSOF1802)；廣西天然高分子化學(xué)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地開(kāi)放基金（2018ZYB07）；廣西區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201810603

8、140）作者簡(jiǎn)介：龐錦英（1980），女，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。聯(lián)系人：藍(lán)春波（1985），男，博士，講師，E-mail:lanchunbo.Foundation items: Open foundation of Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Fe-atured Materials, Guangxi University (GXYSOF1802); Open foundation of Guangxi Key Laboratory of Natural Polymer Chemistry and P

9、hysics, Guangxi Teachers Education University (2018ZYB07); College Students innovation and entrepreneurship training program of Guangxi (201810603140).甲鈷胺是一種含有鈷元素的維生素B12，甲鈷胺作為甲基轉(zhuǎn)移酶的輔助因子，是神經(jīng)系統(tǒng)功能所必需的維生素1，其化學(xué)名稱(chēng)為-（5，6-二甲基苯并咪唑基)-Co-甲基-鈷胺酰胺，分子式為C63H91CoN13O14P，相對(duì)分子質(zhì)量為1344.402。目前，甲鈷胺主要用于修復(fù)人體損傷的神經(jīng)和治療各種感官功能異

10、常，另外它還具有緩解疼痛的功效。例如：在臨床上通常用甲鈷胺給脊柱脊髓損傷患者進(jìn)行肌肉注射治療使其神經(jīng)機(jī)能得以恢復(fù)3。但肌肉注射后藥物能到達(dá)病灶的劑量較少，可能會(huì)造成硬結(jié)和纖維化而降低藥物的吸收4。為減輕患者的痛苦和提高手術(shù)后的療效，通常將甲鈷胺制成緩釋劑使用。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)甲鈷胺緩釋劑載體的研究報(bào)道相對(duì)較少。例如：Zhang5等采用蠶絲蛋白纖維根據(jù)不同的取向通過(guò)電紡制備成組織工程支架，然后把甲鈷胺加入蠶絲蛋白支架中用于神經(jīng)元治療，結(jié)果表明該藥物可以促進(jìn)神經(jīng)突的生長(zhǎng)，而炎性細(xì)胞也在逐漸地減少。某一特定的微/納米纖維取向在組織再生中可以引導(dǎo)細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移。呂宏4等采用甲鈷胺、消旋聚乳酸和甲殼素復(fù)

11、合制膜，將復(fù)合膜作為甲鈷胺緩釋載體一次性放入，可以預(yù)防硬膜外疤痕粘連。由于甲鈷胺在局部緩慢釋放，能維持較高的有效濃度，從而提高了療效。黃岳山6等采用氨基酸改性聚乳酸作為甲鈷胺的緩釋載體，然后將載體植入病患部位，藥物的釋放速率及穩(wěn)定性均得到了改善，在可以提高藥效的同時(shí)能減少患者肌肉注射次數(shù)，甚至有望取代肌肉注射，具有一定的臨床應(yīng)用意義。近期的研究表明，聚乳酸和甲殼素類(lèi)的載體可以預(yù)防硬膜外疤痕連接，微納米纖維則可以引導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)和遷移，它們均具有良好的生物相容性。但目前將植物微納米纖維運(yùn)用于該領(lǐng)域和甲鈷胺負(fù)載到介孔材料上的報(bào)道均鮮見(jiàn)。為了充分利用植物微晶纖維素，變廢為寶，本文首先從香蕉樹(shù)莖皮中以堿煮

12、的方法提取出纖維，然后將纖維制成香蕉纖維素微晶，再將香蕉纖維素微晶置于離子液體中，與藥物甲鈷胺、PLGA復(fù)合得到載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA復(fù)合水凝膠，經(jīng)冷凍干燥后得到載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料。利用SEM、比表面積及孔徑分析儀（BET）、熱重-質(zhì)譜聯(lián)用儀(TG-MS)和FTIR對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征，采用紫外分光光度計(jì)對(duì)載甲鈷胺介孔材料進(jìn)行了載藥率、包封率、體外釋放度測(cè)定。1實(shí)驗(yàn)部分1.1 試劑及儀器乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA, LA(丙交酯)/GA(乙交酯)：5050，,相對(duì)分子質(zhì)量20000），：工業(yè)品，深圳市光華偉業(yè)實(shí)業(yè)有限公司；香蕉纖維微晶，：自制7-8；1-烯丙基-3

13、-甲基-咪唑氯鹽 Amim Cl：純度99%，分析純，中科院蘭州化學(xué)物理研究所；甲鈷胺片：杭州康恩貝制藥有限公司。3H-2000PS2型比表面積及孔徑分析儀，貝士德儀器科技（北京）有限公司；TU-1901型雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司； ；DISCOVERY型熱重-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)TA公司； SUPRA55型場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡，德國(guó)卡爾蔡司Carl Zeiss 儀器設(shè)備有限公司。1.2 載藥介孔材料的制備在本課題組前期研究基礎(chǔ)上99-100，采取堿煮法從香蕉莖中提取香蕉纖維素9；香蕉纖維素微晶的制備和改性方法參考文獻(xiàn)100。取1g質(zhì)量比為120的改性香蕉纖維素微晶和20

14、g離子液體（1-烯丙基-3-甲基-咪唑氯鹽）混合于三口燒瓶中，然后在集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中于90恒溫?cái)嚢?，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流冷凝3h；同時(shí)，將9g PLGA置于盛有10mL二甲基甲酰胺（DMF）的燒杯中溶解。待香蕉纖維素微晶完全溶解后立即倒入PLGA溶液中，快速攪拌混合均勻。取出倒入方塊模具中，待香蕉纖維素微晶/PLGA粗產(chǎn)物定型后，取出浸泡到無(wú)水乙醇中，每6h更換一次無(wú)水乙醇，持續(xù)56次；然后，把0.1moL/L的AgNO3溶液滴加到無(wú)水乙醇中，看是否會(huì)產(chǎn)生沉淀。確認(rèn)無(wú)沉淀后可更換為丙酮溶液浸泡23次，將浸泡丙酮后的產(chǎn)品置于裝有液氮的液氮容器中，30min后取出并放置在冷凍干燥機(jī)中在50下干

15、燥3h，制得香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料。在香蕉纖維素香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料混合均勻微晶溶解冷卻后加入甲鈷胺藥物粉末，再按照香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的制備方法，即可制備載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料。1.3 載藥介孔材料的性能測(cè)試1.3.1 SEM分析對(duì)樣品剖面進(jìn)行噴鉑后進(jìn)行表面形貌分析。1.3.2 密度和孔徑測(cè)量用游標(biāo)卡尺測(cè)量載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料標(biāo)準(zhǔn)試樣的長(zhǎng)、寬、高，計(jì)算出其體積V，再用電子天平稱(chēng)其質(zhì)量。其密度為：=m/V。用BET法測(cè)定介孔材料的平均孔徑。稱(chēng)取約1g介孔材料，在脫氣溫度60下干燥8h，然后將干燥材料在液氮溫度下進(jìn)行N2吸附

16、-脫附分析。1.3.3紅外光譜分析溴化鉀壓片法制樣，測(cè)量波長(zhǎng)范圍為4004500 cm-1。1.3.4熱重-質(zhì)譜分析用熱重-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)試，樣品質(zhì)量約1mg，設(shè)置升溫速率20/min，樣品掃描溫度范圍為30800。1.3.5載藥介孔材料的體外釋放測(cè)試首先，把甲鈷胺藥物用0.1 mol/L生理鹽水配成0.1g/L標(biāo)準(zhǔn)溶液,再將標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成不同濃度的溶液，然后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定不同濃度溶液在最大吸收峰處的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液體積與吸光度建立甲鈷胺標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；稱(chēng)取磨碎后的介孔材料20mg，將其浸泡到體積比為101的CH3COOH-HNO3混合液中溶解，過(guò)濾。用紫外分光光度計(jì)在350nm波長(zhǎng)處測(cè)

17、定濾液的吸光度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外回歸方程、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及公式(1)和公式(2)，計(jì)算出載藥介孔材料的載藥率和包封率。載藥率/%=（m1/m總）100.(1)式中：m1為介孔材料中甲鈷胺質(zhì)含量，g；m總為介孔材料總質(zhì)量，g。包封率/%=（m1/m初）100.(2)式中：m1為介孔材料中甲鈷胺質(zhì)含量，g；m初為初始投藥質(zhì)量，g。取載藥介孔材料20mg，置于37的生理鹽水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為濃度為0.9%)中溫浴，每隔一段時(shí)間，取5mL浸泡液（取出來(lái)后，再向體系中補(bǔ)加5mL生理鹽水），測(cè)定其吸光度，根據(jù)公式(3)計(jì)算第12、24、48、60、72、84、96h的藥物累積釋放度，繪制甲鈷胺的體外釋放曲線(xiàn)。藥

18、物釋放度/%=mt/(m總載藥率)量）100.(3)式中：mt為不同時(shí)間下釋放溶液中的甲鈷胺質(zhì)含量，g；m總為介孔材料總質(zhì)量，g。2 結(jié)果與討論2.1 載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的形貌及結(jié)構(gòu)分析載甲鈷胺香蕉纖維素/PLGA介孔材料的形貌具體見(jiàn)圖1。從圖1a可以看出，香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料載藥前表面疏松多孔，孔徑大小不一，表面被一些香蕉纖維素微晶/PLGA復(fù)合材料覆蓋；載藥后（圖1b）材料表面的覆蓋物被掀開(kāi)，露出了更多的孔洞，孔徑變得更小，較未載藥的介孔材料孔大小更為均勻，且表面附有白色物質(zhì)。這是由于介孔材料吸附了甲鈷胺所致。此外，兩者相同點(diǎn)為均呈現(xiàn)了多孔的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，

19、這是由于介孔材料在制備過(guò)程中吸附大量的水，在使用冷凍干燥機(jī)干燥過(guò)程中形成了大量的冰結(jié)晶，在干燥過(guò)程中冰晶被抽走，從而形成了疏松多孔結(jié)構(gòu)11。圖1香蕉纖維微晶/PLGA介孔材料載藥前與、后SEM圖 (a)未載藥介孔材料 (b)載藥介孔材料Fig.1 SEM of banana fiber microcrystalline / PLGA mesoporous materia(a)mesoporous material without drugloading (b)mesoporous material loading mecobalamin2.2 載藥介孔材料的密度及孔徑分析在脫氣溫度為60下，香

20、蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料、載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料在N2氛圍中吸附-脫附等溫曲線(xiàn)見(jiàn)圖2。兩者都具有第IV類(lèi)型吸脫附等溫線(xiàn)，測(cè)得香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的比表面積為0.3228 m2/g，BJH法脫附（圓筒孔模型）平均孔徑(4V/A)為40.94 nm；載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料比表面積為0.5830 m2/g，BJH法脫附（圓筒孔模型）平均孔徑為17.89nm，兩種材料的孔徑均滿(mǎn)足介孔材料要求。載甲鈷胺后孔容及平均孔徑均有不同程度的下降，表明甲鈷胺部分鉆進(jìn)入載體孔道內(nèi)12。這與SEM測(cè)試結(jié)果一致。 圖2 (a)未載藥介孔材料和(b)載甲鈷胺介孔材料N

21、2吸附-脫附等溫曲線(xiàn)Fig.2 Isotherm curves by N2 adsorption-desorptionof (a)mesoporous material without drug loading (b)mesoporous material loading mecobalamin2.3紅外光譜分析圖3(a）香蕉纖維素微晶、(b)未載藥介孔材料、(c）甲鈷胺藥物和(d）載甲鈷胺介孔材料的紅外譜圖Fig.3 FT-IR of(a) banana microcrystalline cellulose(b)mesoporous material without drug loading

22、 (c) mecobalamin(d)mesoporous material loading mecobalamin香蕉纖維素微晶的紅外光譜分析請(qǐng)見(jiàn)圖3a，由圖3a可知，在3340cm-1處為OH伸縮振動(dòng)引起的吸收峰；在2899cm-1處為CH伸縮振動(dòng)引起，這是所有纖維素的特征譜帶；在1734cm-1處是半纖維中乙?；駝?dòng)吸收峰，說(shuō)明香蕉纖維素微晶中有半纖維素的存在。1639cm-1處有吸收峰存在，在紅外光譜中與木質(zhì)素相關(guān)的特征吸收峰在15001750cm-1，說(shuō)明其含有木質(zhì)素13。1052cm-1處吸收峰來(lái)自于纖維素葡萄糖環(huán)C-O-C醚鍵的伸縮振動(dòng)，是纖維素的特征吸收峰。通過(guò)上述分析可知，所

23、制得的香蕉纖維素微晶主要成分是纖維素，還有部分半纖維素和木質(zhì)素等。未載藥介孔材料和載甲鈷胺介孔材料的紅外光譜分析請(qǐng)見(jiàn)圖3b和圖3d，由圖3b和3d可以看到，在34503465cm-1，29202940cm-1附近，兩種介孔材料都有吸收峰。其中，在34503465cm-1附近處為OH的伸縮振動(dòng)峰，在29202940cm-1處的吸收峰由CH的伸縮振動(dòng)引起。圖3c在3340cm-1處是NH伸縮振動(dòng)吸收峰。甲鈷胺藥物在1280、1080、610630cm-1附近的特征吸收峰都在圖3d載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料紅外譜圖中顯示出來(lái)，且圖3d與圖3c曲線(xiàn)大致相似，說(shuō)明甲鈷胺藥物被負(fù)載在介孔材料

24、上。2.4熱重和質(zhì)譜分析2.4.1熱重分析圖4未載藥介孔材料、載甲鈷胺介孔材料、PLGA和甲鈷胺的TG曲線(xiàn)Fig.4 TG curves of mesoporous material without drug loading, mesoporous material loading mecobalamin, PLGA and mecobalamin未載藥介孔材料、載甲鈷胺介孔材料、PLGA和甲鈷胺的TG曲線(xiàn)請(qǐng)見(jiàn)圖4，從圖4可知，PLGA從室溫到200沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明其含水量較少，200開(kāi)始快速失重，主要分解溫度約為300，到400時(shí)趨于平衡，能夠完全分解，其質(zhì)量損失明顯比另外3種材料高。載甲

25、鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料、香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料在100200主要是水分的蒸發(fā)。香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料失重階段在300400，到500后趨于平衡，失重基本結(jié)束，殘?zhí)柯蔬_(dá)到23.59%。載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料失重階段大致在300400，在400800有相對(duì)平緩的失重階段，800后趨于平衡，最后殘?zhí)柯手挥?.98%。原因可能是該介孔材料中有藥物的存在，導(dǎo)致載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料質(zhì)量損失要高于香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料。2.4.2質(zhì)譜分析PLGA(a)、香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料(b)、載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介

26、孔材料(c)的質(zhì)譜分析見(jiàn)圖5。圖5a中水(m/Z=18)析出曲線(xiàn)如圖5a所示，整個(gè)裂解過(guò)程有兩個(gè)析出峰。第一階段在100左右，這是材料中游離水的揮發(fā)，所以這個(gè)階段析出的水分比較多，第二階段在350左右，主要是PLGA分解產(chǎn)生的水分，400之后分解趨于穩(wěn)定，而圖5b和圖5c中由于其他成分離子強(qiáng)度較大，覆蓋了水峰。m/Z=15、16為CH4特征峰，m/Z =15對(duì)應(yīng)CH3+，m/Z =16對(duì)應(yīng)CH4的揮發(fā)分，甲烷是一種高熱值氣體燃料，CH3+由有機(jī)化合物裂解過(guò)程產(chǎn)生14，其氣體析出曲線(xiàn)如圖5b和c所示。在圖5b中，甲烷的析出峰值在300左右，在圖5c中，由于加入甲鈷胺藥物，甲烷的析出峰值在350左

27、右，聚合物的熱分解反應(yīng)基本完成，有甲烷發(fā)生裂解反應(yīng)，甲烷的產(chǎn)生歸結(jié)為聚合物鏈的隨機(jī)斷裂。熱解過(guò)程中產(chǎn)生的CO2(m/Zz=44)主要發(fā)生在200400，析出曲線(xiàn)如圖5a、b和c所示，推測(cè)CO2主要來(lái)源于PLGA分解產(chǎn)生，圖5b中CO2的離子強(qiáng)度明顯強(qiáng)于圖5a和c，且圖5b和c中CO2產(chǎn)生的峰值溫度要明顯高于圖5a，這是由于香蕉纖維素微晶在分解過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生CO2。圖5c載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料分解出來(lái)的物質(zhì)除了CH4和CO2外，還有相對(duì)分子質(zhì)量為30、31、40的物質(zhì)，推測(cè)可能是甲鈷胺藥物中的CH2OH-、CH2OH、CH2CO，對(duì)比圖5b與圖5c可知，甲鈷胺藥物被負(fù)載到介孔材

28、料上。 圖5(a)PLGA、(b)香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料、(c)載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料質(zhì)譜圖Fig.5 Mass spectrogram of (a) PLGA, (b) banana cellulose microcrystalline / PLGA mesoporous material and (c) banana microcrystalline cellulose/ PLGA mesoporous materials loading mecobalamin2.5 載藥介孔材料的載藥率和包封率計(jì)算稱(chēng)取磨碎后的介孔材料20mg，將其浸泡到體積比為101的CH3

29、COOH-HNO3混合液中溶解，過(guò)濾。用紫外分光光度計(jì)在350nm波長(zhǎng)處測(cè)定濾液的吸光度值為0.167，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外回歸方程Y=0.0444X+0.0229及標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，得出介孔材料中甲鈷胺質(zhì)含量為3.24 mg，載藥率為16.2%，包封率為64.8%。2.6載藥介孔材料體外釋放實(shí)驗(yàn)2.6.1 甲鈷胺藥物紫外回歸方程的建立在190600nm內(nèi)，對(duì)每1mL含1、10、20、30、40g甲鈷胺的溶液利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光度，在205 nm處為末端吸收或藥物中其他輔料的吸收。其甲鈷胺的吸收峰在波長(zhǎng)350nm處見(jiàn)圖6所示。根據(jù)吸光度可以得出標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外回歸方程為Y=0.0444X+0.022

30、9(見(jiàn)圖7所示，Y為吸光度，X為標(biāo)準(zhǔn)溶液體積)。圖6甲鈷胺藥物的紫外吸收光譜 Fig. 6 Ultraviolet absorption curve of mecobalamin圖7甲鈷胺的紫外回歸曲線(xiàn)Fig. 7 UV regression curve of mecobalamin2.6.2 載藥介孔材料體外釋放實(shí)驗(yàn)載藥介孔材料體外累積釋放情況見(jiàn)圖8，由圖8可以看出，載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料中藥物在24h之前釋放量較小，累積釋放度不到10%；在36h后開(kāi)始大量釋放，3672h，藥物累積釋放度達(dá)到80%；72h后藥物釋放量趨于平衡，載藥介孔材料中的藥物已基本釋放完畢。這是由于：

31、藥物釋放時(shí)由于水在載體的毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)擴(kuò)散引起潤(rùn)脹，載體羥基和被固定的藥物之間的化合鍵被破壞，活性物質(zhì)緩慢地釋放出來(lái)。020h時(shí)，藥物的溶解度比較低，擴(kuò)散速率慢，而被持續(xù)浸泡20h后，藥物溶解度提高后更容易釋放出來(lái)15。通過(guò)對(duì)該載藥介孔材料的體外釋放研究表明，該種材料對(duì)甲鈷胺起到了一定的緩釋作用。圖8載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料體外釋放曲線(xiàn)Fig. 8 In vitro release curve of banana microcrystalline cellulose/ PLGA mesoporous materials loading mecobalamin用來(lái)描述高分子藥物釋放

32、常用的動(dòng)力學(xué)模型有零級(jí)釋放方程、一級(jí)釋放方程、Higuchi方程、Ritger-Pappas方程等。對(duì)圖8中藥物累計(jì)釋放曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，結(jié)果見(jiàn)表1。相關(guān)系數(shù)R2表明，零級(jí)釋放方程對(duì)甲鈷胺藥物累計(jì)釋放曲線(xiàn)有很好的擬合效果16-18。零級(jí)釋藥被公認(rèn)為是口服緩控釋制劑最為理想的釋藥方式,然而普通的緩控釋制劑其藥物釋放達(dá)不到零級(jí)，一般遵循一級(jí)或Higuchi方程。研究表明，這其中一個(gè)重要原因就是釋藥過(guò)程中釋藥面積的變化19。本文制備的載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料按照氣凝膠的制備方法制備，因此該介孔材料具備孔隙率高，孔徑分布廣、開(kāi)放的內(nèi)部孔道結(jié)構(gòu)、聚合物結(jié)構(gòu)多樣、穩(wěn)定性高、密度低等優(yōu)點(diǎn)，藥物累

33、計(jì)釋放曲線(xiàn)擬合結(jié)果進(jìn)一步表明，該介孔材料使藥物釋放符合零級(jí)釋放方程，說(shuō)明對(duì)于甲鈷胺而言，載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料是一種很好的緩釋載體。表1藥物累積釋放曲線(xiàn)擬合結(jié)果Table1 Fit line of the curve of cumulated drug releasere Modelskinetic equationsR2Zero order equationMt=0.012t-0.10430.9154First order kinetic equationMt=-1.9773(1-e-0.0045t)0.9007Higuchi square root lawMt=0.116

34、9t1/2-0.25910.7726Ritger-Pappas equationMt= 0.4057t0.55100.9021Mt :the cunnulative release of a period of t。3 結(jié)論通過(guò)制備香蕉纖維素微晶，將其應(yīng)用于載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料上，考察了其微觀形貌、孔徑、熱性能和藥物釋放性能。BET測(cè)試表明，載甲鈷胺香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料的平均孔徑為17.89nm，孔徑符合介孔材料的標(biāo)準(zhǔn)；SEM和TG-MS表明，介孔材料負(fù)載了甲鈷胺；體外釋放實(shí)驗(yàn)表明，在24h前釋放量較小，累積釋放度不到10%；60h后累積釋放度達(dá)到77.3%，7

35、2h后藥物釋放量趨于平衡，表明該材料對(duì)甲鈷胺起到了一定的緩釋作用。藥物釋放遵循零級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)方程，再次證明香蕉纖維素微晶/PLGA介孔材料對(duì)于甲鈷胺而言是一種很好的緩釋載體。參考文獻(xiàn)：1Gan Lin, Qian M inQquan, Shi K eQqin, et al. Restorative effect and mechanism of mecobalamin on sciatic nerve crush injury in miceJ. Neural Regeneration Research,2014,9(22):1979-1984.2 Pang Wuyan(龐嫵燕),Yan Fe

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