白芨胶多糖的制备及成膜特性的研究

1、题目题目：白芨胶多糖的制备与成膜白芨胶多糖的制备与成膜 特性的研究特性的研究 白芨胶多糖的制备与成膜特性的研究白芨胶多糖的制备与成膜特性的研究 摘摘 要要 白芨多糖是在中药白芨中提取出来的多糖，白芨多糖的主要成分是甘露糖 和葡萄糖，对白芨多糖进行提纯，制备出白芨胶，对白芨胶的成膜特性进行测 定，由于单一的水凝胶的性质单一，有部分缺陷，从而需要与其他多糖配合从 而提高自身的性质。而与壳聚糖配合制成的复合水凝胶，能提高自身的载药性、 pH敏感度、溶胀性，从而达到药物的定点释放、适量、缓释等功效，而且白芨 自身也具有抗炎、促凝血、抗病毒、抗氧化等生物活性，有功能性缓释性、局 部滞留性、自身降解性、无

2、刺激、无毒副作用、资源丰富、廉价易得等特性， 所以其作为药物载体有很广的发展前景。 关键词关键词:白芨胶；载药性；壳聚糖；复合水凝胶 I Preparation and film-forming properties of Baiji gum polysaccharides Abstract Baiji polysaccharide is extracted in medicine Baiji in polysaccharide, the main component of Baiji polysaccharides are mannose and Portugal Sugar Sugar,

3、white striata polysaccharide purified prepared Baiji plastic, film-forming properties dialogue striata gum were determined, as a single water Properties of a single gel, some defects, which requires complex and other polysaccharides to improve their properties. And with chitosan composite hydrogel m

4、ade from herbs can improve their set, pH sensitivity, swelling, release of the drug to achieve the fixed, regular, sustained release and other effects, and Baiji itself also has anti-inflammatory, procoagulant, anti-viral, anti-oxidation and other biologically active, sustained release of a function

5、al, local retention, self-degradation, non-irritating, non-toxic side effects, rich in natural resources, cheap and easy to get other features, so it has it as a drug carrier broad prospects for development. Keywords: Baiji glue; containing herbs; chitosan; composite hydrogel II 目目 录录 1 绪论绪论.1 1.1 白

6、芨胶多糖的制备与成膜特性的研究综述.1 1.1.1 白芨的性质.2 1.1.2 作为药物载体的应用.2 1.1.3 在抗肿瘤治疗中的应用.3 1.1.4 食品工业中的应用.4 1.2 壳聚糖的性质及应用发展.4 1.2.1 壳聚糖的性质.4 1.2.1 壳聚糖的应用与发展.5 1.3 水凝胶的性质.6 1.4 本论文提出的背景及研究内容.7 1.4.1 本论文提出的背景.7 1.4.2 本论文的研究内容.7 2 实验部分实验部分.8 2.1 试剂与仪器的表征.8 2.2 白芨胶的制备.8 2.3 测定样品中糖的含量.9 2.4 白芨多糖的提纯.9 2.4.1 对白芨胶多糖的组分进行测定.9 2

7、.4.2 除蛋白.10 2.5 壳聚糖-白芨胶载药膜的制备.10 2.5.1 材料的制备.10 2.5.2 载药膜的制备：平行三组（同时制备不含药物的空白膜）.10 2.6 壳聚糖-白芨胶载药膜的溶出度测定.10 2.7 壳聚糖-白芨胶载药膜的检测.11 3 结果讨论与分析结果讨论与分析.12 3.1 糖含量的测定.12 3.2 提纯精化.12 3.3 膜的最佳配比的选择.13 3.4 最佳配比膜的验证.14 3.5 红外测定.16 4 结论结论.19 III 参考文献参考文献.20 0 1 绪论绪论 1.1 白芨胶多糖的制备与成膜特性的研究综述白芨胶多糖的制备与成膜特性的研究综述 白芨胶多糖

8、的制备与成膜特性的研究就是从中药白芨中提取出粗白芨多糖， 多糖的提取方法主要有溶剂提取法、酸提法、碱提法、酶提法、超滤法、超声 提取、微波提取、CO2超临界萃取等。提取纯化方法及工艺条件严重影响所得 产物的性质和功效。溶剂提取法不需要特殊设备、成本低，是最常用的方法。 有些多糖适合酸提法，但该法易引起多糖中糖苷键的断裂。碱提法在提取含有 糖醛酸的多糖及酸性多糖时有更高的提取率，但一些多糖在碱性较强时可能发 生水解。酶提法、超滤法、超声提取、微波提取、CO2超临界萃取等方法都是 近年来得到关注应用的技术，各具不同优点，有着广阔的前景。多糖常与其它 分子共存于植物中，可利用多糖不溶于有机溶剂的性质

9、在提取液中加入乙醇等 使多糖从提取液中沉淀出来，达到初步分离纯化的目的。故水提醇沉法目前在 植物活性多糖提取中应用较多。芮海云对白芨粗多糖提取方法进行了比较研究， 发现热水提取和超声提取的白芨多糖在色泽、溶解度、外观性状都较好，且在 动物外伤创面上形成的薄膜表现出良好的药理效应。本实验运用水提醇沉法提 取的白芨多糖纯度相对较高，且该方法操作简单。但得到的白芨粗多糖中存在 杂质，白芨经水提醇沉，醇溶性色素杂质先期溶出，部分水溶性杂质可能未除 去。通过多次醇沉，得到粗白芨多糖。 由于天然植物中多糖与蛋白质两种高分子共存，且两种物质分子量相近， 并且多糖常与蛋白形成糖蛋白复合物，所以从多糖中脱蛋白较

10、为困难。目前脱 蛋白方法包括三氯乙酸法( TCA法)、Sevage法、氢氧化钠法等。应用TCA法效 果明显，但沉淀较少，且有一定的酸性，不适宜含糖量较少、蛋白多的真菌多 糖的提取。Sevage法操作繁琐，容易造成多糖的损失，而与糖结合紧密的糖蛋 白很难用此法去除。氢氧化钠法需引入酸和碱，容易造成多糖的降解。一般以 脱蛋白率和总糖损失率为指标来评价各种方法。本实验经过实验运用三氯乙酸 法除蛋白，一般浓度控制在10%左右效果好，损失小。在白芨多糖的大量提取 过程中，该方法的总糖损失率最小，脱蛋白率最高，且操作简便。从而得到纯 度更高的白芨多糖。 然后对样品性能检测，发现白芨多糖制备的白芨胶，性质单

11、一，所以需要 通过与其他水凝胶配合从而提高白芨胶的载药性、溶胀性、pH敏感度。并且制 备成膜载药，从而达到药物的定点释放、释量、缓释的功效。程安媛进行了白 1 芨多 2 糖的膜黏附性体内外的评价实验，可黏附于体内黏膜、组织相容性好，在胃黏 膜表面可形成层保护膜，起到保护和修复溃疡面的作用。彭锐研究发现，以明 胶和白芨胶为支架材料，把中药提取物复合到其中，通过冷冻干燥法制备海绵 状多孔材料，空隙分布均匀，互相连通，用于培养小鼠成纤维细胞，能够使细 胞更好地黏附生长。 通过前人的研究发现白芨胶在食品工业、医学生物材料、日化工艺中都有 很大的发展前景，我主要研究的是医学生物材料方面。目的是通过对白芨

12、胶的 改性，从而达到定点释放适量缓释的功效。 1.1.1 白芨的性质白芨的性质 白芨Bletilla striata (Thunb) Reichb.f.为兰科植物白芨的干燥块茎，味苦、 甘、涩，性微寒。有收敛止血，消肿生肌的功能。用于咯血、吐血、外伤出血、 疮疡肿毒、皮肤皲裂等症1。据本草纲目记载:“白芨别名连及草，甘根， 白给。其根白色，连及而生，故曰白芨”，是我国传统止血药，现代药理学研 究认为其主要有效物质为所含的多糖类成分2。白芨多糖是提自白芨的一种黏 多糖，不仅具有止血功效，同时也是常用的制剂辅料，可作为多种剂型的基质 材料，具有黏膜黏附3、黏合4、缓释5、乳化6、包囊7等功能，是一

13、种良好 的药物载体。白芨多糖是从白芨药材中经一定工艺提取所得的多糖，由葡萄糖 和甘露糖(1:4)以糖苷键聚合而成一种甘葡聚糖，平均分子量在65000150000 kDa，具有抗炎、促凝血、抗病毒、抗肿瘤，抗氧化等生物学活性，作为天然 高分子材料，有功能缓释性、局部滞留性、自身降解性、无刺激性、无毒副作 用、资源丰富、廉价易得等辅料的特性，在药物制备过程中应用上越来越受到 重视。 1.1.2 作为药物载体的应用作为药物载体的应用 白芨胶可作为乳化剂、超声耦合剂以及凝胶剂、面霜、口腔黏膜剂、滴眼 剂、面膜、涂膜剂、软膏剂和栓剂的基质，也可作为载药黏膜黏附剂、片剂的 粘合剂、某些糖衣片的隔离层，缓释

14、制剂的长效辅料，微囊的囊材如：白芨空 心胶囊等等。用白芨胶制备的混悬型洗剂、搽剂，稳定性好8。徐花荣9将白芨 多糖作为黏附剂和增稠剂应用于巴布剂中，制成新型的水凝胶巴布剂，结果表 明加入白芨多糖的新型中药水凝胶巴布剂透皮效果好，同时可发挥白芨多糖抗 菌消炎、祛腐生肌、收敛疮口等作用。程安媛10进行了白芨多糖的膜黏附性体 内外的评价实验，可黏附于体内黏膜、组织相容性好，在胃黏膜表面可形成层 保护膜，起到保护和修复溃疡面的作用。白芨多糖在损伤的模型大鼠胃内的滞 留时间较正常大鼠胃内滞留时间长，其黏附性与白芨多糖的浓度呈正相关，为 3 白芨多糖作为一种新型的胃黏附载体材料提供了实验依据。彭锐等11以

15、明胶和 白芨胶为支架材料，加入黄连、丹参等中药提取物，通过冷冻干燥法制备成具 有抗菌消炎、止血镇痛和促进伤口愈合等多种功效的明胶/白芨胶载药多孔材料， 结果显示明胶/白芨胶载药多孔材料具有较好的抑菌作用。薛春兰等12用白芨胶 和聚乙烯醇按不同质量比分别制得氢溴酸后马托品眼用膜，以2%氢溴酸后马托 品眼液为对照，结果表明，白芨胶- 聚乙烯醇载药膜质地柔软，散瞳效果理想， 可减少药液流失，形成不易流失的黏稠状液体，能较长时间停留在眼结膜囊中， 并缓慢释放出药物作用于睫状肌，使药物在眼结膜囊中维持较久的高浓度，克 服了常用的成膜材料聚乙烯醇( PVA)单独应用易引起的异物感等缺陷。苗靖等 13以天然

16、氨基多糖甲壳胺和白芨胶为成膜材料，按不同比例混合制备甲硝唑药 膜，制得药膜柔软透明，弹性和韧性较好，电镜显示两种膜材料可分散性好， 采用不同比例调整膜材料与不同药物配伍混合制膜可改变载药膜的缓释性，可 制备出智能型控释药膜剂，具有较好的应用前景。用白芨与泛影葡胺、生理盐 水与适量抗痨药物混合制成的凝胶状物，结合纤支镜与介入放射学技术进行靶 支气管灌注治疗，收到了较好效果。此外采用中药白芨为原料制成了白芨代血 浆、西黄耆胶、阿拉伯胶14,15的代用品等产品。 1.1.3 在抗肿瘤治疗中的应用在抗肿瘤治疗中的应用 白芨多糖在体内可生物降解，经肝脏代谢水解为CO2和H2O，同时白芨多糖 遇水膨胀可作

17、为血管栓塞剂栓塞200400m以下的血管，最远可达2050m 的血管，能大面积阻断肿瘤的血供，阻止肿瘤的血管再生，栓塞时间长久、可 靠，另外白芨自身所含有的黏液质是一种广谱抗肿瘤成分，其游离的醛基及羟 基酮可与类肝素蛋白多糖(HSPG)竞争性结合血管生长因子或干扰了HSPG的中 介作用而阻断血管生长因子与其受体的结合，从而发挥抑制内皮细胞生长的作 用；可抑制革兰阳性菌的作用，减少栓塞器官的感染，使药物只在病变部位的 血管内均匀分布，减轻药物的毒副反应，成为一种较理想的外围型化疗栓塞16。 近年来对白芨多糖介入治疗肝癌进行了系统的实验，白芨多糖具有阻断肝癌供 血动脉及其循环的功效，能有效抑制肝癌

18、的生长和复发。钱骏等17研究发现将 白芨多糖作为肝动脉栓塞剂，并结合化疗药和肝动脉结扎术能明显抑制肝细胞 癌的生长。黎维勇等18-20用乳化-冷凝技术首次制备出白芨微球及52Fu白芨微球， 经体外及动物、人肝动脉栓塞实验表明，白芨微球血液相容性好、能选择性栓 塞肝组织中的营养供应动脉血管，有强大的栓塞血管作用；白芨胶作为药物载 体携带化疗药物52Fu选择性进入并较长时间聚集在肿瘤区，而正常组织内未见 聚集。其特异靶向机制可能与白芨的理化性质及肿瘤组织的特性有关，因为肿 瘤有较多的血管、丰富的血流，从而产生虹吸作用，使白芨胶能选择性靶向肿 4 瘤区，沉积在肿瘤组织间隙中。此外由于白芨胶是一种高分

19、子葡聚糖，在正常 肝组织中可以被肝细胞代谢酶降解，或被网状内皮细胞清除，而肿瘤组织内缺 乏正常代谢，酶系统和网状内皮系统发育不健全，使得白芨胶吸收、降解和清 除发生障碍，导致其在肿瘤区内较长时间存留，不断缓慢释放出52Fu，而达到 栓塞和化疗双重目的。此外，研究较多有白芨微球载庆大霉素、顺铂白芨胶、 丝裂霉素C白芨胶微球等制剂21,22。抗肿瘤白芨微球等制剂集靶向载药、缓释、 抗炎、血管栓塞及自身抗肿瘤作用于一体，成为极有前景的功能性抗肿瘤药物 载体。李欣23采用阳离子型白芨多糖为基因递送载体制备了载基因复合物，可 以结合并保护质粒DNA免受DNA酶的降解，体外实验证实该复合物可以转染入 活体

20、兔肝细胞内并实现表达，成为第四代基因药物递送系统的良好载体。白芨 多糖在开发新型制剂方面有广阔的前景，如食品增稠剂、稳定剂、可降解包装 材料、创伤辅料、可降解支架材料等。目前应重点研究白芨多糖提取纯化工艺、 改性修饰路线，制定法定标准，规范白芨多糖原料级别标准，为白芨多糖应用 提供技术保证。 1.1.4 食品工业中的应用食品工业中的应用 食品工业中的应用白芨无毒，作为食品配料或添加剂具有较高的安全性， 其独特的性能，使其在食品工业中用途也更加广泛。陈宝和在其专利中指出， 白芨可用来酿酒，也可炖汤做药膳，其香味独特，可食性强。赵伯涛等利用白 芨多糖胶的优良的成膜性能，制备水果涂膜保鲜剂，可减少水

21、分蒸发、抑制采 后呼吸，达到保鲜目的。白芨多糖胶作为樱桃番茄的涂膜保鲜剂，能抑制番茄 体内营养物质的消耗，降低失水率，抑制其呼吸强度，延缓果实的衰老过程。 它可以形成高浓度、低黏度型胶液，特性类似于阿拉伯树胶，抗盐性能和抗酸 性能良好，受pH 值、无机离子、温度等因素影响较少，能够提高乳化型香精、 水乳型风味调味油、含乳饮料等体系稳定性。 1.2 壳聚糖的性质及应用发展壳聚糖的性质及应用发展 1.2.1 壳聚糖的性质壳聚糖的性质 壳聚糖(CS)是经甲壳素脱乙酰化的线性高分子，是唯一天然碱性氨基多糖， 具有良好的生物相容性、低毒性、生物可降解性，有抗菌、防腐、止血和促进 伤口愈合等特殊功能和抗酸

22、、抗溃疡的能力，可阻止或减弱药物在胃中的刺激 作用，是制备微球的良好材料，在生物医学、药学以及固定酶或细胞领域倍受 专家青睐。壳聚糖作为药物载体，具有控制药物释放、延长药物疗效、降低药 物毒副作用、提高疏水性药物对细胞膜的通透性、增强药物稳定性及改变给药 5 途径等特点，是一种新型药物制剂辅料；壳聚糖作为固定化酶的载体，其机械 性能良好、化学性质稳定、耐热性强，特别是分子中含有氨基，容易和蛋白质 或酶结合，可络合金属离子，使酶免受金属离子的抑制；另外，壳聚糖来自于 生物体，细胞毒性极低、亲和性好、安全性高，是固定细胞的良好材料。壳聚 糖溶于有机酸后，其分子链上的氨基被质子化，分子带正电荷，可与

23、阴离子 （三聚磷酸钠、柠檬酸钠等）或聚阴离子聚合物（如果胶、海藻酸钠等）通过 离子间相互作用结合，形成聚电解质复合物。 1.2.1 壳聚糖的应用与发展壳聚糖的应用与发展 壳聚糖可与摄入人体内的毒素、化学色素、重金属及放射性物质鳌合，促 进并排出体外；它还能促进沉积在骨骼内的重金属和放射性物质排出体外，同 时达到解毒和护肝的目的。壳聚糖毒性低，在低 pH 下的凝胶状态容易被生物 吸收，而且具有抗酸、抗溃疡的能力，可阻止或减弱药物在胃中的刺激作用。 壳聚糖还有止血、抗菌、消炎和促进伤口愈合的作用。磺化壳聚糖与肝素 的结构相似，具有良好的抗凝血活性，是抗凝血剂中最有吸引力的改性物。其 凝血机制为带正

24、电荷的壳聚糖与细胞表面含负电荷的神经氨酸残基的受体间发 生相互作用，促进血小板聚集和凝血系统激活。壳聚糖具有广谱抗菌活性，对 革兰氏阳性菌、阴性菌及白色念珠菌均有明显抑制效果，抗菌活性与其分子结 构中游离的氨基含量及分子量有关。将改性壳聚糖制备成的人工泪液用于临床 无泪液、干燥性角膜炎、结膜炎疗 效良好，优于以甲基纤维素为原料的原人工 泪液。壳聚糖与人体的亲合力强，能抑制伤口愈合过程中的纤维增生，促进组 织生长，有良好的保护和促进创面愈合作用，且有抗感染作用，因此对烧伤、 烫伤等有很好的效果。目前国内已经制备出的壳聚糖无纺布，用于创、烧伤包 扎时不会产生排斥反应，也不会粘连伤口，并且有止血作用

25、。 壳聚糖可选择性抑制纤维细胞生长，促进表皮细胞生长，在临床上可预防 组织粘连、减少瘢痕形成，因此可直接涂布于关节腔内以防止 关节粘连。陈百 成等在兔膝关节滑膜切除术中置人壳聚糖膜，发现壳聚糖膜组关节粘连的程度 明显低于未放膜组。徐瑞生等对 24 例髌骨骨折患者，于术中关节腔内涂布 2% 几丁糖 4mL，术后 1 个月和 1 年时的伸屈度均比常规手术(未做任何处理)患者 的大，表明几丁糖能有效预防髌骨骨折手术后膝关节粘连的发生。关节腔 内注 射壳聚糖凝胶可防止关节软骨的退化，对各种创伤性关节炎及骨性关节病均有 疗效。 壳聚糖经超声波降解得到壳低聚糖，无毒无味，可生物降解，不会造成二 次污染，目

26、前发现壳聚糖低聚糖具有抗肿瘤的生理功能，可被人体吸收，在肠 道中是双歧乳杆菌的生长因子，而且它还具有促进四环素、金霉素等抗菌吸收 6 进入血液中的效用，对人体有益无害。 由壳聚糖制备的超滤膜，对尿素、尿酸、葡萄糖等显示出良好的渗透性能， 但膜的强度不够。如果用壳聚糖与过度金属离子形成的配合物则五毒、选择性 好，且对尿素的吸附大大增加，将是良好的人工肾和尿素吸附剂材料。 在临床医学方面壳聚糖还应用于无拆线的手术缝合、人造皮肤以及药用胶 囊、壳聚糖注射剂等。 经氨基酸修饰的壳聚糖可以吸附胆固醇、磺化羟丙基壳聚糖凝胶可选择吸 附低密度脂蛋白，壳聚糖的衍生物具有抗凝血活性，所有这些表明，改性壳聚 糖在

27、医学上有广泛的应用前景。 1.3 水凝胶的性质水凝胶的性质 水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高 分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连 接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系， 性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。 水凝胶是一种具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的聚合物。其亲水性 来源于结构中的亲水性基团，当亲水性聚合物网络吸收大量的水分子溶胀后形 成水凝胶，水含量占凝胶干重的 1020%，有时甚至达到凝胶干重的几千倍。 水凝胶中的水可使溶于其中的物质以及低相对分子质量物质从其间渗透扩散

28、， 具有膜的特性，因此凝胶中水的特性将决定整个水凝胶对营养物质的传输和细 胞代谢产物的排出能力。一般认为，水凝胶聚合物具有良好的生物相容性，原 因就在于该聚合物大量吸收水分的特性，大量吸收的水分充斥于聚合物网络中， 较大程度地伸展被交联的大分子链，使整个材料具备了一种流体的性质，这与 充盈有大量水性液体的机体组织极其相似，柔软、润湿的表面以及与组织的亲 和大大减少了刺激性。 当干凝胶开始吸水时，首先进入基体的水分子水化极性最强的亲水性基团， 成为初级结合水。随后凝胶网络开始溶胀，疏水基团也参与了与水分子的相互 作用，这部分水称为疏水性结合水或二次结合水。初级结合水和二次结合水通 常总称为结合水

29、。接着，在渗透驱动力下，网络开始吸收多余的水分。这些附 加的溶胀力与共价交联或物理交联竞争，导致弹性网络收缩力的产生，由此水 凝胶会达到一个平衡溶胀度且仍保持其形态。在离子、极性和亲水性基团被结 合水饱和后，网络吸收的多余溶胀水被称为自由水，它填充于网络链间的空间 中以及大孔或空洞的中心。如果网络链是可降解的，那么在网络溶胀后，凝胶 将以一定的速率开始降解或溶解。 7 凝胶独特的结构决定了它具有诸多优异的特性，这也是其之所以能够广泛 应用于组织工程的原因：(1)丰富的水环境能够对细胞和药剂起到保护作用(如多 肤、蛋白、寡核苷酸、DNA)；(2)为细胞的营养输送以及细胞新陈代谢产物的 排出提供良

30、好的传输通道；(3)容易用细胞粘附配体修饰；(4)能够实现原位注射； (5)通常具有良好的生物相容性。但是水凝胶存在力学强度较弱，消毒困难的缺 陷。 1.4 本论文提出的背景及研究内容本论文提出的背景及研究内容 1.4.1 本论文提出的背景本论文提出的背景 由于胃肠道的 pH 值和药物通过时间受个体差异和疾病类型的影响较大， 药物到达结肠的数量有限且不容易控制，而由于白芨胶能够调节的参数有限， 性能表现单一，在复杂的体内组织环境中，药物可能被提前或延后甚至不被释 放，达不到治疗疾病的目的。所以要对其结构进行化学改性或者选用混合多糖 制备复合水凝胶，可以有效改善上述不足，达到缓释控释的目的，但是

31、化学改 性可能会使其有一定的毒性，所以选择了混合多糖制备复合水凝胶。 白芨胶与壳聚糖制备的复合水凝胶与原单糖基水凝胶相比，该复合物水凝 胶的疏水性大大增强，药物基质在胃酸环境下的溶蚀作用大大减弱。作为一种 具有巨大开发潜力的靶向制剂，在保证药物通过上消化道时尽可能少损失的同 时，仍能控制载体材料在结肠特异酶作用下的持续降解，保证药物的缓慢释放， 在较长时间段内维持较高的血药浓度，达到治疗的目的。这是目前可预见的最 有开发潜力、最有现实可行性的结肠靶向给药系统。而且白芨胶与壳聚糖本身 都具备一些药效，所以发展前景很广。 1.4.2 本论文的研究内容本论文的研究内容 (1)在中药白芨中提取出白芨多

32、糖； (2)测定白芨多糖中白芨多糖的含量； (3)检测白芨多糖中的组分并对白芨多糖进行提纯； (4)制备白芨胶测定白芨胶的性质； (5)制备不同组分壳聚糖与白芨胶的复合水凝胶，测定性质，找出最佳配比； (6)模拟胃肠道及结肠生理环境，将水凝胶置于一系列不同 pH 值得溶液： （pH 1 HCl） ， （pH 7.42 NaH2PO4） ， （pH 9.18 氨水） ，考察复合水凝胶的降解特 性。 8 2 实验部分实验部分 2.1 试剂与仪器的表征试剂与仪器的表征 实验所采用的原料见表 2.1 中，选用的仪器规格及型号见表 2.2。 表 2.1 实验样品 实验名称规格生产厂家 白芨 壳聚糖 酒精

33、 500g 脱乙酰度 90%-95% 医用酒精 上海国生生物科技有限公司 浙江金壳生物化学有限公司 交大医学院 表 2.2 实验仪器 仪器名称型号生产厂家 电子天平 恒温磁力搅拌器 pH 计 傅立叶红外光谱仪 紫外可见分光光度计 恒温水浴锅 型旋片式真空泵 台式高速离心机 JA5003 85-2 PHS-25 Nexus 470 752 HH-2 2XZ-2 TG-16W Sartorius 上海司乐仪器有限公司 上海雷磁仪器厂 美国惠普公司 上海精密科学仪器厂 上海精密科技仪器厂 北京市中兴伟业仪器公司 长沙湘智离心机仪器公司 2.2 白芨胶的制备白芨胶的制备 称取白芨原料500g，用5倍干

34、材料体积的水对白芨浸泡过夜，用三层纱布过 滤，去保留滤出液。继续以水为提取溶液对中药白芨进行提取，水浴加热，温 度为90，提取三次，体积分别为干材料的6倍量、5倍量、5倍量，时间分别为 3小时、3小时、2小时，每次提取完用三层纱布滤出滤液，合并三次滤液和浸泡 过夜的滤液，在60下将滤液浓缩至1000ml呈粘稠状液体，加入约3.5倍体积的 医用酒精使含醇量达80%，充分搅拌，使医用酒精充分溶解，静止过夜，抽滤 并收集沉淀，用医用酒精洗涤。然后经过加水溶解得到的沉淀，加热浓缩，加 入医用酒精使醇含量达85%，充分搅拌，静止过夜，抽滤收集沉淀，用医用酒 精洗涤，加水溶解收集的沉淀，加热浓缩，加入医用

35、酒精使醇含量达到90%静 止过夜，抽滤收集沉淀，洗涤。干燥，得样品93.5g。具体操作详见图2.1所示。 9 白芨干原料500克 预处理 提取液 90水提三次，体积1:5:5:5 时间3h：3h：2h 过滤液浓缩至1000ml加约4000ml80% 新乙醇搅拌，过夜，过滤 醇液 滤渣 醇液 滤渣 加入1500水加热溶解，浓缩，加85% 新乙醇3000，搅拌，醇沉过夜，过滤 醇液93.5g样品 用90%新乙醇洗三次 图 2.1 白芨多糖的制备过程 2.3测定样品中糖的含量测定样品中糖的含量 称取干燥至恒重的 4mg 甘露糖，1mg 葡萄糖，放入 100ml 容量瓶中，加水 溶解后稀释至刻度制成储

36、备液，分别吸取储备液 0.2 ml、0.4 ml、0.6 ml、0.8 ml、1.0ml，分别加水稀释至 2ml，向各个试管中加入 10%苯酚试剂 1ml，混匀。 沿管壁加入浓硫酸 5ml，静止 5min，振摇，置沸水浴中加热 15min，立即转入 冷水浴中冷却置室温。以蒸馏水为空白，在 490nm 波长处测定吸光度。制备 0.1mg/ml 的多糖样品称取 0.1ml 步骤同上测定分光度。 2.4 白芨多糖的提纯白芨多糖的提纯 2.4.1 对白芨胶多糖的组分进行测定对白芨胶多糖的组分进行测定 将 1g 白芨多糖溶解于 80ml 水中，加入 1%活性炭，充分搅拌，使其充分 溶解，静止过夜，在 3

37、000r/min 下离心沉降 5min，取上层清液 1ml，稀释 15 倍， 测定其光谱图。 10 2.4.2 除蛋白除蛋白 (1)盐酸法：取 50ml 浓缩液，用 2mol/L 盐酸调节其 pH 值至 3，放置过夜， 在 3000r/min 条件下离心 5min，弃去沉淀，得脱蛋白液。 (2)三氯乙酸法：取 50ml 浓缩液，用 10三氯乙酸调节 pH 值至 3，放置过 夜，在 3000r/min 条件下离心 5min，弃去沉淀，得脱蛋白液 1。 比较两次残余蛋白量。 2.5 壳聚糖壳聚糖-白芨胶载药膜的制备白芨胶载药膜的制备 2.5.1 材料的制备材料的制备 (1) 5%白芨胶：白芨粉25

38、g，加入蒸馏水300 ml 浸泡24h，加热后静置，离 心沉降。下层沉淀约10g弃去，取上层淡黄色胶液，备用。 (2) 4%壳聚糖：壳聚糖粉末4 g，溶解于2% HOAc溶液100 ml中，静置过滤， 得淡黄色透明粘稠液，备用。 2.5.2 载药膜的制备：平行三组（同时制备不含药物的空白膜）载药膜的制备：平行三组（同时制备不含药物的空白膜） A 组：白芨胶液：壳聚糖液= 3:1 B 组：白芨胶液：壳聚糖液= 1:1 C 组：白芨胶液：壳聚糖液= 1:3 制备方法: 甲硝唑药粉100mg，用蒸馏水3ml溶解，与白芨胶液5ml、壳聚 糖液相当量（配比见上） ，甘油15 滴混合均匀，于85C水浴中加

39、热20 min，充 分搅拌。待气泡上浮除尽，将混合液倒至预先涂有甘油的培养皿上，自然干燥 2448h 后，揭起，精确称量药膜总重量，并计算总含药量，按每片含甲硝唑5 mg的量分割成面积约为11 cm大小的药膜。 考察指标：3种膜的柔软度、透明度、强度、手感、用蒸馏水润湿后的粘性。 注意：(1)不同比例的膜基质液，直接影响膜的柔软性、弹性、与皮肤的贴 附性和顺应性。(2)溶解壳聚糖的酸性水溶液，应以最低浓度为宜，以减少对创 伤面的刺激。膜基质液的pH在56之间。 2.6 壳聚糖壳聚糖-白芨胶白芨胶载药膜的溶出度测定载药膜的溶出度测定 (1)用紫外分光光度法测定甲硝唑药膜溶出液。分别取甲硝唑标准溶

40、液和未 载药空白膜，在200400 nm范围内扫描。将吸收光谱形状、最大吸收波长，与 甲硝唑标准溶液(277 nm)对照，考察药膜基质对药物溶出测定有无干扰。 (2)按中国药典转篮法，分别测定A、B、C 三种配方载药膜的溶出度。 11 随机取样分别为0.0599g、0.0592g、0.0590g。用蒸馏水200 ml为溶出介质，水温 保持(370.5)C，转速35 r/ min。分别在各时间点 (2、4、6、8、10、15、20、30、40、50min)取样5ml。每次取样后，立即补充 (370.5)C的蒸馏水5 ml。以蒸馏水为空白，在277nm处测定吸收度(A)，计算累 积溶出百分率。 (

41、3)以B膜为样本，按上述测定溶出度的方法，分别以pH 6.5（唾液）和pH 7.4（血液）的缓冲溶液为溶出介质，测定溶出度。计算累积溶出百分率。 2.7 壳聚糖壳聚糖-白芨胶白芨胶载药膜的检测载药膜的检测 为了进一步检测三种不同配比膜中的壳聚糖与白芨多糖是否充分反应，进 而对膜进行红外测定。分别将三种膜放在器皿中在紫外灯下干燥，然后转入玛 瑙研钵中研钵成细小粉末，加入KBr进行压片，分别测定红外谱图。 12 3 结果讨论与分析结果讨论与分析 3.1 糖含量的测定糖含量的测定 为测定制备出的样品白芨多糖的含量，进而需要对其红外测定，得到数据 如表 3.1 所示，多糖样品的分光度为 0.837，将

42、数据带入标准曲线即图 3.1 中的 公式，得到含糖量为 62.3%。而由于中药白芨产地不同，所含白芨多糖百分比 不同，所以制备出来的样品含量也有出入。而样品含糖量为 62.3%，所以制备 出来的样品大部分为白芨多糖，所以醇沉法制备白芨多糖实验成功，但样品中 有部分杂质，需要提纯精化，从而使糖含量更高。 表 3.1 白芨多糖标准线制备 图 3.1 白芨多糖的标准曲线 3.2 提纯精化提纯精化 通过对白芨多糖进行光谱分析得图 3.2，如图 3.2 所示，在 260nm 出有起伏， 经比对波长，260nm 处为蛋白质，所以白芨多糖的主要杂质为蛋白质，继而要 除蛋白。 浓度 mg/ml0.20.40.

43、60.81多糖样品 分光度0.680.8020.8690.9591.060.837 y = 0.4585x + 0.5989 R2 = 0.9932 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 00.20.40.60.811.2 系列1 线性 (系列1) 13 200300400500600700800 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 吸光度 波数/cm-1 盐酸除蛋白 三氯乙酸除蛋白 图 3.2 白芨多糖的光谱分析 除蛋白的方法对于白芨多糖除蛋白来说主要有三氯乙酸除蛋白和盐酸除蛋 白。经过两种不同的方法除蛋白后，得到的结果为图 3.3，而

44、三氯乙酸除蛋白的 波峰与基线相差较盐酸除蛋白的小，说明三氯乙酸除蛋白更完全，所以选用三 氯乙酸除蛋白。 图 3.3 除蛋白的比对 3.3 膜的最佳配比的选择膜的最佳配比的选择 通过与不同的多糖来制备水凝胶，得到用壳聚糖与白芨多糖配合最适合， 成膜性好。通过比较壳聚糖与白芨胶分别以 3:1、1:1、1:3 比例制成的膜，得到 200300400500600 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 吸收度（%） 波长/cm-1 14 表 3.2，通过考察指标得到 1:1 的成膜性最好。膜的总质量分别为 1.01579g、1.1046g、1.1036g。 表 3.2 膜性质的比对 3

45、.4 最佳配比膜的验证最佳配比膜的验证 为了验证膜的溶出率和载药性对膜进行溶出率的测定，且设定对照组，如 图 2.5、表 3.4 在此时间段中，壳聚糖与白芨多糖以 3:1、1:1、1:3 的分光度经带 入图 3.4 中公式，得到累积溶出率分别是 48.2%、54.3%、38.6%，都小于 80%，且溶出量缓和，但是 1:1 配比的复合水凝胶的溶出率最好。所以选择 1:1 配比的复合水凝胶。 为了更好的模拟壳聚糖与白芨多糖以 1:1 配合的复合水凝胶在人体中的释 放量，如表 3.2，表 3.3，表 3.4，图 3.4，图 3.5，得唾液中 B 膜在此时间段的 累积溶出率为 51.3%。 表 3.

46、3 载药量标准线 百分含量%分光度 1 2 3 4 5 6 7 0.089 0.195 0.306 0.41 0.515 0.623 0.779 成膜性质 柔软度透明度强度手感蒸馏水润湿的粘度 1 号 1:3 柔软中中 有质感，柔软且韧性最 好 最小 2 号 1:1 较柔软最好最好 有质感，柔软且韧性较 好 中 3 号 3:1 一般不好弱无质感，手感很不好 最大（特别容易溶解） 15 标准曲线 y = 0.112x - 0.0311 R 2 = 0.9963 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 012345678 百分含量% 分光度 分光度 线性 (分光度) 图 3.4 载药量的标准线 表

47、 3.4 三组膜的对比 时间 min 1 号分光度 （1:3） 2 号分光度 （1:1） 3 号分光度(3:1) 2 4 6 8 10 15 20 30 40 50 0.266 0.28 0.299 0.309 0.32 0.33 0.348 0.362 0.386 0.405 0.244 0.247 0.269 0.283 0.3 0.315 0.329 0.355 0.37 0.386 0.204 0.216 0.225 0.239 0.244 0.253 0.261 0.263 0.263 0.262 16 图 3.5 三种膜溶出率的测定 3.5 红外测定红外测定 为了检测三种膜（白芨多

48、糖与壳聚糖分别以 3:1，1:1，1:3）中白芨胶与壳 聚糖的反应情况，今儿对三种膜进行红外分析，而白芨多糖的特征峰为-OH， 壳聚糖的特征峰为-NH3+，所以可以通过观察他们的特征峰来判定反映情况。 图 3.6 为白芨多糖的红外光谱图，它的特征峰为-OH，在 3377 cm-1为-OH 的伸缩振动峰，图 3.7 为壳聚糖的红外光谱图，在 1655 cm-1有-NH2的特征峰， 由图 3.8，图 3.9，图 3.10 可知 1655cm-1的-NH2峰大大减弱，3377 cm-1的-OH 消失，说明白芨多糖与壳聚糖充分反应。 图 3.6 白芨胶的红外光谱图 分光度的测定 0 0.1 0.2 0

49、.3 0.4 0.5 2468101520304050 时间min 分光度 1号分光度（1:3） 2号分光度（1:1） 3号分光度(3:1) 17 图 3.7 壳聚糖的红外光谱图 图 3.8 白芨胶与壳聚糖以 3:1 时的配合膜的红外光谱图 18 图 3.9 白芨胶与壳聚糖以 1:1 时的配合膜的红外光谱图 图 3.10 白芨胶与壳聚糖以 1:3 时的配合膜的红外光谱图 4 结论 19 4 结论结论 本毕业设计在充分的文献调研基础上，充分研究白芨多糖的水溶性、载药 性、溶胀性、pH 敏感度，通过与壳聚糖配合，从而弥补了白芨胶自身的缺陷， 从而达到了更好的定点释放、适量、缓释的功效。就目前的数据得到的结论如 下： (1