PLA-PEG复合膜材微泡的制备
发布时间:2021年10月29日 点击数:1687
1 前言
随着高分子化学的发展与新型材料的百富策略白菜网，越来越多人工合成的医用高分子材料开始在超声微泡造影剂的壳膜材料中得以百富策略白菜网，其中可生物降解材料以它良好的安全性与生物相容性，得到了更多的重视与百富策略白菜网[1,2]。越来越多人选择将高分子材料作为膜材百富策略白菜网到超声微泡造影剂中，采用双乳化溶剂挥发法，经过冷冻干燥将微泡造影剂制成白色粉末，进行造影前用生理盐水配制成混悬液即可注射使用，使用便捷、方便运输且容易保存[3,4,5]。高分子聚合物-聚乳酸（PLA）作为第四代超声造影剂外壳材料之一，具备优异的生物相容性、可控生物降解性、吸收性、良好的成球或成膜性能，广泛用于药物、基因的传递与控释载体。为进一步提高PLA微泡稳定性及优化微泡粒度，笔者将PLA与聚乙二醇（PEG）复合，通过工艺优化得到PLA-PEG为复合膜材的微泡制备参数。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
仪器：ZS90激光粒度散射仪（英国Malvern公司）、S4800HSD扫描电镜（日本日立公司）。
试剂：二氯甲烷、异丙醇、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG1500，天津市科密欧化学试剂有限公司）、聚乳酸（PLA，美国Nature Works公司）。
2.2 PLA-PEG微泡的制备
精确称取适量PLA和PEG，依次加到10 m L二氯甲烷中完全溶解，然后加少量双蒸水为内水相，通N2超声乳化5 min，形成初乳，将初乳滴加到一定浓度PVA溶液中，搅拌。2次超声乳化5 min，形成复乳，向复乳中加入60 m L一定浓度的异丙醇水溶液，磁力搅拌4 h，挥发二氯甲烷，挥发完毕后，双蒸水反复离心洗涤收集下层，冻干得PLA-PEG微泡。激光粒度仪测量微泡粒度与Zeta电位，扫描电镜观察其形貌。
3 结果与讨论
3.1 PLA用量对PLA-PEG微泡粒径的影响
分别称取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g PLA加到二氯甲烷中，加入0.4 g PEG并溶解。再加双蒸水，通N2超声乳化，将初乳滴加到50 m L浓度为3%的PVA溶液中并进行2次超声，向复乳中加入浓度为7%的异丙醇溶液，磁力搅拌后离心冻干得PLA-PEG微泡。PLA用量对PLA-PEG微泡粒径的影响结果见表1。
由表1可知，当PLA用量大于0.3 g时，由于微泡中PLA量过多，粘度也增大，从而导致微泡无法有效分散，微泡粒径呈上升趋势。因此，选取PLA用量0.3 g适宜，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为533.9 nm。
3.2 PEG用量对PLA-PEG微泡粒径的影响
称取0.4 g PLA加到二氯甲烷中，并分别加入0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g PEG并溶解。其他反应条件同上，考察了PEG用量对PLA-PEG微泡粒径的影响。结果见表2。
由表2可知，当PEG用量大于0.3 g时，无法在体系中有效分散导致微泡粒径增加。因此，选用PEG用量0.3 g适宜，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为550.1 nm。
3.3 1次超声功率对PLA-PEG微泡粒径的影响
反应条件同上，改变1次超声功率，考察1次超声功率对PLA-PEG微泡粒径的影响，结果见表3。
由表3可知，当1次超声功率大于700 W时，微泡在较大功率下通入N2，造成微泡聚集，粒径呈上升趋势。因此，选用700 W为1次超声功率，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为619.5 nm。
3.4 2次超声功率对PLA-PEG微泡粒径的影响
反应条件同上，改变2次超声功率，考察2次超声功率对PLA-PEG微泡粒径的影响。结果见表4。
由表4可知，当2次超声功率大于800 W时，微泡制备过程中会产生大量泡沫影响实验结果，粒径呈上升趋势。因此，2次超声功率选择800 W适宜，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为571.7 nm。
3.5 PVA用量对PLA-PEG微泡粒径的影响
反应条件同上，改变PVA用量，考察PVA用量对PLA-PEG微泡粒径的影响。结果见表5。
由表5可知，当PVA用量大于50 m L时，在微泡表面形成的外壳增厚，粒径呈上升趋势。因此，选用PVA用量50 m L适宜，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为612.0 nm。
3.6 PVA浓度对PLA-PEG微泡粒径的影响
反应条件同上，改变研PVA浓度，考察了PVA浓度对PLA-PEG微泡粒径的影响，结果见表6。
由于PVA会在微泡表面形成一层外壳，所以随着PVA浓度的升高，壳层加厚，PLA-PEG微泡的平均粒径增大。因此，选用浓度为1%的PVA进行后续实验，此时PLA-PEG微泡的平均粒径为517.3 nm。
3.7 异丙醇浓度对PLA-PEG微泡粒径的影响
反应条件同上，考察了异丙醇浓度对PLA-PEG微泡粒径的影响，结果见表7。
由表7可知，异丙醇的浓度对于微泡粒径没有明显影响，出于节约原料的角度且尽可能将二氯甲烷挥发干净的目的，选取浓度为5%的异丙醇浓度进行后续实验。此时PLA-PEG微泡的平均粒径为613.4 nm。
3.8 PLA-PEG微泡形态表征
PLA-PEG微泡粒径分布图、Zeta电位图、扫描电镜如图1～图3。
由图1～图3可知，PLA-PEG的平均粒径为508.7 nm,Zeta电位为-30.6 m V，较为稳定，PLA-PEG微泡呈规则圆形，表面光滑无粘连，大小较不均一。
4 结论
采用双乳化溶剂挥发法制备PLA-PEG复合膜材的微泡，以微泡粒径为指标，优化微泡制备参数。优化条件为：PLA 0.3 g,PEG 0.3 g,1次超声功率700 W,2次超声功率800 W,PVA 50 m L（浓度1%），异丙醇浓度5%。优化条件下制备的PLA-PEG的平均粒径为508.7 nm,Zeta电位为-30.6 m V，较为稳定；PLA-PEG微泡呈规则圆形，表面光滑无粘连，大小较不均一。
