摘 要

背景：微胶囊技术已经在许多领域得到了广泛应用，可以掩盖药物的不良气味及口味、提高药物的稳定性、包裹生物活性物质等。常用的微囊化方法有物理化学法、物理机械法、化学法等。本课题选用壳聚糖为壁材、戊唑醇为囊材制备壳聚糖/戊唑醇微囊。壳聚糖不仅来源广泛，天然无毒，还具有优良的成膜性能，具备抑制细菌活性等特性。戊唑醇是一种高效、广谱、内吸性三唑类杀菌农药，具有保护、治疗、铲除三大功能，杀菌谱广、持效期长等特点。

目的：本课题拟通过制备壳聚糖载戊唑醇微囊，研究其释放机理及药效，为以壳聚糖为载体的药物微囊化的基础应用研究提供理论支持和实验基础。

方法：本文通过乳液喷雾干燥法制备了载戊唑醇的戊唑醇/壳聚糖微囊，研究了戊唑醇/壳聚糖微囊的抗菌性，且利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜紫外分光光度计(UV2500)等方法对戊唑醇/壳聚糖的结构以及载药量包封率进行表征；通过所建立的含量分析方法，计算其载药量和包封率。

实验结果表明，壳聚糖的浓度、交联剂的用量、缓释介质环境等因素对于微囊的结构产生不同的影响；微囊化后抑菌效果更优，不仅延长了作用时间，同时具有很好的包封率和载药量，从而实现了长效、低毒的目的。

关键词：壳聚糖 戊唑醇 微囊 抗菌性能

Chitosan / tebuconazole microcapsule preparation and Properties Research

ABSTRACT

Background: micro capsule technology has been widely used in many fields. It can cover up the bad smell and taste of the medicine， improve the stability of the drug， and the biological activity of the package. The commonly used methods include physical and chemical method， physical mechanical method， chemical method and so on. This paper using chitosan as wall material， tebuconazole as a model drug. Chitosan is not only the source of a wide range of natural non-toxic， but also has excellent film forming properties， with the inhibition of bacterial activity and other characteristics. Tebuconazole is a kind of efficient， broad-spectrum and ceiling of triazole class pesticide sterilization， with protection， treatment and eradication of the three major functions of the bactericidal spectrum is wide， and the characteristics of a long period of validity.

Objective: This paper intends to the preparation of chitosan loaded microcapsules of tebuconazole and study its release mechanism and efficacy for using chitosan as the carrier of microencapsulation of basic and applied research of providing theoretical support and experimental basis.

Methods: This paper by spray drying method by quality ratio is 1:1 regenerated cellulose (RBC) / chitosan film， then in the composite film load tebuconazole of chitosan / tebuconazole microcapsules. Discusses the antibacterial property of the composite membrane and using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)， scanning electron microscope (SEM) UV points spectrophotometric meter (UV2500) method of composite membrane structure and loading entrapment rate were characterized; through the establishment of content analysis method， calculation the drug loading and encapsulation efficiency.

Experimental results show that chitosan， microcapsule size and cross-linking agent dosage， release medium factors for microcapsules in vitro release produced different effects; microencapsulated bacteriostatic effect better， only to extend the action time， and has the characteristics of good entrapment efficiency and drug loading of， so as to achieve the purpose of lasting effect and low toxicity.

Keywords: antibacterial properties of chitosan microcrystalline cellulose tebuconazole microcapsules

目 录

1 绪论 5

1.1 实验研究目的及意义 5

1.2 壳聚糖的概述 5

1.3 戊唑醇概述 6

1.4 壳聚糖及其衍生物抑菌性能的研究 6

1.5微胶囊技术简述 7

1.6微胶囊的结构 8

1.7微胶囊的制备 8

1.8微胶囊的释放 9

2 实验内容 10

2.1 材料与仪器 10

2.1.1实验材料 10

2.2 实验步骤 11

2.2.1 壳聚糖/戊唑醇溶液配制 11

2.2.2 壳聚糖/戊唑醇微囊制作 11

2.2.3使用sem扫描电镜观察 12

2.2.4 TBA/CS微胶囊红外光谱测定 12

2.2.5 微胶囊的载药量和包封率的测定 12

2.2.6 TBA/CS微胶囊的缓释实验 13

2.2.7 壳聚糖/戊唑戳微囊的抑菌性能测定 13

3、实验结果与分析 14

3.1 扫描电镜图SEM 14

3.2 TBA/CS微胶囊红外光谱 15

3.3 微胶囊的载药量和包封率的测定 16

3.4 TBA/CS微胶囊的缓释实验 17

3.5壳聚糖/戊唑醇微囊的抑菌实验 17

4、结 论 19

5、参考文献 20

6、致 谢 22

1 绪论

1.1 实验研究目的及意义

微囊化技术的研究始于20世纪30年代，随着医疗水平的提高，以微囊为载体的药物新型传递系统的应用发展迅速，所取得的高科技的研究成果逐步转化为临床实用技术。

壳聚糖（chitosan，CS），是一种碱性多糖和天然阳离子聚合物，是甲壳素脱乙酰化的产物，不但来源广泛而且天然环保无毒。CS表面电荷密度高，毒副作用小，具有免疫调节活性，生物降解性和好的成膜性，强的生物粘附性等。因其本身的弱碱性而能适宜酸性环境释放，这些特点使其成为一种优良的药物载体。近年来，使用CS来辅助化学药物、中药提取物及蛋白多肽类、疫苗等生化物质的微囊化，已成为药剂学研究的热点。

1.2 壳聚糖的概述

壳聚糖(Chitosan)由甲壳素(Chitin)脱乙酰基制得；所以又称脱乙酰甲壳素，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是一种不溶于水的有机溶剂，是一种可生物降解的多糖^[1]。其降解产物是氨基葡萄糖，有一定的碱性，对人体组织无毒、无害、无刺激^[2]。首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在食品、医药、化工、生化等领域受到广泛应用。在食品行业经常被用做抗菌剂、保鲜剂、抗氧化剂、食品添加剂以及果汁澄清剂^[3]；在医学领域，壳聚糖可用于制成生物药膜，达到缓慢释放药物的效果。有研究者将壳聚糖作为基质制成丹参药膜，通过做体外释放特性试验发现壳聚糖对该药物有明显的缓释效果。壳聚糖还可以作为药物载体将药物送向靶心，充分发挥药物的药效，同时保护药物免受体内生物酶的降解，同时具有很好的生物相容性和可生物降解性，无副作用无毒害等特性。但是，最引人关注的的性能是壳聚糖具有抗菌性能，能明显的抑制很多种细菌和霉菌的生长。壳聚糖的抗菌机理和抗菌性能一直都是学者们重点研究的，与之有关的论文数不胜数。还有研究表明，壳聚糖季铵盐、羧甲基壳聚糖具有比壳聚糖更强的抗菌性能。

1.3 戊唑醇概述

戊唑醇是一种高效、广谱、内吸性三唑类杀菌农药，具有保护、治疗、铲除三大功能，杀菌谱广、持效期长。青岛浩瀚高科专家组与新西兰技术专家研究发现：与所有的三唑类杀菌剂一样，戊唑醇能够抑制真菌的麦角甾醇的生物合成。

目前戊唑醇在全世界范围内用作种子处理剂和叶面喷雾，杀菌谱广，不仅活性高，而且持效期长。戊唑醇主要用于防治小麦、水稻、花生、蔬菜、香蕉、苹果、梨以及玉米高粱等作物上的多种真菌病害，其在全球50多个国家的60多种作物上取得登记并广泛应用。该品用于防治油菜菌核病，不仅防效好，而且具有抗倒伏，增产作用明显等特点对病菌的作用机制为抑制其细胞膜上麦角甾醇的去甲基化，使得病菌无法形成细胞膜，从而杀死病菌。有关戊唑醇的合成研究很多，其中多以对氯甲醛为起始原料，经过醛酮缩合、催化加氢、环氧化反应、加成反应等步骤制备戊唑醇。

1.4 壳聚糖及其衍生物抑菌性能的研究

经研究壳聚糖具有一定的抗菌性能是因为壳聚糖是一种碱性多糖，它能形成质子化铵盐，这类铵盐能够吸收带有负电的细胞壁，从而使得壳聚糖吸附在细胞壁表面形成一层高分子复合膜，改变了细胞膜的选择透过性，打乱了细菌的正常新陈代谢，使得细胞质壁分离，从而起到抑菌作用^[6]。分子量和脱乙酰度的不同对壳聚糖的抑菌作用都有明显的影响。有学者对壳聚糖和苯甲酸钠对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和假单胞菌的抗菌性能研究，发现，壳聚糖对上述四种细菌的抑制效果普遍较苯甲酸钠更好。同时还发现，在脱乙酰度一样的情况下，分子量在400Ku-800Ku内，随着分子量的增加抑菌性能野随之增强。若分子量接近是，脱乙酰度不同对细菌的抑菌作用影响不大；不同的pH值也影响着壳聚糖的抑菌性能，pH在5-6之间，其抗菌性能最强。另有研究者合成羧甲基壳聚糖希夫碱并对其抗菌性能进行了实验，发现其抗菌性能比壳聚糖更强。采用壳聚糖与明胶1:1共混，在冷冻成型，制成明胶/壳聚糖伤口敷料，这种材料制成的敷料具有独特的膜孔结构，同时具有很好的透水性、吸水率和透气率高。同他们还通过大量人体实验，如：皮内注射、眼结膜刺激、溶血实验以及热源实验，发现壳聚糖不仅可以广泛的用于人体各个部位同时对人体无毒害无副作用。因此，我们可以发现壳聚糖未来在医学领域的作用。所以，壳聚糖的研究进展将是研究者们关注的一个热点。

1.5微胶囊技术简述

微胶囊技术是指通过成膜材料将气体、液体或固体包覆其中的一种微型包装技术。具体来说是把芯材（囊芯）用壁材或囊壁（天然或合成的高分子化合物形成的薄膜）包覆起来，而不损害芯材原有化学的性质，在某些外部刺激时释放芯材，达到缓释的效果，同时利用囊壁材料的屏蔽作用保护芯材，增加芯材的稳定性。微胶囊的粒径一般在毫米、微米，甚至纳米的范围内，大多在2-1000μm之间，根据粒径大小的不同，微胶囊通常分为纳米胶囊、微胶囊、微球等。囊壁的厚度大多在0.2-10μm之间，芯材在微胶囊的总质量中占的比例一般在20-95%之间。微胶囊技术起源于上世纪40年代末^[7-10]，1954年美国NationalCashRegister公司运用相分离技术制备明胶微胶囊，该项技术应用于无碳复写纸的生产。经过近九十年的发展，从微胶囊的制备方法到微胶囊技术应用都有了很大发展。农药微胶囊是微胶囊技术应用之一，他可以通过将芯材包覆于微胶囊的囊壁材料之中，改变芯材的表面性质，避免芯材因为环境因素的影响而造成的有效成分的分解和流失。农药微胶囊具有良好的机械性能，稳定性强，同时由于囊壁材料所形成的薄膜的存在，使其具有良好的缓释控释性能，减少了农药的施用剂量和频率，降低了农药对人、畜和环境的毒害。