多功能聚乳酸微囊的制備與性能研究.pdf

1、近年來，高分子微囊因其在藥物傳輸、人工紅細胞、超聲造影等生物醫(yī)學領域廣泛的應用前景而倍受關注。包埋無機納米顆粒后的高分子微囊，除了具有微型載體功能，還能兼?zhèn)錈o機納米顆粒的聲、磁、光、熱等優(yōu)異性能。本文將超順磁性的Fe3O4納米顆粒分別復合在聚乳酸微囊的殼層和空腔中，不僅能使微囊具備磁共振造影的潛力，還能提高微囊的超聲響應性，獲得一種兼?zhèn)浯殴舱裨煊昂统曉煊暗亩喙δ茌d體。
　　 首先，本文通過調節(jié)雙乳化法的工藝參數(shù)，研究微囊粒徑和

2、內部結構的變化規(guī)律。鑒于空心結構對實現(xiàn)載體功能的重要性，我們提出了“空心率”和“空心程度”兩個概念來半定量地表征微囊的空心結構。研究表明，第一次乳化水油比是影響微囊空心率的關鍵因素，太高或太低都不利于獲得空心微囊；此外，合適的外水相乳化劑濃度是高空心率的保證；微囊的粒徑與內水相液滴的尺寸關系密切，較低的第二次乳化能量能獲得多腔結構的大粒徑微囊。在深入理解微囊結構特征和粒徑的影響機理后，我們成功地制得了平均粒徑分別為12μm、10μm、8

3、μm、6μm、5μm和4μm的高空心率單腔聚乳酸微囊。
　　 在上述工作的基礎上，將熱分解制得的油溶性Fe3O4納米顆粒與聚乳酸大分子復合，通過雙重乳液-溶劑蒸發(fā)法制得Fe3O4納米顆粒復合在殼層中的磁殼聚乳酸微囊，磁含量為13wt.％時對應的飽和磁化強度為4.6 emu/g。通過對殼結構的控制，首次發(fā)現(xiàn)了復合微囊殼結構的變化規(guī)律：隨著第二次乳化轉速的提高或時間的延長，微囊從蜂窩結構依次轉變?yōu)槎嗲弧⑼?、偏心、碗形和彈坑形，最?/p>

4、變成實心結構，并伴隨著平均粒徑的逐漸減小。
　　 本文還發(fā)明了一種新型的界面共沉淀聯(lián)合雙乳化法，實現(xiàn)了將Fe3O4納米顆粒復合在聚乳酸微囊的空腔中。該法將鐵鹽水溶液作為內水相，二正丙胺溶于聚乳酸的二氯甲烷溶液作為油相，使生成水溶性Fe3O4納米顆粒的界面共沉淀反應在雙重乳液的油包水界面進行。Fe3O4納米顆粒在油包水界面生成后，因其親水性而轉入內水相，內水相作為微囊空腔的前體，在冷凍干燥升華內水相后，F(xiàn)e3O4納米顆粒留在微囊的

5、空腔中，從而成功地獲得磁腔聚乳酸微囊。該法實現(xiàn)了磁性納米顆粒的合成與磁性高分子微囊的制備同步進行，大大簡化了復合微囊的制備流程。研究發(fā)現(xiàn)鐵鹽投料量和超聲振蕩時間是影響復合微囊磁含量和磁性能的關鍵因素，提高鐵鹽投料量和延長超聲振蕩時間能獲得磁含量達38 wt.％、相應飽和磁化強度達22 emu/g磁腔聚乳酸微囊。通過對合成機理的探討，認為是超聲振蕩促進了界面共沉淀反應的進行，使生成的Fe3O4納米顆粒的飽和磁化強度達78 emu/g，最終

6、提高了復合微囊的磁性能。
　　 最后，我們通過覆蓋醫(yī)學超聲頻率(0-10 MHz)的聲衰減譜研究不同粒徑、不同殼結構、不同復合結構及其磁含量的聚乳酸微囊的聲學行為。發(fā)現(xiàn)：隨著平均粒徑的增大，微囊共振頻率有所升高，而整個頻率范圍的聲衰減變化不明顯；同心微囊的共振頻率和整個頻率范圍的聲衰減均高于彈坑和多腔微囊，多腔微囊因其殼結構多孔疏松，共振頻率最低；隨著殼中磁含量從0wt.％增大到13wt.％，磁殼聚乳酸微囊的共振頻率和聲衰減逐漸