海藻酸鈉薰衣草精油微膠囊的制備及其性能研究

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(1.石河子大學(xué)藥學(xué)院,新疆石河子 832000; 2.華北制藥集團(tuán)新藥研究開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,河北石家莊 050015)

薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)系唇形科(Labiatae)薰衣草屬(LavandulaLinn.)植物,多年生草本或半灌木,素有“芳香藥草之后”的美譽(yù),其在我國(guó)新疆伊犁地區(qū)種植面積達(dá)數(shù)萬(wàn)畝。新疆伊犁地區(qū)的精油產(chǎn)量占全國(guó)的95%。薰衣草主要使用價(jià)值在其精油部分(含有芳樟醇、乙酸芳樟酯等)。薰衣草精油的藥用歷史悠久,作為抗失眠藥物被應(yīng)用,但其在常溫下有極強(qiáng)的揮發(fā)性,對(duì)空氣、日光、濕氣(水分)及溫度等均較敏感;在貯存或應(yīng)用中遇光和熱不穩(wěn)定,極易發(fā)生分解或氧化而導(dǎo)致香氣變劣[1-2]。將薰衣草精油微膠囊化是解決這些問(wèn)題的一種常規(guī)手段,可以通過(guò)制備得到薰衣草精油微膠囊起到提高精油的穩(wěn)定性并能很好地防止外部環(huán)境的作用,解決其貯藏、留香時(shí)間等諸多問(wèn)題,同時(shí)可以拓寬薰衣草精油的應(yīng)用領(lǐng)域[3-6]。

海藻酸鈉作為一種優(yōu)良的天然高分子材料,具有藥物制劑輔料所需的穩(wěn)定性、水溶性、粘性和安全性,屬于聚陰離子電解質(zhì),其分子鏈上有大量的羧基。因此可利用海藻酸鈉的聚陰離子電解質(zhì)特性,在海藻酸鈉溶液滴入多價(jià)陽(yáng)離子溶液(如Ca2+等),當(dāng)聚陰離子的海藻酸鈉與金屬陽(yáng)離子相遇時(shí),會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)凝膠,形成一層凝膠膜將乳液劑包覆在其中,所制備的微膠囊穩(wěn)定性高且復(fù)雜的界面膜結(jié)構(gòu)有更好的控釋特性[7-8]。但是,直接將海藻酸鈉微乳滴入Ca2+制備的微膠囊,其大小會(huì)受注射器針頭大小、滴入高度等的限制,且所制備的微膠囊粒徑較大[9-12]。因此為了改善制備過(guò)程中存在的缺點(diǎn),希望能找到一種新的微膠囊制備方法,可以制備出膜厚度可控的微膠囊。

反向凝膠技術(shù)是近年來(lái)提出的一種新的精油包合方法。首先,在高速剪切力的作用下,在薰衣草精油中加入CaCl2溶液,將其制備成為W/O型乳液。其次,將乳液分散至海藻酸鈉池中,乳液中的Ca2+會(huì)在磁力攪拌的作用下從乳液中釋放出來(lái)與池中的海藻酸鈉相遇,在乳液表面形成一層不規(guī)則且很薄的膜。再次,由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)乳液中的Ca2+釋放速度較為緩慢,所形成的膜非常薄且易破裂。因此為了改善其膜厚度較小、易破裂等缺點(diǎn),向加有乳液的海藻酸鈉池中加入乙醇、吐溫20,使乳化劑中更多的Ca2+從乳液中滲出,并與海藻酸鈉溶液相遇,在薰衣草精油乳滴外形成一層較厚的凝膠膜,將薰衣草精油包覆其中制成海藻酸鈉薰衣草精油微膠囊[13-15]。這種方法具有安全環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前對(duì)薰衣草精油的包合研究工作主要是集中在納米乳液、納米膠囊、納米/微米粒、微膠囊等,而主要用途集中在化妝品、藥品、食品等領(lǐng)域。一個(gè)良好的食品包封遞送系統(tǒng)不僅需要具備防止降解提高穩(wěn)定性的特性,還需要具備與其他食品系統(tǒng)兼容以及在口腔等特定環(huán)境下使用特定的觸發(fā)系統(tǒng)讓其達(dá)到控時(shí)控釋的效果[16-20]。因此,構(gòu)建揮發(fā)油緩控釋系統(tǒng),探索揮發(fā)油的控時(shí)控釋技術(shù),讓其在特定的應(yīng)用環(huán)境條件下控時(shí)控釋釋放,是一個(gè)值得研究和探討的課題。為了提高薰衣草精油的穩(wěn)定性并且能使精油能控時(shí)控釋釋放,本研究采用反向凝膠技術(shù)制備了海藻酸鈉薰衣草精油微膠囊,以期通過(guò)加入去穩(wěn)定劑來(lái)調(diào)節(jié)微膠囊的膜厚度達(dá)到控釋的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

薰衣草精油 伊犁兄弟有限公司;海藻酸鈉 天津市福晨化學(xué)試劑廠;無(wú)水氯化鈣(粒) 分析純，天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司;Span 85 天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司;無(wú)水乙醇 分析純，天津永晟精細(xì)化工有限公司;吐溫20 天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司。

DDS-307電導(dǎo)儀 上海精科;ZNCL磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;KQ-500DE超聲分散 昆山市超聲儀器有限公司;AR1140電子分析天平 上海奧豪斯國(guó)際貿(mào)易有限公司;DHG-9240電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器公司;SHB-循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;FA-25高速剪切分散乳化機(jī) 上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司;TGL-16G臺(tái)式離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠制造;OLYMPUS CX21數(shù)碼生物顯微鏡、Agilent 6890N氣相色譜儀 安捷倫科技有限公司。

1.2 溶液的配制

海藻酸鈉溶液的配制,準(zhǔn)確稱取10 g的海藻酸鈉,并將其溶于1 L的雙蒸水中,在500 r·min-1條件下攪拌6 h,將其放入4 ℃冰箱靜置24 h備用。

CaCl2溶液的配制:準(zhǔn)確稱取20、30、40 g的CaCl2·2H2O,并將其溶于500 mL的雙蒸水中備用。

破囊液的配制:稱取一定量的NaHCO3和檸檬酸三鈉,溶于超純水,分別配制0.2 mol/L NaHCO3和0.06 mol/L檸檬酸三鈉溶液,調(diào)節(jié)pH=8。

1.3 乳化劑的制備及表征

1.3.1 乳液的制備 向10 mL精油中加入分別加入0.001、0.01、0.1 g的Span 85,在13500 r·min-1條件下攪拌1 min,然后再向其中分別加入3 mL CaCl2溶液(60 g/L),在13500 r·min-1條件下攪拌2 min,即得油包水型乳液。

1.3.2 乳液的表征

1.3.2.1 穩(wěn)定性 在室溫(25±2) ℃條件下,將制備完成的乳液置于100 mL試管中,觀察并記錄乳液發(fā)生相分離的時(shí)間,即油相從水相中分離1 mL所需要的時(shí)間。

1.3.2.2 液滴粒徑 W/O型乳化劑的粒徑用電子顯微鏡來(lái)測(cè)定,將制備好的乳化劑置于載玻片上,并放在數(shù)碼生物顯微鏡下觀察乳液液滴形態(tài)并用Image J 1.47V軟件來(lái)記錄乳液粒徑大小,每個(gè)樣本至少測(cè)量三個(gè)不同區(qū)域,平行測(cè)量三組。

1.3.2.3 導(dǎo)電性 在((25±2) ℃)常溫下,用電導(dǎo)儀測(cè)定乳劑的導(dǎo)電性,每份樣品重復(fù)測(cè)定三次,取平均值進(jìn)行導(dǎo)電性分析[21]。

1.4 微膠囊的制備及影響因素考察

1.4.1 微膠囊的制備方法 首先,將20 mL海藻酸鈉溶液置于100 mL的燒杯中,用5 cm長(zhǎng)的攪拌子在轉(zhuǎn)速400 r·min-1條件下攪拌2 min。其次,在轉(zhuǎn)速為700 r/min條件下,邊攪拌邊加入1 mL的乳液至海藻酸鈉池中。再次,在海藻酸鈉池中加入去穩(wěn)定劑繼續(xù)攪拌1～15 min(固化時(shí)間,其被定義為在加入去穩(wěn)定劑之后,乳化劑接觸海藻酸鈉的時(shí)間)對(duì)微膠囊進(jìn)行固化。最后用雙蒸水洗滌2～3去除多余的海藻酸鈉,然后將制備好的濕微膠囊置于15 g/L的CaCl2溶液中儲(chǔ)存待用(圖1)[22]。

圖1 微膠囊制備示意圖Fig.1 Schematic representation of the formation of microcapsules

1.4.2 去穩(wěn)定劑的選擇 分別按各個(gè)組別的設(shè)置在海藻酸鈉池中加入去穩(wěn)定劑?？瞻捉M：不加去穩(wěn)定劑；乙醇組:加入20 mL乙醇(10% v/v)；吐溫20組:加入2 mL(1% v/v)的吐溫20；乙醇+吐溫20組:先加入2 mL(1% v/v)的吐溫20,然后在350 r·min-1條件下攪拌10 s后再加入20 mL乙醇(10% v/v)。通過(guò)膜厚度及Ca2+釋放來(lái)選擇最優(yōu)去穩(wěn)定劑。

1.4.3 薰衣草精油微膠囊成囊參數(shù)的確定

1.4.3.1 海藻酸鈉濃度對(duì)成囊質(zhì)量的影響 固定CaCl2濃度為60 g/L,Span85的濃度為1%,去穩(wěn)定劑為2 mL(1%)Tween20和20 mL(10%)的乙醇,固化時(shí)間為3 min,選擇海藻酸鈉的質(zhì)量濃度為0.5%、1%、1.5%,按“1.4.1”項(xiàng)下制備海藻酸鈉/Ca2+微膠囊,并觀察其形態(tài)。

1.4.3.2 CaCl2濃度對(duì)微膠囊質(zhì)量的影響 固定海藻酸鈉濃度為1%,Span85的濃度為0.1%,去穩(wěn)定劑為2 mL(1%)Tween20和20 mL的乙醇(10%),固化時(shí)間為3 min,選擇CaCl2濃度40、60、80 g/L,按“1.4.1”項(xiàng)下制備海藻酸鈉/Ca2+微膠囊,并觀察其形態(tài)。

1.4.3.3 固化時(shí)間對(duì)微膠囊質(zhì)量及膜厚度的影響 固定海藻酸鈉濃度為1%,Span 85的濃度為0.1%,去穩(wěn)定劑為2 mL(1%)Tween20和20 mL的乙醇(10%),選擇CaCl2濃度60 g/L,固化時(shí)間為1、3、5、10、15 和20 min,按“1.4.1”項(xiàng)下制備海藻酸鈉/Ca2+微膠囊,并觀察其形態(tài)。

1.4.4 指標(biāo)測(cè)定方法

1.4.4.1 膜厚度的測(cè)定 用光學(xué)顯微鏡對(duì)微膠囊的成像情況及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,采用ImageJ 1.57 V對(duì)膜厚度進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)樣品選用100個(gè)微膠囊進(jìn)行分析測(cè)定結(jié)果取平均值,每組重復(fù)三次。

1.4.4.2 Ca2+釋放量計(jì)算 加入去穩(wěn)定劑后,Ca2+會(huì)從油芯中擴(kuò)散到海藻酸鈉溶液中,前期試驗(yàn)結(jié)果顯示加入不同去穩(wěn)定劑后,膜厚度有一定的差異,因此猜測(cè)可能是不同去穩(wěn)定劑加入導(dǎo)致CaCl2液滴都從乳液液滴中滲出至海藻酸鈉溶液的量不同導(dǎo)致了微膠囊膜厚度和體積的差異。

因此,在顯微圖像下選擇了不同粒徑大小的微膠囊,參照相關(guān)文獻(xiàn)中CaCl2的滲出量的計(jì)算方法,計(jì)算了不同殼體積微膠囊中CaCl2的滲出量,進(jìn)一步評(píng)價(jià)去穩(wěn)定劑對(duì)膜厚度的影響,參照文獻(xiàn)中的計(jì)算方法計(jì)算微膠囊中Ca2+從微乳中的釋放百分含量,由公式(1)(2)(3)計(jì)算[23]。

式(1)

式中:NCa,core代表微囊殼中Ca2+(mol)的物質(zhì)的量;[Cacore]代表油殼中Ca2+(mol/L)的濃度;dcore代表油殼的直徑。

式(2)

式中,[Ca]m表示膜中Ca2+(mol/L)的濃度;dcap表示微膠囊的直徑。

式(3)

式中,ψ代表從油殼中釋放出的Ca2+的量。

1.4.4.3 微膠囊的形貌觀察 將制備好的微膠囊用超純水進(jìn)行超聲分散,取一滴滴于載玻片上置于電子顯微鏡下觀測(cè)微粒的分布、形貌特征,取若干區(qū)域進(jìn)行顯微鏡拍照,利用Image J 1.47V軟件分析各種不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)所得產(chǎn)品的粒徑大小,并對(duì)微膠囊圓整度、黏連程度等形貌特征進(jìn)行分析[22]。

1.5 微膠囊性能的表征

將制備好的微膠囊冷凍干燥,并準(zhǔn)確稱冷凍干燥后的微膠囊0.5 g,溶于5 mL的甲醇和20 mL的破囊液中,在常溫下攪拌6 h,將產(chǎn)物在6000 r·min-1離心15 min,取5 μL上清液進(jìn)行載藥量、包封率、粒徑、膜厚度的檢測(cè)[24]。

微膠囊載藥量(%)和包封率(%)的計(jì)算公式為:

載藥量(%)=微膠囊內(nèi)的藥物質(zhì)量(g)/微膠囊總質(zhì)量(g)×100

包封率(%)=微膠囊內(nèi)的藥物質(zhì)量(g)/投藥量(g)×100

1.6 體外釋放

1.6.1 膜厚度對(duì)薰衣草精油體外釋放的影響 在制備的過(guò)程中加入不同的去穩(wěn)定劑可導(dǎo)致不同膜厚度的形成。采用1.4.3中得出的適宜的實(shí)驗(yàn)參數(shù),按照1.4.1中的方法制備微膠囊,固定釋放介質(zhì)的pH=7,研究在海藻酸鈉池中分別加入乙醇及吐溫20對(duì)薰衣草精油體外釋放的影響[25]。

1.6.2 釋放介質(zhì)pH對(duì)薰衣草精油體外釋放的影響 考察了海藻酸鈉-薰衣草微膠囊在不同pH條件下的釋放情況,選用乙醇和吐溫20組為去穩(wěn)定劑,采用1.4.3中得出的適宜的實(shí)驗(yàn)參數(shù),按照1.4.1中的方法制備微膠囊,在釋放介質(zhì)pH分別為1.2、2.6、4.0、5.4、6.8、7.4時(shí)進(jìn)行薰衣草精油體外釋放研究。

1.6.3 微膠囊體外累計(jì)釋放率的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取10 mg微膠囊,溶于50 mL釋放介質(zhì)(pH緩沖液∶乙醇=4∶1 (v/v))混合溶液中,于37 ℃磁力攪拌40 h。期間每間隔一定時(shí)間,取出5 mL樣品,并用新鮮的釋放介質(zhì)補(bǔ)充至同等體積。將取出的樣品于6000 r·min-1離心10 min,取上清液在245 nm波長(zhǎng)處用紫外分光光度計(jì)測(cè)定峰面積并計(jì)算薰衣草精油濃度,并求出0～40 h的累積釋放率[26-29]。

式中:Q為累計(jì)釋放率;CN為不同時(shí)刻測(cè)得的薰衣草精油濃度;V為釋放介質(zhì)的總體積(50 mL);VS為每次取樣的體積(5 mL);W為實(shí)際薰衣草精油總量(即投藥量和包封率的乘積)。

1.7 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值。采用Origin 8作圖,SPSS Statistics 17.0、Design Expert 7.0.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 加入不同濃度Span 85后的W/O乳化劑的表征

乳液表征結(jié)果見(jiàn)表1,由表1可知,加入不同濃度Span 85制備的三組乳液均沒(méi)有導(dǎo)電性。說(shuō)明CaCl2液滴可能全部被薰衣草精油包裹形成了W/O型乳化劑。當(dāng)乳化劑的含量升高時(shí),所形成的液滴粒徑變小,乳液更加穩(wěn)定。乳液穩(wěn)定性更高的原因可能是,Span85濃度越高,乳液中從油殼中滲出的Ca2+會(huì)越少。當(dāng)Span85濃度較低時(shí),所制得的微乳結(jié)構(gòu)不規(guī)整,有部分橢圓形?？赡苁怯捎诘偷腟pan85含量導(dǎo)致所形成的雙電層比較薄,在攪拌條件下易于破裂,致使油殼中大量Ca2+滲出,導(dǎo)致所形成的微乳形狀不好。因此最終選用Span85濃度為0.1%做制備微乳進(jìn)行微膠囊的制備實(shí)驗(yàn)。

表1 加入不同濃度Span 85的W/O乳化劑的表征Table 1 Characteristics of the W/O emulsions with different concentration of Span 85

2.2 去穩(wěn)定劑的加入對(duì)微膠囊膜厚度和Ca2+釋放的影響

膜厚度結(jié)果(圖2A)顯示:與空白組相比,乙醇組膜厚度增加較小,而吐溫組和吐溫乙醇組膜厚度都有明顯增加。從圖(2B)中也可以直觀地看出,不同去穩(wěn)定劑加入后,微膠囊的膜厚度不同。

圖2 加入乙醇或/和吐溫20前后微膠囊的膜厚度Fig.2 Membrane thickness before and after adding of ethanol or/and Tween20注:A:加入不同去穩(wěn)定劑后微膠囊的膜厚度圖;B:加入不同去穩(wěn)定劑后單個(gè)微膠囊的顯微圖片,a:核,b:膜(40×)。

鈣離子的釋放結(jié)果(圖3)顯示,加入適宜的去穩(wěn)定劑可以使乳化劑中的Ca2+從殼中滲出?？瞻捉M和乙醇組釋放量較少,相對(duì)應(yīng)的膜厚度也較薄,而Tween 20組、乙醇+吐溫20組Ca2+釋放量較高,但并未完全釋放。隨微膠囊殼體積的增加,鈣的釋放率在22%～85%之間。鈣離子釋放越多,微膠囊的膜越厚,因此,最終選擇乙醇+吐溫20作為去穩(wěn)定劑。

圖3 從油核中釋放出來(lái)的Ca2+百分含量Fig.3 Percentage of calcium released from the oil core

2.3 微膠囊成囊參數(shù)的確定

2.3.1 海藻酸鈉濃度對(duì)成囊質(zhì)量的影響 海藻酸鈉的濃度對(duì)微膠囊的成型性有很重要的影響,當(dāng)海藻酸鈉濃度為0.5%時(shí),由于其濃度較小,能與Ca2+結(jié)合的-COOH很少,所形成的微膠囊球大小不一且微膠囊的性狀不圓整。當(dāng)海藻酸鈉濃度為1%時(shí),成球效果會(huì)明顯提高,微膠囊形貌較圓實(shí),粒徑分布比較均一;但是,當(dāng)海藻酸鈉濃度為1.5%時(shí),球形不規(guī)整、球形度變差,粒徑分布范圍變寬。因?yàn)?隨著海藻酸鈉濃度的上升,海藻酸鈉的粘度也會(huì)隨之升高,會(huì)導(dǎo)致微膠囊很難成型。因此選用海藻酸鈉的最優(yōu)濃度為1%。

圖4 海藻酸鈉/Ca2+微膠囊(40×)Fig.4 Alginate/Ca2+ microcapsule(40×)注:A:海藻酸鈉濃度0.5%;B:海藻酸鈉濃度1%;C:海藻酸鈉濃度1.5%。

2.3.2 CaCl2濃度對(duì)微膠囊質(zhì)量的影響 圖5顯示,隨著CaCl2濃度增加,微膠囊的成球效果也逐漸提高,當(dāng)CaCl2濃度較低時(shí),與海藻酸鈉中羧基所結(jié)合的鈣離子較少,導(dǎo)致微膠囊膜易破裂,形成的微膠囊不穩(wěn)定。當(dāng)氯化鈣濃度較高時(shí),成球效果明顯變好。但是當(dāng)Ca2+濃度大于60 g/L時(shí)微膠囊變的更加緊實(shí),會(huì)使囊內(nèi)空間變小,不利于精油包封。綜合考慮,選用Ca2+為60 g/L較為合適。

圖5 海藻酸鈉/Ca2+微膠囊(40×)Fig.5 Alginate/Ca2+ microcapsule(40×)注:A:CaCl2濃度40 g/L;B:CaCl2濃度60 g/L;C:CaCl2濃度80 g/L。

2.3.3 固化時(shí)間對(duì)微膠囊質(zhì)量的影響 固化時(shí)間定義為加入去穩(wěn)定劑(乙醇和吐溫20)后乳液液滴與海藻酸鈉溶液接觸的時(shí)間。圖6顯示,固化時(shí)間1～5 min內(nèi)所形成的微膠囊粒徑較小,成囊效果較差。固化時(shí)間為15 min時(shí)微膠囊的膜厚度達(dá)到了最大值,再繼續(xù)攪拌微膠囊膜厚度減小。由此推斷15 min的固化時(shí)間足以讓鈣離子的釋放量達(dá)到最大值。因此微膠囊的固化時(shí)間選擇15 min。

圖6 海藻酸鈉/Ca2+微膠囊(40×)Fig.6 Alginate/Ca2+ microcapsule(40×)注:A:1 min;B:3 min;C:5 min;D:10 min;E:15 min;F:20 min。

2.4 微膠囊性能表征

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果,最終選用乳化劑濃度為0.1%,CaCl2濃度為60 g/L,海藻酸鈉濃度為1%,制備薰衣草海藻酸鈉微膠囊,并對(duì)加入不同去穩(wěn)定劑之后的載藥量、包封率、粒徑、膜厚度進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 微膠囊的性能表征Table 2 The properties characterization of microcapsule

2.5 體外釋放

2.5.1 不同膜厚度對(duì)薰衣草-海藻酸鈉微膠囊緩釋速率的影響 微膠囊膜厚度與藥物從微膠囊中釋放出來(lái)的時(shí)間有非常密切的聯(lián)系,所以有必要研究微膠囊膜厚度對(duì)微膠囊釋放性能的影響。在制備過(guò)程中,分別加入乙醇、吐溫20、乙醇+吐溫20 作為去穩(wěn)定劑,與空白組的體外釋放情況進(jìn)行對(duì)比,釋放結(jié)果如圖7所示。

從圖7可以看出空白組在10 h內(nèi)釋放量達(dá)到了92%,乙醇組為80%和吐溫20組為82%,但乙醇+吐溫20組釋放量?jī)H為70%。綜上所述,薰衣草精油從微膠囊中釋放出來(lái)的時(shí)間是可以通過(guò)控制膜厚度來(lái)進(jìn)行調(diào)控的。

圖7 海藻酸鈉/Ca2+微膠囊在不同膜厚度條件下的累計(jì)釋放率Fig.7 The cumulative release rate of sodium alginate/Ca2+microcapsules under different film thickness conditions

2.5.2 不同pH對(duì)薰衣草精油釋放速率的影響 pH對(duì)釋放的影響結(jié)果如圖8所示。由圖8可知,海藻酸鈉-薰衣草精油微膠囊在不同pH的緩釋介質(zhì)中呈現(xiàn)相同規(guī)律,在剛開(kāi)始1 h內(nèi),其緩釋速率最高,隨后,其藥物釋放速率會(huì)慢慢減小,在3 h后基本達(dá)到了緩釋平衡。剛開(kāi)始釋放較快可能是因?yàn)楹Ｔ逅徕c是水溶性電解質(zhì),在緩沖液中會(huì)逐漸溶脹,導(dǎo)致在1 h時(shí)有一個(gè)突釋現(xiàn)象產(chǎn)生。但是當(dāng)溶脹達(dá)到一定限度后,其緩釋速率主要依靠海藻酸鈉與鈣離子所形成的凝膠的網(wǎng)格孔徑大小決定。綜上所述,可以利用海藻酸鈉的特殊性質(zhì),通過(guò)改變釋放介質(zhì)的pH,實(shí)現(xiàn)薰衣草精油在海藻酸鈉微膠囊中的控時(shí)控釋釋放。

圖8 海藻酸鈉/Ca2+微膠囊在不同pH條件下的累計(jì)釋放率Fig.8 The cumulative release rate of sodium alginate/Ca2+microcapsules under different pH conditions

3 結(jié)論

以海藻酸鈉為壁材,用反向分散凝膠技術(shù)制備了載薰衣草精油的微膠囊。并通過(guò)加入不同的去穩(wěn)定劑得到了具有不同膜厚度的微膠囊。制得的微膠囊膜厚度在20～56 μm之間。通過(guò)研究不同膜厚度的微膠囊釋放情況,發(fā)現(xiàn)膜厚度越大釋放越緩慢。膜厚度為56 μm時(shí)10 h內(nèi)的釋放僅為70%,膜厚度為20 μm時(shí)10 h內(nèi)的釋放率為92%。此外,當(dāng)釋放介質(zhì)pH小于4時(shí)因海藻酸鈉與溶液中的氫離子結(jié)合形成不溶物致使釋放較為緩慢,當(dāng)溶液pH大于4時(shí),微膠囊在水中迅速膨脹導(dǎo)致其釋放速率增加。得到了具有膜厚度和pH響應(yīng)的可控釋放微膠囊。但由于條件限制,制備方法尚不成熟,所制備的微膠囊粒徑均一度還存在問(wèn)題,有些機(jī)理方面的研究尚未完全清楚,后期希望對(duì)制得的微膠囊進(jìn)行更進(jìn)一步的表征,對(duì)方法有更一步的改進(jìn)。為薰衣草精油的包合及控釋制劑的應(yīng)用提供一定的參考。