一种pH响应性释放抗菌药物的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊的制备方法

技术领域

本发明涉及一种双层微胶囊的制备方法，尤其是一种pH响应性释放抗菌药物的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊的制备方法，本发明微胶囊具有缓慢释放药物的能力，并具有很好的抗菌性。

背景技术

目前，细菌感染是一种严峻的全球挑战，既威胁到公众健康，又造成沉重的经济负担。皮肤是人体最大的多层器官，微生物感染会严重延长愈合过程。在过去的很长一段时间里，抗生素被广泛和大量使用，这不可避免地导致了耐药性的出现。因此，开发无抗生素多功能创面敷料治疗细菌感染十分重要。

目前，已开发出多种促进感染创面愈合的方法，主要有多肽、抗菌药物、干细胞治疗、纳米纤维敷料和水凝胶等。微胶囊化技术是将具有生物活性的小颗粒包裹在由异质或同源聚合物基质组成的壁中，形成一种被称为微胶囊的复合体，好处是对释放点或释放参数的控制，可以为活性成分提供控释体系。把小分子药物作为芯材进行微胶囊化后，可以大大地抑制其迅速扩散，提高其长时间储存的性能。聚脲因其良好的成膜性能和较高的化学稳定性而被广泛用于微胶囊。然而，现有的制备方法制备的微胶囊尺寸和释放性能均不理想。微胶囊的在一定条件下释放的性能有待进一步加强。研究表明，双层微胶囊可有效丰富微胶囊的缓释和控释性能，对包覆的物质具有较好的保护作用。天然有机物壳聚糖(CS)因其独特的生物降解性、生物相容性、无毒性和抗菌性受到人们的关注。

发明内容

本发明目的在于提供一种条件可控的、用于pH响应性释放药物的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊的制备方法。该方法反应条件及制备步骤简单，在低成本的包含药物的聚脲微胶囊外层包覆壳聚糖层，通过硫脲键和药物分子的作用力及改性壳聚糖的pH响应性，制备的微胶囊具有条件释放的性能及良好的抗菌性。

本发明的技术方案如下：

一种pH响应性释放抗菌药物的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊的制备方法，该方法首先制备出包覆药物的聚脲微胶囊，再于外部包覆二酚改性的壳聚糖层，用Fe

具体的，所述方法包括以下步骤：

(1)将药物、异腈酸酯与有机溶剂混合作为油相；将氨基单体分散在水中作为水相；在800-1200rpm的搅拌速度下，将油相与水相混合，然后加入聚乙烯醇的水溶液乳化5min，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，接着在25-80℃以200-500rpm的搅拌速度反应2-6h，得到包覆药物的聚脲微胶囊的溶液；

所述药物为姜黄素、环丙沙星、氯己定中的一种或两种；

所述异氰酸酯为对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或两种；

所述有机溶剂为月桂酸甲酯、乙酸乙酯、氯苯、环己酮、乙酸丁酯中的一种或两种；

所述油相中，药物的浓度为0.009-0.1g/mL，异氰酸酯的浓度为0.1g/mL；

所述氨基单体为间苯二胺、四亚乙基五胺中的一种或两种；

所述水相中，氨基单体的浓度为0.01-0.02g/mL；

所述聚乙烯醇的水溶液的浓度为0.006g/mL；

优选油相与水相、聚乙烯醇的水溶液、催化剂二月桂酸二丁基锡的体积比为1：4：6.6：0.03；

(2)将壳聚糖溶于乙酸的水溶液中，得到壳聚糖溶液；将2,4-二羟基苯甲醛溶于乙醇中，得到2,4-二羟基苯甲醛溶液；将2,4-二羟基苯甲醛溶液与壳聚糖溶液混合后，在40-60℃下反应1-3h，用透析袋分离未反应物质，冷冻干燥，得到2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖；将2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖分散于去离子水中，与三水合氯化铁溶液混合均匀后，再与步骤(1)所得包覆药物的聚脲微胶囊的溶液混合，在30-60℃下搅拌1-2h，加入交联剂戊二醛，搅拌1-2h，之后离心洗涤，得到所述的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊；

所述乙酸的水溶液的质量分数为1-2％；

所述2,4-二羟基苯甲醛和壳聚糖的质量比为1：5-10；

所述三水合氯化铁和改性的壳聚糖的质量比为1：5-20；

优选改性的壳聚糖分散于去离子水中所得分散液与步骤(1)所得包覆药物的聚脲微胶囊的溶液、交联剂戊二醛的体积比为160：350：1。

本发明的有益效果在于：

本发明公开了一种pH响应性释放抗菌药物的双壳聚脲-壳聚糖微胶囊的制备方法，首先用界面聚合法制备包覆药物的聚脲微胶囊，在制备的单层微胶囊外面再包覆一层交联的二酚改性壳聚糖层。

本发明通过制备具有缓释药物的弱化学键的聚脲微胶囊，再在外层包覆天然无害且具有pH响应性的壳聚糖层，以调控药物在一定条件下缓慢释放。本发明的制备步骤简便，材料易得，制备的微胶囊具有良好的药物缓释行为及较好的抗菌性。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1：

将0.08g姜黄素，0.06g环丙沙星，1.5g甲苯二异氰酸酯的15mL乙酸丁酯溶液混合制备均匀的油相溶液；将0.8g四亚乙基五胺分散在60mL水溶液中；将0.6g聚乙烯醇颗粒在80℃下溶于100mL水溶液中；将油相溶液通过蠕动泵匀速滴入四亚乙基五胺水溶液中，再在800rpm/min的搅拌下加入聚乙烯醇水溶液；乳化5min后，加入500微升二月桂酸二丁基锡，接着在50℃下以300rpm搅拌速度反应3h得到微胶囊溶液。

将2g的壳聚糖溶于100ml的1wt％乙酸溶液中，充分搅拌2h，得到透明的壳聚糖溶液。将0.4g2,4-二羟基苯甲醛溶于20mL乙醇溶液中，和壳聚糖溶液混合均匀后于50℃加热条件下反应2h，并用透析袋(膜截留分子量＝35.000Da)分离未反应物质，冷冻干燥收集。将2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖取1g分散于80ml水溶液中，并和0.1g三氯化铁的10mL水溶液混合均匀，再将上述单层微胶囊溶液加入到该混合溶液中，50℃下搅拌1h；再滴加0.5mL戊二醛和2mL水的混合溶液，搅拌1h，通过交联反应得到双壳的微胶囊。最后用醇水溶液离心洗涤。

将2mg微胶囊用于10

实施例2：

将0.08g姜黄素，0.06g环丙沙星，1.5g甲苯二异氰酸酯的5mL月桂酸甲酯及10mL乙酸乙酯混合溶液中制备均匀的油相溶液；将0.8g四亚乙基五胺分散在60mL水溶液中；将0.6g聚乙烯醇颗粒在80℃下溶于100mL水溶液中；将油相溶液通过蠕动泵匀速滴入四亚乙基五胺水溶液中，再在800rpm/min的搅拌下加入聚乙烯醇水溶液；乳化5min后，加入500微升二月桂酸二丁基锡，接着在70℃下以300rpm搅拌速度反应3h得到微胶囊溶液。

将2g的壳聚糖溶于100ml的1wt％乙酸溶液中，充分搅拌2h，得到透明的壳聚糖溶液。将0.4g2,4-二羟基苯甲醛溶于20mL乙醇溶液中，和壳聚糖溶液混合均匀后于50℃加热条件下反应2h，并用透析袋(膜截留分子量＝35.000Da)分离未反应物质，冷冻干燥收集。将2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖取1g分散于80ml水溶液中，并和0.1g三氯化铁的10mL水溶液混合均匀，再将上述单层微胶囊溶液加入到该混合溶液中，50℃下搅拌1h；再滴加0.5mL戊二醛和2mL水的混合溶液，搅拌1h，通过交联反应得到双壳的微胶囊。最后用醇水溶液离心洗涤。

将2mg微胶囊用于10

实施例3：

将0.08g姜黄素，0.06g氯己定，1.5g甲苯二异氰酸酯的15mL乙酸丁酯溶液混合制备均匀的油相溶液；将0.8g四亚乙基五胺分散在60mL水溶液中；将0.6g聚乙烯醇颗粒在80℃下溶于100mL水溶液中；将油相溶液通过蠕动泵匀速滴入四亚乙基五胺水溶液中，再在800rpm/min的搅拌下加入聚乙烯醇水溶液；乳化5min后，加入500微升二月桂酸二丁基锡，接着在50℃下以300rpm搅拌速度反应3h得到微胶囊溶液。

将2g的壳聚糖溶于100ml的1wt％乙酸溶液中，充分搅拌2h，得到透明的壳聚糖溶液。将0.4g2,4-二羟基苯甲醛溶于20mL乙醇溶液中，和壳聚糖溶液混合均匀后于50℃加热条件下反应2h，并用透析袋(膜截留分子量＝35.000Da)分离未反应物质，冷冻干燥收集。将2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖取1g分散于80ml水溶液中，并和0.1g三氯化铁的10mL水溶液混合均匀，再将上述单层微胶囊溶液加入到该混合溶液中，60℃下搅拌1h；再滴加0.5mL戊二醛和2mL水的混合溶液，搅拌1h，通过交联反应得到双壳的微胶囊。最后用醇水溶液离心洗涤。

将2mg微胶囊用于10

实施例4：

将1.5g姜黄素，1.5g甲苯二异氰酸酯的15mL乙酸丁酯溶液混合制备均匀的油相溶液；将0.8g间苯二胺分散在60mL水溶液中；将0.6g聚乙烯醇颗粒在80℃下溶于100mL水溶液中；将油相溶液通过蠕动泵匀速滴入四亚乙基五胺水溶液中，再在800rpm/min的搅拌下加入聚乙烯醇水溶液；乳化5min后，加入500微升二月桂酸二丁基锡，接着在50℃下以300rpm搅拌速度反应3h得到微胶囊溶液。

将2g的壳聚糖溶于100ml的1wt％乙酸溶液中，充分搅拌2h，得到透明的壳聚糖溶液。将0.4g2,4-二羟基苯甲醛溶于20mL乙醇溶液中，和壳聚糖溶液混合均匀后于50℃加热条件下反应2h，并用透析袋(膜截留分子量＝35.000Da)分离未反应物质，冷冻干燥收集。将2,4-二羟基苯甲醛改性的壳聚糖取1g分散于80ml水溶液中，并和0.1g三氯化铁的10mL水溶液混合均匀，再将上述单层微胶囊溶液加入到该混合溶液中，50℃下搅拌1h；再滴加0.5mL戊二醛和2mL水的混合溶液，搅拌1h，通过交联反应得到双壳的微胶囊。最后用醇水溶液离心洗涤。

将2mg微胶囊用于10