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表面活性剂聚集体流变性质的研究

赵静  
【摘要】:在溶剂中,两亲分子可以形成多种缔合结构,如胶束、微乳液、囊泡、溶致液晶等。因溶致液晶相态丰富多样、结构可调控等特殊的性能而受到众多研究人员的关注,其物理化学性质以及在萃取、材料合成、催化、医药等领域的应用是非常广泛的。本论文从扩展溶致液晶在药物载体方面的应用角度出发,主要利用流变学方法,对非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C_(12)E_4P_5)水、蔗糖及NaCl溶液体系,在药物辅料IPM、油酸、香叶醇等介质中层状液晶的形成、动态流变性质和稳态流变性质,以及对体系的相态展开研究,得到了创新性结果。进一步研究了该表面活性剂体系层状液晶作为药物载体在药物水杨酸钠控制释放方面的应用。这些工作在表面活性剂的基础理论和实际应用方面,具有重要的指导意义和参考价值。论文包括如下四章内容: 1.表面活性剂聚集体的流变性质及作为药物载体的应用 本章简单的阐述了表面活性剂聚集体胶束、微乳液和囊泡的流变性质及作为药物载体的应用;重点叙述了三种溶致液晶(层状,六角状和立方状)的流变性质,并概括了各自的流变性质特点,而且还系统的论述了溶致液晶在药物运输领域的应用进展。非离子型氧乙烯类表面活性剂已成为药物传输系统的重要成分,但以药物载体为目标的氧乙烯类表面活性剂溶致液晶的研究报道则相对较少,并且氧乙烯类表面活性剂如十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C_(12)E_4P_5)是一种低毒的、易降解的和人体可以接受的非离子表面活性剂。基于此,在论文的第二、三章,我们开展了C_(12)E_4P_5在不同介质中的二元和三元体系层状液晶的相行为及流变性质的研究,并且在论文的第四章尝试性的研究了层状液晶对药物水杨酸钠的释放作用。 2.十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚C_(12)E_4P_5/H2O二元体系相行为和流变性质的研究 本章中,测定了非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚/H2O二元体系温度(T)-组成(X)的相图,温度测定范围是10℃到70℃。在二元体系中,随着非离子表面活性剂浓度的增加,可以发现有两个液晶相(Lα)的存在。通过差示量热分析(DTA)确定了T-X相图的层状液晶的相边界,又应用TA-2000ex流变仪在20℃和35℃时测定了溶致液晶的稳态和动态流变性质。稳态剪切流变结果表明层状液晶表现为剪切-稀释流体行为,而且通过经验公式σ=σHB +Kγm中的常数m值在0.6和0.7之间,推测出层状液晶是一种塑性材料。动态流变结果表明:层状液晶显示出一种典型的gel-like流变谱图。为了考察浓度和温度对层状液晶的流变性质的影响,随着浓度的增加,模量值越高;在不同温度下进行频率扫描,结果显示:随着温度的升高动态模量逐渐下降。 3.十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚C_(12)E_4P_5/油/H2O三元体系相行为和流变性质的研究 本章在25°C下,通过流变技术测定不同添加剂生理盐水、20%的蔗糖溶液、十四酸异丙酯(IPM)、油酸和香叶醇对C_(12)E_4P_5水溶液形成层状液晶的影响。层状液晶显示高的黏弹性,这表明它们有作为药物载体的优势。与其他体系相比较,C_(12)E_4P_5/water/IPM形成的层状液晶表现出最低的弹性模量和粘性模量值,暗示它有一个低的网络结构和弱的结构稳定性。体系C_(12)E_4P_5/water/oleic acid有强的结构稳定性和强的网状结构,然而,体系C_(12)E_4P_5/0.9%NaCl/ IPM在一定程度上显示出fluid-like行为。35°C下,对于含有相同浓度C_(12)E_4P_5的层状液晶来说,二元体系的模量值大于三元体系模量值。这些不同点都是通过对不同体系层状液晶流变数据处理得到的。 4. C_(12)E_4P_5的层状液晶对水杨酸钠的释放行为 研究非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C_(12)E_4P_5)形成层状液晶对水杨酸钠的药物释放行为。在25℃时,采用透析试验对层状液晶中水杨酸钠的体外释放研究。水杨酸钠包裹到液晶相后释药行为发生改变,表现出明显的缓释特征,且遵循一级释药动力学方程。对于水杨酸钠载药层状液晶,其单位时间的累积释放率明显降低;且随着C_(12)E_4P_5浓度增大或体系载药量减小,药物的累积释放率增大。C_(12)E_4P_5/水层状液晶体系可作为药物的缓释载体。


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