實驗部分

2.1原料與試劑

陽離子瓜爾膠：商品名為ECOPOL-14S，美國 Economy公司生產，改性瓜爾膠微球用作蛋白藥物載體的研究,廣州市祺晟化工有限公司提 供，借助元素分析儀測得季銨陽離子基團[一N+ (CH3)3Cl—]含量為 6. 60X 10—4 m〇l/g;三聚磷酸 鈉：分析純，天津市科密歐化學試劑開發中心生產； 考馬斯亮藍G250:上海伯奧生物科技有限公司（進 口分裝）；牛血清白蛋白（BSA):進口分裝。

2.2微球合成及特征分析

稱取陽離子瓜爾膠，將其配制成0.5'濃度的 溶液；改性瓜爾膠微球用作蛋白藥物載體的研究,再將三聚磷酸鈉配制成10 mg/ml溶液。制備 時，取20 ml的陽離子瓜爾膠溶液加純水稀釋至 194 *1，于室溫、磁力攪拌器作用下充分攪拌，然后 緩慢滴加所需體積（6 *1)的三聚磷酸鈉水溶液，即 得含改性瓜爾膠微球的混懸液。再將所得混懸液經 TGL-16C高速離心機（上海安亭科學儀器廠產）高 速離心，分離出沉淀物并經德國ALPHA1 — 4型冷 凍干燥機冷凍干燥，即得所需瓜爾膠微球。

用膠頭滴管取少量上述混懸液至載玻片上，干 燥后真空鍍白金，然后在日本Hitachi公司S-520掃 描電子顯微鏡下觀察微球形貌。

取適量上述混懸液，經800 ml純凈水稀釋分散 后用英國Master Sizer 2000型激光粒度分布儀測 定微球粒徑及其粒徑分布。

2. 3蛋白藥物的負載和釋放

保持上述改性瓜爾膠微球的制備條件，往初始 溶液體系中分別加入所需濃度的牛血清白蛋白，制 得相應的載藥瓜爾膠微球樣品液。然后將樣品液在 室溫下高速離心5 min，取其上清液采用考馬斯亮 藍法[6]測定游離BSA藥物濃度，再按下式計算瓜 爾膠微球對BSA的包封產率和載藥百分率：

包封產率=(RS4總質量一游離RST質量）X 100%/RST總質量

載藥百分率=(RS4總質量一游離RST質量）

X100%/微球質量

進行體外釋放實驗時，將25 mg包封有BSA的 改性瓜爾膠微球置于25 ml雙蒸水中，于一定溫度 恒溫槽中振蕩釋放，每隔一定時間移取適量測試樣 清液，用考馬斯亮藍法[]測定釋放出的BSA濃度， 再由此計算出BSA的釋放百分率。

3結果與討論

3.1改性瓜爾膠微球的制備與表征

瓜爾膠（guar gum)是一種來源十分豐富的半 乳甘露天然聚多糖，具有生物相容和生物降解的獨 特優勢[7]。我們首次證實，含季銨陽離子基團的改性 瓜爾膠與帶相反電荷的三聚磷酸鈉在溶液中接觸 時，可在一定條件下發生類似于殼聚糖與三聚磷酸 鈉作用時所引致的離子膠凝反應[8 ]。而借助殼聚糖 與三聚磷萬鈉之間間的離子膠凝反應，Calo等[9]已 制備出可用作蛋白藥物載體材料的納米微粒。因此 利用陽離子瓜爾膠與三聚磷酸鈉作用時的離子膠凝 反應，可望在溫和條件下實現對蛋白藥物的包埋。這 一簡單的制備過程避免了高溫、有機溶劑及其它有 害的條件，特別有助于保持蛋白質的生物活性。

圖1給出了在本實驗條件下所制備的改性瓜爾 膠微球的粒徑分布圖。從圖中看出，微球的平均粒徑 約為140 \m，且其粒度分布較窄、近似為高斯分 布，可方便地用于藥液注射。而從圖23)所示的微 球高倍電鏡照片來看，改性瓜爾膠微球表面較致密 和規整；從圖2 (b )所示的微球低倍電鏡照片來看， 制得的改性瓜爾膠微球粒徑分散性較小、大小相對 均一。

3. 2微球包封BSA及其釋放性能

為探討改性瓜爾膠微球用作蛋白藥物載體的條 件和可能性，改性瓜爾膠微球用作蛋白藥物載體的研究,以牛血清白蛋白（BSA)為模型藥物，考 察了所得微球對三種不同初始濃度BSA的負載效 果，結果見表1。由表1看出，BSA的起始濃度影響 改性瓜爾膠微球對BSA的包封產率（encapsulation efficiency)和載藥百分率（loading percentage):當 BSA起始濃度由100. 0 mg/l增至250. 0 mg/l時， 相應的載藥率提高，而包封產率則出現先稍有增加 后略有下降的變化趨勢。與文獻報道的用作BSA藥 物載體的其它材料如乙交酯和丙交酯的無規共聚物 (PLGA)微粒[10]、殼聚糖/海藻酸鈉微囊[11]相比，改 性瓜爾膠微球對BSA有相對較高的包封產率和載 藥百分率，說明BSA在實驗條件下能較好地吸附在 改性瓜爾膠微球上。己知BSA為一兩性聚電解質， 其等電點為pH = 4. 8，當釋放介質pH大于4. 8時， 

BSA帶負電荷，這樣便易與含季銨陽離子基團的改性瓜爾膠微球產生靜電相互作用而吸附在微球上。

(a)

圖2改性瓜爾膠微球的SEM圖 (a)X7 OOO0b)X1 500

Fig 2 SEM photographs of modified guar gum microspheres

*)X7 000，*) X1 30 

表1改性瓜爾膠微球對BSA的包封效率 The encapsulation of bovine serum albumin (BSA) by modified guar gum microspheres

Table 1

Mean

diameter

(Um)BSA initial cone. (mg/1)Encapsulation

Nliciency

(%)Loading

percentage

(%)

139. 7100. 084. 710. 6

139. 7200. 085. 821. 5

139. 7250. 083. 526. 1

圖3、4分別給出了在不同BSA起始濃度和溫 度下BSA從改性瓜爾膠微球上的釋放動力學曲線

Fig 3Effectof BSAinitialconcentration onthemvitroreleaseof

BSA

o o o

8 6 4

(％) passoJ vCAtt

0100 200 300 400 500 600 700 800 900

Time(min)

圖S溫度對BSA體外釋放的影響 Fig S Effect of temperature on the i Vto release of BSA

圖。由兩圖可見，改性瓜爾膠微球對BSA有明顯的 緩釋效果，改性瓜爾膠微球用作蛋白藥物載體的研究,不管考察的BSA起始濃度和溫度如何， 在最初200 min內BSA的釋放速率均較慢且相應 釋放百分率僅在40%以下，沒有出現暴釋或突釋現 象，而在整個釋放過程中BSA的持續釋放時間可達 6 k以上。隨著BSA起始濃度的增加，BSA的釋放 速率總體上加快（見圖3)，如當BSA釋放百分率達 到60%時，相應于其100、200、250 mg/ml起始濃度 所需的釋放時間分別約為340、290、250min ;而隨

著釋放體系溫度的上升，BS A的釋放速率總體上亦 增加（見圖4)，如當BSA釋放百分率達到80*時， 相應于20,、27,、37,釋放體系溫度所需的釋放 時間則分別約為580、500、300 min。這些實驗結果 說明BSA從改性瓜爾膠微球中的釋放百分率受其 初始濃度和釋放體系溫度的影響，而通過改變BSA 初始濃度和釋放體系溫度可在一定程度上調節其釋 放快慢。