论文总字数：22568字

摘 要

海藻酸钙基胶囊是能够将活性物质等芯材包覆于囊芯的优良固定化体系，同时囊膜对囊芯具有一定的阻隔作用，可减少芯层物质的泄漏、延缓药释放等，已广泛应用于生物化工、药妆、食品等各领域。而壳聚糖-海藻酸钙微胶囊综合了壳聚糖及海藻酸钙相容性好、可降解、安全性好等优良性能。本文采用静电喷雾技术制备壳聚糖-海藻酸钙微胶囊，以壳聚糖、海藻酸钙作为壳层材料支撑微球结构。采用控制变量法，探究了滴法、原材料浓度、静电压高低与推进速度等变量对微胶囊的表面形态和粒径的影响，采用金相显微镜观测形貌与结构，通过相互比较得出制备壳聚糖-海藻酸钙(CS/SA-Ca)微球的最适条件为：壳聚糖浓度为2.0wt%、海藻酸钠浓度为1.0wt%、氯化钙浓度为1.0wt%，静电压大小为 13kv，推进速度0.5mm/min。

关键词：静电纺丝法 海藻酸钙 微胶囊 壳聚糖

Preparation of chitosan-calcium alginate microcapsules by electrospinning

Abstract

Calcium alginate-based capsules are excellent immobilization systems capable of coating a core material such as an active material on a capsule core, and at the same time, the capsule membrane has a certain barrier effect on the core of the capsule, which can reduce the leakage of the core material and delay the release of the drug. Widely used in bio-chemical, cosmeceutical, food and other fields. The chitosan-calcium alginate microcapsules combine the excellent properties of chitosan and calcium alginate with good compatibility, degradability and good safety. In this paper, the chitosan-calcium alginate microcapsules were prepared by electrostatic spray technique, and the microspheres were supported by chitosan and calcium alginate as the shell materials. The control variable method was used to investigate the effects of the dropping method, raw material concentration, static voltage level and advancing speed on the surface morphology and particle size of the microcapsules. The morphology and structure were observed by metallographic microscope. The optimal conditions for chitosan-calcium alginate (CS/SA-Ca) microspheres are: chitosan concentration of 2.0 wt%, sodium alginate concentration of 1.0 wt%, calcium chloride concentration of 1.0 wt%, static The voltage is 13kv and the propulsion speed is 0.5mm/min.

Key words: Electrospinning；Calcium alginate；Microspheres；Chitosan

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 壳聚糖和海藻酸钙的概述 1

1.1.1 壳聚糖的简介 1

1.1.2 壳聚糖的应用 1

1.1.3 海藻酸盐简介 2

1.1.4 海藻酸盐的应用 3

1.2 微胶囊技术的概述 3

1.2.1微胶囊技术简介 3

1.2.2 微胶囊技术的特性 3

1.2.3微胶囊的制备及应用 4

1.2.4壳聚糖-海藻酸钙微胶囊简介 4

1.3 静电纺丝技术的概述 5

1.3.1 静电纺丝技术简介 5

图1-2 静电纺丝原理图 6

1.3.2 静电纺丝技术的应用 6

1.4 本论文思路 6

第二章 壳聚糖-海藻酸钙微胶囊的制备 7

2.1 引言 7

2.2 实验部分 7

2.2.1实验药品与仪器 7

2.2.2实验装置 8

2.2.3实验方法 8

2.2.4单因素分析 9

2.2.5微胶囊形貌的表征 10

第三章 结果与分析 11

3.1 滴加方法对微胶囊形貌的影响 11

3.2 海藻酸钠溶液浓度对微胶囊形貌的影响 12

3.3 壳聚糖溶液浓度对微胶囊形貌的影响 14

3.4 氯化钙溶液浓度对微胶囊形貌的影响 16

3.5 静电压对微胶囊形貌的影响 18

3.6推进速度对微胶囊形貌的影响 20

第四章 结论和展望 24

4.1 结论 24

4.2展望 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 文献综述

1.1 壳聚糖和海藻酸钙的概述

1.1.1 壳聚糖的简介

壳聚糖自身(CS)是一种阳离子型半结晶多糖，图1-1为壳聚糖的结构图，壳聚糖的线性链上具有重复单元的羟基和氨基，可通过几丁质脱乙酰化得到。 壳聚糖具有三个反应性的官能团，胺，伯和仲羟基，在酸溶液中可产生大量的带正电的伯氨基。这些官能团能提供共价和离子修饰的能力，并且能改善其机械和生物学性质。此外，CS是一种可生物降解，具有生物相容性，无过敏性，抗菌，可再生，不含毒性的产品，其主要用于生物医学和工业领域以及工业废水处理。

改变甲壳素的脱乙酰度能够改变壳聚糖的溶解度以及溶解性质，由于壳聚糖具有良好的溶解性和生物相容性，壳聚糖易被用作加工为微胶囊和多孔支架，在组织工程支架材料领域有着优秀的应用前景和价值。

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