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摘 要

以β-CD/Ca-SA形成的微胶囊为研究对象，考察微胶囊内含物的释放过程，以确定β-CD/Ca-SA微胶囊在食药以及生物工程领域的缓释应用性能。为进一步开发环糊精-海藻酸钙微胶囊提供依据。

以环糊精、海藻酸钠、氯化钙为原料，利用静电纺丝制备环糊精-海藻酸钙微胶囊。最终确认：在环糊精：海藻酸钠：氯化钙配比为4.5:1:4时可以制备得到具有完整规则表观形貌的微胶囊，制备静电压大小控制为10.12kv。随后，在微胶囊优化制备时加入染料，获得了包裹染料的有效微球，通过紫外分光光度法研究了不同浓度染料在微胶囊中的缓释性能，了解其内部染料的释放过程，为微胶囊在食药等相关领域的缓释应用提供了参考依据。

关键词：环糊精；海藻酸钠；微胶囊；扩散速度

Sustained-release properties of

cyclodextrin-calcium alginate microcapsules

Abstract

Microcapsules formed by β-CD/Ca-SA were used as research objects to investigate the release process of microcapsules to determine the sustained release properties of β-CD/Ca-SA microcapsules in the field of food and bioengineering. To provide a basis for further development of cyclodextrin-calcium alginate microcapsules.

Using cyclodextrin, sodium alginate and calcium chloride as raw materials, microcapsules of cyclodextrin-calcium alginate microcapsules were synthesized by electrospinning machine. It was finally confirmed that the microcapsules prepared in the case of cyclodextrin: sodium alginate: calcium chloride of 4.5:1:4 have a complete and regular spherical shape, wherein the cyclodextrin concentration is 4.5 wt%, sodium alginate concentration is 1.0 wt%, the calcium chloride concentration is 4.0 wt%, and the static voltage is 10.12 kV. And the next step of the sustained release performance study. Then, dyes were added in the optimized preparation of microcapsules to obtain effective microspheres containing dyes. Through UV-vis spectrophotometry, the sustained release performance of dyes with different concentrations in microcapsules was studied, and the release process of dyes inside microcapsules was understood, which providing reference for the sustained release application of microcapsules in food, medicine and other related fields.

Key words: cyclodextrin; sodium alginate, microcapsules; diffusion rate

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2海藻酸钙的概述 1

1.2.1海藻酸钙的结构 2

1.2.2海藻酸钙的性能 2

1.2.3海藻酸钙的应用 2

1.3环糊精的概述 2

1.3.1环糊精的结构及性能 2

1.3.2环糊精的发展 3

1.4微胶囊的概述 4

1.4.1微胶囊的发展 4

1.4.2微胶囊的制备手段 4

1.4.3微胶囊的主要优势 5

1.5 本文研究的内容及意义 6

第二章 环糊精-海藻酸钙微胶囊的制备 7

2.1试剂与仪器 7

2.2实验装置 7

2.3实验方法 8

2.3.1 β-环糊精-海藻酸钠混合溶液的制备 8

2.3.2氯化钙溶液的制备 8

2.3.3 β-环糊精-海藻酸钙微胶囊的制备 8

2.4微胶囊形貌的表征方法 9

2.5各种不同工艺变量下的微胶囊形貌 9

2.5.1海藻酸钠与氯化钙浓度的影响 9

2.5.2环糊精浓度的影响 9

2.5.3电压大小的影响 10

2.6本章小结 12

第三章 微胶囊对包合物的缓释 13

3.1前言 13

3.2实验 13

3.2.1实验试剂 13

3.2.2实验仪器 13

3.2.3实验方法 14

3.3 β-环糊精-海藻酸钙微胶囊对不同浓度染料的缓释性能 14

3.4本章小结 15

第四章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.2展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

1.1选题背景

环糊精(cyclodextrin, CD)的研究多样且分散，以β-环糊精(β-CD)为例，作为新兴超分子材料，环糊精具有很强的生物相容性。一种α-1,4糖苷键将葡萄糖单体结合成的呈七边环状的特殊分子构型的低聚糖。其锥形圆环内部是一个疏水性空腔，而表面分布着大量活性羟基。这样的的特殊分子结构使这种分子可以与一些络合物，无机离子有机分子形成主客体包合物。这样一种生物相容性极好的超分子材料，可以帮助食品配料吸收，去掉异味以及不良要素，帮助药物的储存与稳定吸收。这些用途其实都离不开它的包合与缓释性能。究其底无外乎为β-环糊精能够改善包合物的物理与化学性质，在不同环境下能保证自身的稳定释放与作用，确保载物载体能稳定吸收融合，这对于复合材料而言是不可多得的好材料，因此其对于药物制造与食品制造有着光明的前景与大的冲击。近年来，对于环糊精及其微胶囊的研究成果与创新屡有成效。近年来，大家尝试着把β-环糊精和聚合物实现混合后用于静电纺丝的方法制备获得含β-环糊精的复合纳米纤维膜，而我这次的实验也在这个基础上，利用静电纺丝技术获得的环糊精-海藻酸钙的微球，用来测试其性能研究。

环糊精包合其他物质后，包合物是两种或多种物质不同程度的相互混合而成，其分子可能是完全混合也可能是不完全混合的内嵌。环糊精分子对水分子内疏外亲的区别对待再加之无味无害等高品质兼容性能，可与多种客体包结，根据不同方法制备的胶囊可以在特定研究中获得不同的性能改进。微胶囊在食品、化妆品、环境及医药等领域带给了研究者及实际应用大量帮助。再附以环糊精独特的性质，以环糊精为介质的微胶囊将在食药领域的未来发展有一席之地。

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