包含金纳米粒子的聚电解质微囊的制备

摘要: 本文制备了含金纳米粒子的聚电解质微囊, 并进行了表征。以碳酸钙粒子为模板, 在其表面组装聚烯丙基胺盐酸盐 [poly (allyamine hydrochloride), PAH] 和金纳米粒子, 得到以碳酸钙粒子为母核, PAH/金纳米粒子为壳的核壳结构微粒。用乙二胺四乙酸二钠 (EDTA) 溶解碳酸钙, 即可得到含有金纳米粒子的聚电解质微囊。用扫描电镜表征碳酸钙粒子、含金纳米粒子的聚电解质微囊去掉母核前后的形状, 可观察到碳酸钙粒子表面包裹金纳米粒子前后的差别。用显微镜表征了微囊在溶液中的形态, 微囊在水中分散性良好。载入异硫氰酸荧光素标记的牛血清白蛋白 (FITC-bovine serum albumin, FITC-BSA) 作为模型药物, 用荧光显微镜可以观察到微囊内有一定的荧光强度, 检测得到牛血清白蛋白的包封率为 (34.31 ± 2.44) %, 聚电解质微囊载药量为 (43.75 ±3.12) mg·g−1。

    近年来, 运用迭层 (layer by layer, LBL) 自组装技术制备结构、性能可调控的中空聚电解质微囊已引起了人们广泛的关注[1−3]。聚电解质微囊作为一种全新的微粒给药系统, 与传统给药系统相比具有很多优势, 如微囊内药物的释放能达到定点、定位释放,在药物传递领域有潜在的应用价值。迭层自组装技术是指采用微米级或者纳米级的带电微球为模板, 在微球表面交替吸附聚电解质, 利用异种电荷之间的静电吸引力, 在微球表面形成多层聚电解质膜, 最后去除微球模板得到中空聚电解质微囊。通过迭层自组装技术制备的微囊性质可以通过改变模板或者囊壁材料等调控, 如调节模板的大小可以控制微囊的尺寸, 调整囊壁材料可以改变囊壁的厚度和通透性, 实现微囊内药物的缓慢释放, 还可以实现pH、温度、电荷和光电磁等智能响应[4−6]。Antipov 等[7]首先发现
用负电性的强聚电解质聚苯乙烯磺酸钠 [poly (sodium styrene sulfonate), PSS] 和正电性的弱电解质聚烯丙基胺盐酸盐 [poly (allyamine hydrochloride),PAH] 配对组成的囊壁具有pH 响应性。
    作为囊壁材料之一的金属纳米材料具有纳米微粒的特性, 如量子尺寸效应、表面效应, 从而表现出独特的光学、电学和化学特性, 一直备受人们的关注。Skirtach 等[8]发现含有银颗粒或红外染料的聚电解质微囊具有红外光响应。金纳米粒子是具有代表性的金属纳米材料之一, 但当金被制成纳米数量级的粉末时, 其表现出特殊的物理和化学性质, 如荧光特性、超分子和分子识别等特性。以金纳米粒子作为囊壁材料制备得到的微囊, 在低功率的近红外激光辐照下, 能吸收近红外区的激光, 产生局部高温破坏囊壁, 微囊发生破裂, 从而达到囊内药物的脉冲释放, 这使释放行为达到了光响应。Angelatos等[9]在PSS/PAH 组成的微囊外包裹金纳米粒子, 用1 064 nm 的近红外光激发微囊, 通过对比激发前后聚电解质微囊的扫描电镜图片, 发现微囊破裂, 实现了聚电解质微囊的光响应。这种远程控释手段十分有助于聚电解质微囊在医学上的应用。