论文总字数：23641字

摘 要

本文采用静电喷雾技术制备微球，以壳聚糖、海藻酸钠和CaCl₂作为原材料制备微球，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球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)微球的最佳工艺为：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，制得的微球粒径约为100μm。

为了丰富CS/SA-Ca微球的功能，使其具有更多结合位点，实现同时搭载两种不同材料的设想，利用多巴胺在碱性有氧条件下的自聚反应，将聚多巴胺包覆于CS/SA-Ca微球表面，制备出聚多巴胺改性的壳聚糖-海藻酸钙(PDA@CS/SA-Ca)微球，同样采用金相显微镜观测微球表面形貌，计算出粒径范围，得出制备PDA@CS/SA-Ca微球的最佳工艺为：pH=8.5、反应时间4h、多巴胺浓度为1.0mg/ml，制得的微球粒径约为532μm。

关键字：壳聚糖 海藻酸钙 聚多巴胺 微球 改性

Preparation and Properties of Calcium Alginate Microspheres Coated with Polydopamine

Abstract

In this study, microspheres were prepared by electrostatic spray. Chitosan was used as shell material and calcium alginate as core material to support the microstructure of microspheres. The effects of dropping method, concentration of raw materials, static voltage and propulsion speed on the surface morphology and particle size of microspheres were investigated. The structure is observed by metallographic microscope. The optimum preparation process of CS/SA-Ca microspheres was obtained as follows: the concentration of chitosan was 2.0wt%, the concentration of sodium alginate was 1.0wt%, the concentration of calcium chloride was 1.0wt%, the electrostatic pressure was 13 kV and the propulsion speed was 0.5mm/min, and the diameter of the microspheres is about 100 micrometers.

In order to enrich the functions of CS/SA-Ca microspheres and make them have more binding sites, and realize the idea of carrying two different materials simultaneously, polydopamine was coated on the surface of CS/SA-Ca microspheres by auto-polymerization of dopamine under alkaline aerobic conditions. And the chitosan-calcium alginate (PDA@CS/SA-Ca) microspheres modified by polydopamine were prepared. Microsphere morphology and particle size range were observed and calculated by metallographic microscope. The optimum preparation process of PDA@CS/SA-Ca microspheres was obtained as follows: pH=8.5, reaction time 4H and dopamine concentration 1.0mg/ml, and the diameter of the microspheres is about 532 micrometers.

Key words: Chitosan, Calcium Alginate, Polydopamine, Microspheres, Modification

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 微胶囊技术简介 1

1.1.1 微胶囊技术的优点 1

1.1.2 微胶囊的制备方法 1

1.1.3 微胶囊的应用 2

1.2 壳聚糖和海藻酸钙的概述 3

1.2.1 海藻酸性质和结构 3

1.2.2 海藻酸钙微球的研究现状 3

1.2.3 壳聚糖性质和结构 4

1.2.4 CS/SA-Ca微球的应用 4

1.3 聚多巴胺的概述 5

1.3.1 聚多巴胺性质和结构 5

1.3.2 聚多巴胺的应用 5

1.4 本论文思路 6

第二章 壳聚糖-海藻酸钙微球的制备及性能 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测试与表征 9

2.3 结果与分析 9

2.3.1 滴法的影响 9

2.3.2 壳聚糖浓度对微球形态及粒径的影响 10

2.3.3 海藻酸钠浓度对微球形态及粒径的影响 11

2.3.4 CaCl₂浓度对微球形态及粒径的影响 12

2.3.5 正电压大小对微球形态及粒径的影响 12

2.3.6 推进速度对微球形态及粒径的影响 13

2.4 本章小结 14

第三章 聚多巴胺包覆壳聚糖-海藻酸钙微球的制备及性能研究 16

3.1 引言 16

3.2 实验部分 16

3.2.1实验药品与仪器 16

3.2.2 实验方法 17

3.2.3 测试与表征 17

3.3 结果与分析 18

3.3.1 微球加入时间点的影响 18

3.3.2 pH值和反应时间对微球形态及粒径的影响 18

3.3.3 DA浓度对微球形态及粒径的影响 19

3.4 本章小结 20

第四章 结论和展望 22

4.1 结论 22

4.2展望 22

参考文献 24

致谢 28

第一章 绪论

1.1 微胶囊技术简介

微胶囊是由聚合物制备壁层材料的，可以对高分子物质进行包封的一种胶囊状微型容器，其直径范围很广，可制得纳米级别或微米级别来达到不同效果的要求，甚至可以制备毫米级别的微球颗粒。微胶囊技术发展至今已有八十年左右，随着科技的发展，制备胶囊的材料和方法也在随之发展。1954年微胶囊技术首先在美国被应用，随后日本等其他国家也都在微胶囊技术上取得了许多成果^[1]，每年可申报数百项专利，我国在这方面的技术研究虽比其他国较晚，但也在医药、食品、涂料等领域取得了一定的进步并能广泛应用于实际。

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