基本信息
- 项目名称：
- 含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶的制备及评价
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目基于天然魔芋葡甘聚糖(KGM)特点，向其水凝胶中引入多孔结构，制备成具有海绵状结构、迅速吸水、极度膨胀的含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶（KGM-SPHH）。制备并考察其结构、溶胀溶蚀性能及片剂崩解性能。多孔网络结构使KGM-SPHH能够快速吸水、极度溶胀、且溶蚀缓慢，可作为新型缓控释载药材料或超级崩解剂。
- 详细介绍：
- 天然KGM具有凝胶稳定、持水性优、可衍生等特点，但是溶胀性慢、疏水性差。本项目向其水凝胶内引入多孔结构，提高其优势并弥补缺陷，制备成含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶（KGM-SPHH）.运用泡沫聚合法制备KGM-SPHH，并且考察其结构溶胀溶蚀性能。实验结果表明KGM-SPHH具有海绵状结构 能够迅速吸水 极度膨胀 且溶蚀慢的的特点，可作为新型缓控释材料或超级崩解剂
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 魔芋葡甘聚糖（KGM）是魔芋中提取的非离子型天然高分子化合物。具有吸水膨胀、易凝胶化等特性，可作为口服缓控释载药材料。但天然KGM溶胀速率慢、疏水性不足。为利用KGM的优势，弥补缺陷，本项目向KGM凝胶引入多孔结构、制备含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶（KGM-SPHH）。优选处方和工艺，分析KGM-SPHH形态、结构，比较其机械强度和溶胀比，测试其释药行为和片剂崩解性能，为其在医药领域的应用奠定基础。
科学性、先进性及独特之处
- 天然的魔芋葡甘聚糖具有吸水膨胀、易凝胶化的优势和溶胀速率慢、疏水性不足的缺陷。为了充分发挥和利用KGM的自身优势，同时改善和提高其性能、弥补和克服其缺陷，本项目向KGM凝胶中引入多孔结构、制备出一种基于天然多糖的新型给药载体—含魔芋葡甘聚糖的超多孔水凝胶，考察其结构和溶胀、溶蚀性能特点，并初步探索了其作为缓控释材料和片剂崩解剂在药剂学中应用的可能性。
应用价值和现实意义
- 本项目制备的含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶可应用于生物医药、日用化工等多个领域。如作为超级吸水剂用于制造纸尿裤，作为超级崩解剂用于制备口服速释片剂，作为胃内膨胀型载药材料制备胃滞留给药系统用于治疗胃部疾病，作为肠滞留载药材料制备结肠靶向缓释制剂用于治疗肠道疾病或负载生物大分子药物。
学术论文摘要
- 目的:制备KGM-SPHH，充分发挥和利用KGM的自身优势，同时改善和提高其性能、弥补和克服其缺陷，为其作为载药材料用于胃肠道滞留给药系统奠定基础。 方法: 采用泡沫聚合法制备KGM-SPHH。采用傅里叶变换红光光谱对其结构特征进行分析。使用扫描电镜对含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶形态学观察。体外对含魔芋葡甘聚糖超多孔水凝胶在不同介质中的溶胀比及溶蚀比进行考察。 结果:制得KGM-SPHH外观形态为连续海绵状结构，内部具有许多网状间隙，吸水后迅速（3min以内）溶胀到原来质量一百倍以上。测得KGM-SPHH在各介质中溶蚀速度很慢。当KGM—SPHH中小檗碱含量为50%时，片剂崩解速度最快。 结论：所得的KGM-SPHH具有可良好的溶胀性能 ，适合做片剂崩解剂、口服缓控释给药载体应用。
获奖情况
- 未发表
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]Ya seen E. I., Herald T. J., Aramouni F. M., et al. Rheological properties of selected gum solutions[J]. Food Res. Int. 2005(38):111-119. [2]Liu M, Fan J, Wang K, et al.Synthesis, characterization, and evaluation of phosphated crosslinked konjac glucomannan hydrogels for colon-targeted drug delivery[J].Drug Deliv. 2007,14(6):397-402. [3]张瑜,凌春生, 侯世祥.结肠定位苦参碱羧甲基魔芋胶小丸释药机制的研究[J].中国中药杂志200833(1):23-6. [4]Felipe Alvarez-Mancenidom.Mariana Landinm.Ramon Martinez-Pacheco.Konjac glucomannan/xanthan gumenzyme sensitive binary mixtures for colonic drug delivery [J]. European Journal of Pharmaceutics andBiopharmaceutics.2008,69:573-58. [5]Chen J.Synthesis and characterization of superporous hydrogel composites [J]. J Cona Rel, 2002,65(1-2):73-8.
同类课题研究水平概述
- KGM水溶液的特性黏度为1320mL/g，是迄今为止报道过的食品工业领域具有最高特性黏度的多糖之一。其持水性能特别优越、吸水溶胀后可达自身干重的80～100倍溶胀速率低、达到溶胀平衡所需时间很长（几十个小时至几天）。低浓度时KGM通过加热或在碱性条件下即可形成凝胶，且凝胶稳定性好，对药物具有较好的缓控释性能，被用于制备成了缓释骨架片、多重乳凝胶透皮给药系统。国内外已有大量关于KGM分子链中含有乙酰基团和大量羟基，可通过多种化学结构修饰方法调整并改善材料的性能的研究，如改性后的KGM材料与壳聚糖、黄原胶、海藻酸等联用，可制成载药的半透性纳米囊、纳米复合物等。KGM是一类β-糖苷键相连的多糖，在经过上消化道时不会被存在于胃及小肠的酶所降解，当到达结肠部位后才被存在于结肠部位的β-糖苷键酶所降解。已有研究人员据此特性将KGM用于结肠酶靶向控释给药系统作为包衣材料或载体材料。
