消脂微胶嚢载药贴衬织物的复合结构设计和性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:L1010732268
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社会经济的发展带来了物质生活的极大丰富,使现代人的生活节奏越来越快。由于长期高脂肪高热量的饮食结构和工作繁忙导致的运动缺乏更会加剧体内脂肪的积累,最终导致肥胖的形成。作为困扰人类健康的重要问题之一,过度肥胖不仅会使人身材臃肿、影响美观,还可能诱发高血压、脂肪肝、Ⅱ型糖尿病等疾病。因此,控制体重、健康生活成为了现代人追求的主要目标之一。在加强锻炼之余,大部分人群选择使用保健产品来加快运动过程中体内脂肪分解,强化减脂效果,以便更好地控制体重。在保健产品的选择方面,多数人倾向于选择通过将源自天然植物的提取物加工而制得的精油、乳膏等可直接施用的产品,该类产品通过透皮吸收作用进入人体,可避免植物提取物在消化道中受消化酶的作用失去活性,有效提高其利用率。然而,精油、乳膏等产品不可避免地存在着作用时间短、需多次施用以及使用不便等问题。为解决上述问题,本论文选择水溶性的植物消脂合剂为囊芯材料,以聚乙烯醇为囊壁材料对其进行了微胶囊化包覆并将其与涤纶复合织物通过涂层法结合制成具有缓释功能的贴衬材料。该材料具有良好的药物缓释效果,与紧身衣、塑身内衣等贴身衣物相结合后,在人体穿着过程中,药物可以从贴衬材料中缓慢释放并通过透皮吸收进入人体,有效解决了药物作用时间短、需多次施用以及使用不便的问题。主要研究内容如下:1)论文以植物消脂合剂为芯材,以聚乙烯醇为壁材,以戊二醛为交联剂,通过界面聚合法制备了聚乙烯醇缓释微胶囊,并对其制备工艺参数的影响规律进行了研究分析。在优化工艺条件下制备的不同种类微胶囊基本呈球形,表面较为光滑、粘连较少,在轻微研磨的条件下易于分散,平均粒径介于2.33μm~14.56 μm之间,均匀性较好,粒径分布较为均一。制备的微胶囊具有一定的耐热性,可在240℃以下保持稳定,能够满足纺织后整理的要求。不同反应介质粘度条件下制备微胶囊的微胶囊化率介于79.78%~82.01%之间。微胶囊在接触水汽时即可实现芯材的释放,在干燥环境中具有较好的储存效果,可实现长期储存。以猪脂肪酶对脂肪分解的催化效率为指标测试了不同条件下制备的微胶囊对脂肪酶催化效率的抑制效果,结果表明:各不同反应介质粘度条件下制备的微胶囊均体现出了对猪胰脂肪酶的活力抑制效果,其抑制率介于15.61%~31.13%之间,抑制率的大小与其释放浓度有关。2)论文以紫外-可见光光谱分析、模型拟合分析、回归分析为主要测试分析手段,对不同反应介质粘度条件下制备的微胶囊的载药率、释放行为和释放规律进行了研究。研究结果表明:各组微胶囊载药率在37.41%~39.03%之间,可以实现对植物消脂合剂的持续释放,在pH=4.22至pH=7.54范围内变化对微胶囊的释放规律影响较小,各组微胶囊的释放规律符合Korsmeyer-Peppas经验模型,最大释放时长介于47.23 h~4336.42 h之间,其释放机制为菲克扩散与骨架溶蚀共同控制的混合型释放机制。利用数学分析软件SPSS对反应介质粘度、微胶囊最大失重温度、微胶囊最大释放时长和微胶囊中值粒径四个参数进行的相关性分析表明,在显著性水平0.1的条件下,反应介质粘度和微胶囊最大释放时长呈显著相关关系。通过回归分析发现反应介质粘度与释放时长可通过三次函数建立回归模型。该模型的拟合优度为0.952,具有较好的拟合效果,预测值与实际值的偏差约为7.79%。3)论文以紫外-可见光光谱分析为主要表征手段,通过浸渍和萃取的方法研究了五种常用贴衬织物基布对植物消脂合剂的吸附能力和结合牢度。结果表明,涤纶材质的基布织物对植物消脂合剂的吸附能力和结合牢度最低,适宜作为载药复合织物的基布使用。论文在研究织物对植物消脂合剂吸附性能的基础上对载药贴衬的复合结构进行了设计,提出了以轻薄的拒水整理涤纶非织造布为拒水层;以涤纶水刺非织造布为基布、以海藻酸钙为粘合材料通过直接涂层整理制备的微胶囊复合织物为载药层;以热熔纤维网为粘合层将载药层于拒水层相结合制成微胶囊-水凝胶载药贴衬织物。该复合贴衬织物能够满足单向导水、药物缓释和透气透湿性三方面的要求,可以在保证药物有效性、实现药物的缓释的同时实现水分向皮肤一侧的单向传导,增加药物的有效利用度。4)论文采用显微形貌分析、透气率测试、透湿率测试和PhabrOmeter织物风格评价系统四种测试表征手段研究了微胶囊-水凝胶载药贴衬织物的制备工艺,并通过形貌、手感以及透气透湿效果对其影响进行了研究;以猪胰脂肪酶活力抑制率为指标研究了工艺参数对载药贴衬织物中药物的酶活力抑制率的影响。优化工艺条件下制备的微胶囊-水凝胶载药贴衬织物的透气率为993.76mm/s,透湿率为143.82 g/(m2·h),具有较好的透气、透湿性能。以未经整理贴衬织物为参比,微胶囊-水凝胶载药贴衬织物的相对手感值为0.56,这表明涂层整理前后复合贴衬织物的手感变化不大,具有较好的服用性能,可满足使用要求。猪胰脂肪酶活力抑制率测试结果表明,随着涂层厚度的增厚和微胶囊用量的增加,载药贴衬织物的胰脂肪酶活性抑制率有所增加,干燥方式对于载药贴衬织物的胰脂肪酶活性抑制率影响较小。5)论文以紫外-可见光谱为表征手段研究了载药贴衬织物的药物释放行为,探讨了聚乙烯醇微胶囊与海藻酸钙水凝胶复合后释放行为和释放模式的变化。测试结果表明,载药贴衬织物中植物消脂合剂的释放符合Krosmeyer-Peppas经验模型,其释放机制为由菲克扩散和骨架溶蚀共同控制的混合型释放机制,具有较好的缓释效果。载药织物与微胶囊的释放动力学曲线相似性因子测试表明,载药复合织物的释放动力学曲线与微胶囊的累积释放度曲线具有相似性,这说明药物的释放模式未发生改变,可通过负载不同种类微胶囊来实现对复合贴衬织物最大释放时长的调控。胰脂肪酶活力抑制率测试结果表明,载药织物具有较明显的胰脂肪酶活力抑制效果,抑制率约为20.50%。
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