脂肪酸基低共熔混合物作为相变材料在药物微囊化中的应用：制备、表征及释放行为研究

本研究针对水溶性差药物(如环孢素、巴氯芬和生物素)的递送难题，创新性地采用硬脂酸-月桂酸(1:3摩尔比)低共熔混合物作为相变材料(PCM)，通过油包水乳化法成功构建了具有核壳结构的微胶囊。研究证实该载药系统在310-318K温度区间呈现理想的相变特性，24小时内可实现50%-60%的缓释效果，DSC检测显示熔融焓达95-129kJ·kg-1，TGA证实热稳定性高达89-98%，为温度响应型给药系统开发提供了新思路。

　　

在药物递送领域，水溶性差药物的生物利用度提升一直是重大挑战。以环孢素、巴氯芬和生物素为代表的药物不仅溶解度低，还存在半衰期短（2-6小时）、需要频繁给药等问题。传统聚合物载体虽广泛应用，却面临制备复杂、降解性有限和潜在毒性等瓶颈。相变材料(PCM)因其独特的固-液相变特性，通过分子流动性调控实现药物控释，为这一难题提供了创新解决方案。然而，单一脂肪酸难以匹配人体温度(310K)，且高结晶度会导致药物突释。大不里士大学的研究人员另辟蹊径，选择硬脂酸-月桂酸(1:3)低共熔混合物作为PCM载体，其相变温度精准契合治疗需求，相关成果发表在《BMC Chemistry》。

研究采用油包水乳化法制备微胶囊，通过FT-IR验证核壳结构形成，SEM观察2-5μm球形形貌，TGA评估热稳定性，DSC测定相变参数，并在PBS(pH7.4)中考察温度响应释放行为。

FT-IR结果

红外光谱显示生物素(1701cm^-1 C=O峰)、巴氯芬(3300-3500cm^-1 N-H峰)和环孢素(1631cm^-1酰胺峰)的特征峰位移，证实与PCM壳层的氢键相互作用。2920-2850cm^-1的C-H伸缩振动峰则验证了脂肪酸壳层存在。

SEM结果

电镜显示微胶囊呈球形，粒径2-5μm，表面不规则性归因于冷却速率和乳化剂(PVP/PVA)浓度影响，Rushton涡轮搅拌器以333.15K/1h的工艺条件成功构建核壳结构。

TGA结果

热重分析揭示两阶段降解：293-423K去除吸附水(稳定性>90%)，441-591K发生药物分解和PCM降解。环孢素微胶囊残留量达98%，显著优于巴氯芬(89%)和生物素(92%)。

DSC结果

相变温度集中在317-320K区间，生物素熔融焓最高(129kJ·kg^-1)，巴氯芬最低(95kJ·kg^-1)。298-328K范围内，生物素热容(C_p)始终高于另两种药物，反映核心成分对热力学参数的调控作用。

药物释放研究

在310.15K和318.15K的PBS中，24小时释放量分别为50%和60%，证实温度响应特性。318K时分子运动加剧导致释放速率提升，符合Arrhenius动力学规律。

该研究创新性地将脂肪酸低共熔体系应用于药物微囊化，解决了单一PCM相变温度失配和结晶度过高的双重难题。通过精确调控硬脂酸-月桂酸比例，实现了对人体温度的智能响应，TGA证实材料在423K内保持稳定，DSC数据揭示相变焓与药物结构的相关性。特别是环孢素微胶囊98%的热稳定性，为高温灭菌工艺提供了可能。温度依赖的释放行为证明其可作为热疗协同给药的理想载体，而生物相容性组分(SLS/PVP/PVA)确保临床转化安全性。这项工作不仅为低溶解度药物递送开辟了新途径，更为相变材料在生物医学领域的应用提供了范式转移。