微波辐射法制备黄麻纤维晶态纤维素-多糖接枝共聚物及其药物递送性能优化研究

本研究针对天然纤维素材料在药物递送系统中性能不足的问题，通过微波辐射法将丙烯酰胺(AAm)接枝到黄麻纤维晶态纤维素上，成功制备了具有优异水吸收性(94.0±0.73%)和化学耐受性(94.6±0.81%)的接枝共聚物。采用32因子设计优化配方，载药量达75.5±0.29%，24小时缓释率达99.13±3.47%，符合Hixon-Crowel释放动力学模型，为开发可持续药物载体提供了新思路。

　　

在追求绿色可持续发展的今天，如何将农业废弃物转化为高附加值生物材料成为研究热点。黄麻纤维作为南亚地区广泛种植的天然纤维，含有58-63%的纤维素，却因质地僵硬、易光降解等缺陷难以直接应用于医药领域。与此同时，传统药物载体常面临载药效率低、突释效应明显等问题。针对这一矛盾，来自中国的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新研究，将黄麻纤维这一"田间废弃物"成功转型为"药物运输车"。

研究采用微波辅助接枝技术这一绿色化学方法，以过硫酸铵为引发剂，将丙烯酰胺单体接枝到黄麻纤维素晶体上。通过3²因子设计优化工艺参数，采用溶胀-扩散法负载牛血清白蛋白(BSA)作为模型药物。关键技术包括：黄麻纤维的碱处理-漂白法提取纤维素晶体、微波辐射接枝聚合、基于Design-Expert软件的实验设计优化、体外药物释放动力学分析等。

结果与讨论部分揭示：

1. 形态学分析显示原生黄麻纤维表面光滑，而处理后纤维素晶体呈现粗糙多孔结构，为药物负载创造理想界面。
2. 理化特性测试表明接枝产物在25°C下具有94.0±0.73%的水吸收率和94.6±0.81%的化学耐受性，且随温度升高性能增强，在0.1N HCl(pH 1.2)和PBS(pH 7.4)中分别达到98.4±0.85%和98.2±0.85%的耐受性。
3. 药物释放实验显示接枝样品24小时缓释率达99.13±3.47%，显著优于未改性纤维素的6小时91.93±2.82%释放率，符合Hixon-Crowel动力学模型，表明其通过表面侵蚀机制实现可控释放。

该研究的突破性在于：首次系统评估黄麻纤维素接枝物在药物递送中的应用潜力，其载药量(75.5±0.29%)和缓释性能超越多数报道的天然多糖载体。作者特别指出，材料在急性毒性实验中显示LD₅₀>2000mg/kg，属于WHO分类的"零毒性"级别，且微波工艺较传统方法节能60%以上。这些发现为开发低成本、可持续的药物载体提供了新范式，尤其适用于需pH响应释放的蛋白类药物。未来研究可进一步探索该材料在靶向递送和组织工程中的应用潜力。