生物医用水溶材料的体外血液相容性及载药角膜接触镜的研究

摘要

本研究论文主要包括两个部分：（1）环糊精和聚酰胺-胺树枝状高分子的体外血液相容性研究；（2）具有功能分区结构的载药角膜接触镜的制备与表征。
　　Ⅰ.环糊精对血液成分结构和功能的影响(第二章)
　　由于环糊精对客体分子的包合作用，其被广泛地应用于药剂学领域来提高药物分子的生物利用度。环糊精大部分应用形式是口服制剂，但现在越来越多的研究者尝试将其应用到胃肠道外、鼻腔、眼表给药等方面.当环糊精通过这些非经肠胃道给药方式发挥功效的同时，其或多或少、或快或慢、直接或间接的会与体内的血液相接触并发生反应，而目前，关于环糊精对血液成分和功能影响的研究却仍然很少。因此，为推动环糊精在这些非口服给药途径上的应用，有必要对环糊精进行体外血液相容性研究。本论文第二章研究了α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精这三种天然环糊精对血液组织的体外影响，包括红细胞形貌及溶血、纤维蛋白原的结构和构象、补体激活、血液凝固等。其中，10 mg/mL的α-环糊精和β-环糊精会导致细胞形貌改变以及严重的溶血发生，而10 mg/mL的γ-环糊精则不会造成细胞形貌改变和溶血现象发生；当浓度达到10 mg/mL时，三种环糊精均会改变纤维蛋白原中氨基酸残基微环境，但不会对其二级结构造成影响；同时，这三种环糊精在浓度范围为0.01到1 mg/mL内都会导致补体激活；另外，相对于阴性PBS对照组来说，这三种环糊精浓度达到5 mg/mL时，血液凝固时间会有显著改变，而TEG凝血参数仍在正常范围内。这些实验结果为环糊精在生物体内的安全应用提供了重要的参考。
　　Ⅱ.聚酰胺-胺树枝状高分子对纤维蛋白原结构和功能的影响(第三章)
　　聚酰胺-胺树枝状高分子(Poly(amidoamine)，PAMAM）一直是生物医学领域的研究热点。在临床应用中，引入体内的PAMAM不可避免地会与血液相接触。然而，关于PAMAM与血液成分尤其是重要的血浆蛋白—纤维蛋白原的相互作用却很少有系统的研究。纤维蛋白原作为一种重要的凝血蛋白，其在血液凝固、细胞反应、免疫调节以及伤口治疗等领域起着极其重要的作用。本论文第三章实验通过光谱学手段研究了PAMAM对纤维蛋白原结构和构象的影响；通过蛋白聚合和临床检测纤维蛋白原转化为纤维蛋白时间这两个指标研究了PAMAM对纤维蛋白原功能的影响。研究结果表明：在实验条件下，PAMAM的代数、浓度以及表面基团等因素均会对纤维蛋白原的构象和残基微环境产生影响；表面基团为–NH2的PAMAM在高浓度时才会对纤维蛋白原的聚合功能造成影响；在0.5-10 mg/mL浓度范围内，引入表面基团为-NH2的PAMAM会使纤维蛋白原转化为纤维蛋白的时间缩短。这些实验结果为PAMAM的分子设计以及临床应用提供一个重要的理论依据。
　　Ⅲ.具有功能分区结构的载药角膜接触镜的制备与表征(第四章)
　　由于方便性以及更高的生物利用度，软性角膜接触镜在眼表局部给药方面越来越受到关注。但制备出一种能持续给药且兼具良好可视性的软性角膜接触镜一直是一个挑战。在本论文第四章中，利用角膜接触镜专用印刷机，我们将对眼睛可视性有影响的药物-高分子复合涂层印刷到角膜接触镜的内表面边区，设计了一种具有功能分区结构的载药角膜接触镜（视觉功能在中央，药物治疗功能在边区），同时探讨了不同药膜涂层数量对镜片的一些结构和性能的影响。研究结果表明：印刷1层和2层药物-高分子复合膜的载药角膜接触镜能保持镜片良好的性能且具有一个很好的释药效果。这种功能分区结构设计为角膜接触镜在眼表给药上的应用提供了一个新的设计参考。

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第一章 绪 论

1.1 生物医用水溶材料对血液成分和功能的影响

1. 2 载药角膜接触镜的研究进展

1.3 本课题的提出

1.4 参考文献

第二章 环糊精对血液成分和功能的影响

2.1 引言

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

2.5 参考文献

第三章 聚酰胺-胺树枝状高分子对纤维蛋白原结构和功能的影响

3.1 引言

3.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

3.5 参考文献

第四章 一种具有功能分区结构的载药角膜接触镜的制备与表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

4.5 参考文献

第五章 全文总结

5.1 主要研究结论

5.2 主要创新点及工作展望

主要缩略词表

硕士期间发表的论文及专利

致谢