亲水性大分子为壳疏水性小分子为核的胶束的制备及表征

摘要

氢键作用一种重要的非共价键作用力，对于生物大分子的三维空间构型有十分重要的作用，对于纳米结构的构建也发挥着重要的作用。由于氢键的特殊结构—供体分子与受体分子之间的一种特殊分子间作用力，在外界环境改变时，这种作用力会被削弱或打破，从而导致分子结构和特性的改变。基于这些特性，可以将其应用于靶向药物传递的研究。本文以壳聚糖为原料，制备了一种羧甲基壳聚糖衍生物-吡啶羧甲基壳聚糖，通过利用其吡啶基团与其他疏水小分子之间的氢键作用形成复合物，通过其在溶液中的自组装依次制备了苯甲酸-吡啶羧甲基壳聚糖胶束和美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束，并对他们的相关性能进行了研究。主要工作和结论如下：
　　（1）以壳聚糖为原料，制备了吡啶羧甲基壳聚糖，通过红外、核磁等仪器对其结构进行了表征，并研究了其取代度、pH稳定性和Zeta电位。
　　采用两种不同的方法制备吡啶羧甲基壳聚糖，通过对其结构和性能的分析确定了一种水溶性良好、取代度较高的制备方法。
　　（2）制备了苯甲酸-吡啶羧甲基壳聚糖胶束，并对其自组装的机制、粒子的形态和苯甲酸的负载能力进行了研究。
　　吡啶羧甲基壳聚糖与苯甲酸在pH6.0的环境中自组装形成核壳型的苯甲酸-吡啶羧甲基壳聚糖胶束，FT-IR证明了吡啶羧甲基壳聚糖与苯甲酸之间的氢键作用，透射电镜证实苯甲酸-吡啶羧甲基壳聚糖胶束的核壳结构。通过对胶束中苯甲酸负载量的测定，发现通过控制吡啶羧甲基壳聚糖的吡啶基团的取代度可以控制胶束对苯甲酸的负载能力，这为其在药物负载方面的应用做了铺垫。
　　（3）制备了美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束，并对其自组装的机制、粒子的形态、pH敏感性和Zeta电位性能进行了研究。
　　吡啶羧甲基壳聚糖与美法仑在pH7.4的环境中自组装形成了核壳型的美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束。FT-IR证明了吡啶羧甲基壳聚糖与美法仑之间的氢键作用；透射电镜证实美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束的核壳结构，且形态规整，粒径均一。采用乙醇洗涤胶束得到了空心囊结构，证明了药物美法仑在自组装过程中形成了胶束的核结构。动态光散射结果表明在pH5.0环境中胶束粒径最大，在pH7.4环境中胶束粒径最小且具有最低的Zeta电位-32.5mV。
　　（4）在不同pH环境下对制备的美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束进行了药物释放性能研究。
　　制备的美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束具有较高的载药率（24.53％），在pH7.0和pH7.4的环境中，由于氢键的抑制作用药物释放少（分别为10.04％和8.81％），而在pH5.0的环境中，氢键作用被破坏，药物快速的释放出来（65.1％）。细胞毒性研究表明美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束能够的响应肿瘤细胞pH环境释放药物，增强美法仑的治疗效率。
　　利用亲水性大分子与疏水性药物之间的氢键作用制备两亲性大分子复合物，通过其在溶液中自组装的方法来制备的核壳型载药胶束，可以实现自组装和载药过程一体化，并且避免了复杂的合成过程和有毒试剂的使用。根据核壳型载药胶束的pH响应性可将其应用于肿瘤pH靶向；另外核壳型载药胶束表面大量的羧基负离子基团有利于接枝靶向配体，使其在肿瘤靶向给药领域具有更好的应用前景。

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第1章 绪 论

1.1 聚合物胶束

1.2 基于氢键自组装的聚合物胶束

1.3难溶性药物的纳米化研究

1.4 本文思想及主要研究内容

第2章 吡啶羧甲基壳聚糖的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第3章 苯甲酸-吡啶羧甲基壳聚糖胶束的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第4章 美法仑-羧甲基壳聚糖胶束的制备及表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

第5章 美法仑-吡啶羧甲基壳聚糖胶束的药物释放性能研究

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 结论

第6章 结论

致谢

参考文献

硕士期间发表论文及专利