改性葡聚糖纳米凝胶的制备及其性质研究

摘要

自从Wichterle和Lim在1960年合成了聚甲基丙烯酸羟乙酯P(HEMA)水凝胶以来,水凝胶以其含水量高、柔软和良好的生物相容性等特性而得到广泛应用及研究。根据合成材料的不同，水凝胶可分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。目前，水凝胶以合成材料为主，但合成高分子水凝胶在体内不能降解，影响了其在临床上的进一步应用。甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）修饰葡聚糖（dex）的产物与丙烯酸（AAc）共聚，得到了既有pH响应性、又有一定生物降解性及机械强度的新型水凝胶。为了便于药物缓、控释及体内使用，本实验通过乳液聚合制备出葡聚糖改性纳米凝胶并研究了其性质和应用。
　　1.改性葡聚糖的制备
　　不同质量比的GMA和dex在二甲基亚砜（DMSO）中，N,N-二甲氨基吡啶催化下(DMAP)，制得甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生化的葡聚糖（dex-GMA）。核磁共振氢谱（HNMR）计算产物的取代度（DS）分别是7、10、13。
　　2．制备纳米凝胶
　　Dex-GMA与AAc自由基聚合反应制备聚甲基丙烯酸缩水甘油酯衍生化的葡聚糖/丙烯酸（P(dex-GMA/AAc)）纳米凝胶。本实验乳液聚合法制备纳米凝胶，为选出最佳制备过程采用了三种连续相和三种乳化剂。三种连续相分别是水、石蜡、二甲苯；三种乳化剂分别是吐温-80、聚乙二醇（PEG）、司盘-80。比较纳米凝胶的形态、粒径、包裹率、载药率等指标，选出水为分散相和吐温80为乳化剂的工艺。制备的纳米凝胶形态圆整，粒径均一，大约100nm；包裹率和载药率分别是90.7％，1.06％。
　　3.纳米凝胶的性质研究
　　用质量损失评价纳米凝胶的降解性，随着dex-GMA的DS和AAc/dex-GMA质量比的增加降解速率在逐渐减慢。激光粒度分析仪测定不同pH值下的粒度分布，pH1.2、pH7.4的缓冲液里，粒径分别为60nm、260nm。以红霉素（EM）为药物模型，动态透析法测定纳米凝胶的释药特性。在pH1.2、pH7.4的缓冲液里，2h纳米凝胶的药物累积释放比分别为7％、18％；10h累积释放百分比分别为17％、60％。MTT比色法评价纳米凝胶的生物相容性，细胞相对增长率均在90％以上。
　　P(dex-GMA/AAc)纳米凝胶的性质研究表明，制备的纳米凝胶具有酸敏特性，而且在葡聚糖酶的作用下可降解。因此，P(dex-GMA/AAc)纳米凝胶有望成为结肠靶向缓、控释载体。
　　4.纳米凝胶的缓、控释特性在创伤敷料方面的应用
　　将纳米凝胶固定在壳聚糖（CS）/魔芋葡甘露聚糖（KGM）膜上，以利用纳米凝胶的缓、控释特性。采用铸型/溶剂挥发法制备含纳米凝胶的CS/KGM膜。测定膜作为创伤敷料的指标：平衡水含量（EWC）、吸水率、水蒸气透过率（WVTR）、水蒸气损失（EWL）；对比直接载药的膜和含载药纳米凝胶的释药；用MTT比色法和HE染色法评价膜的生物相容性。膜的EWC是99.3％；吸水率为2362.3±55.2％；WVTR为2335±36g.m-2.day-1；EWL1h后为10％，6h后增加到80％。这些结果表明含纳米凝胶的CS/KGM膜不仅能保持创伤表面的湿润环境，而且能阻止创伤表面渗出液的过量累积。直接载药的膜和含载药纳米凝胶的膜在22h内，累积释放百分比分别为72.5％，40.3％。生物相容性评价结果表明含纳米凝胶的膜具有良好的生物相容性，有望成为一种理想的创伤敷料。

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缩略语表

中文摘要

1. 改性葡聚糖的制备

2． 制备纳米凝胶

3. 纳米凝胶的性质研究

4. 纳米凝胶的缓、控释特性在创伤敷料方面的应用

英文摘要

前 言

文献回顾

1. 水凝胶及其分类

2. 智能水凝胶在药物控释体系方面应用

3. 目前国内外研究进展

4． 制备智能水凝胶的材料

5. 智能水凝胶的最新发展

6． 纳米水凝胶的制备

正文

实验一 制备 P(dex-GMA/AAc)纳米凝胶

1.1 材料和仪器

1.2 实验方法

1.3 结果与讨论

1.4 小结

实验二 纳米凝胶的性质研究

2.1 材料和仪器

2.2 纳米凝胶的性质测定

2.3 结果与讨论

2.4 小结

实验三 载药纳米凝胶的多糖混合膜的制备及其性质

3.1 材料和仪器

3.2 多糖混合膜的制备

3.3 膜的性质测定

3.4 结果与讨论

参考文献

附录

个人简历和论文发表情况

致谢