电纺纤维自组装制备磁性脂质体及其释药应用的研究

摘要

磁性纳米材料具有高比表面积、特殊的磁性能、优异的化学稳定性和生物相容性等特点，近年吸引了科学家的广泛关注。磁性纳米药物载体是纳米技术与现代医药学结合的产物，是一种新型的药物输送系统，可以缓释药物，延长药物作用时间，提高药物的稳定性，在医药技术领域有着广泛的应用。而纳米脂质载体是指利用类脂进行组装合成的各种分子有序组合体，可以将亲水的药物包裹于内部水环境中，而疏水性药物则分布在其磷脂片层中。磁性脂质体是含有磁性颗粒的脂质体囊泡的悬浊液，是磁导向药物传递系统中的一种新型的药物导向载体，这种磁性药物载体不仅可囊括磁性纳米材料的潜在优势，并且可发挥纳米脂质载体的潜在应用价值。因此，开发一种简单的可快速制备磁性脂质体的方法尤为重要。
　　电纺纤维是利用静电纺丝技术制备的一种二级结构可控的一维纳米纤维，它以聚合物为基质，将功能组分分散其中，可以通过次级作用力控制构筑基层分子的运输和接触，这将有利于精确控制构筑基质在分子水平上的自组装过程。Fe3O4磁性纳米颗粒作为磁性纳米材料中的一种，在磁性脂质体中作为铁磁性基核，起导向和定位作用。
　　本论文在前人的基础上，借助聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVPK90)良好的水溶性和静电纺的可行性，开发了一种简单的磁性脂质体的制备方法。该方法首先制备了Fe3O4/PC/PVP复合纳米纤维膜，然后以酮洛芬(Ketoprofen，KPF)为模型药物，制备了不同药脂比的载药复合纳米纤维膜，并在此基础上，利用分子自组装原理制备了载药磁性脂质体，初步探讨了自组装载药磁性脂质体的形成机制，并考察了载药磁性脂质体的药物缓释性能。本论文内容主要包括:
　　(1)首先以化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米颗粒，然后以氯仿为溶剂，亲水聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVPK90)作为纤维形成的基质，Fe3O4磁性纳米颗粒和大豆卵磷脂(PC)作为基础材料，采用静电纺丝技术制备出Fe3O4/PC/PVP复合纳米纤维膜。并研究了电纺过程各项条件对电纺产物形貌与性能的影响。结果表明当纺丝液的流速为0.5mL/h～2.0mL/h，电压为14kV～16kV，PVP的浓度为6％～8％时，Fe3O4含量为4～12％，得到的表面光滑、粗细分布均一的纤维，Fe3O4均匀分散在纤维中。并且纤维的直径随流速的增大、电压的减小、PVP浓度的增大及Fe3O4浓度的增大而增大。
　　(2)以酮洛芬(KPF)为模型药物，采用静电纺丝技术制备载药复合纳米纤维膜，并研究了不同药脂比对纤维形貌的影响。并采用SEM和FT-IR对载药复合纳米纤维进行表征。结果表明随着纳米纤维中药脂比的增加，复合纳米纤维的直径有减小的趋势。通过静电纺丝技术，可成功将药物固定在复合纤维中，并通过调节药物比例，可起到调控纤维直径的作用。
　　(3)通过分子自组装技术使载药复合纳米纤维膜能够自组装形成载药磁性脂质体。并采用SEM、TEM、SPM等技术观察磁性脂质体的形貌及自组装过程，运用DLS、Zeta电位、VSM等技术测试了磁性脂质体的理化性质。结果表明所制得的载药磁性脂质体平均粒径在200-600nm，其饱和磁性可以高达59.938emu/g，具有较好的超顺磁性。磁性脂质体的尺寸可以通过改变纤维中Fe3O4的浓度调控电纺线维的直径实现可控。并且随着药脂比的增加，脂质体的粒径和Zeta电位都相应变小。
　　(4)采用透析法分离载药磁性脂质体外的游离酮洛芬，并用甲醇作为破乳剂对磁性脂质体破乳，通过酮洛芬在260nm处的吸光值测定包封率，并以中国药典溶出度第3法考察载药磁性脂质体在人工肠液释放介质中体外缓释规律。结果表明，自组装制备的载药磁性脂质体可以取得较高的包封率，当药脂比为2∶5时，脂质体对酮洛芬的包封率最大为84.6％。另外，从药物缓释曲线可看出，不同的药脂比的载药磁性脂质体都具有很好的缓释性能，而药脂比不同对药物释放的影响不是很大。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 磁性纳米粒子概述

1．1．1 磁性纳米粒子的简介

1．1．2 Fe3O4磁性纳米粒子的简介

1．2 纳米药物载体概述

1．2．1 磁性纳米药物载体

1．2．2 脂质体药物载体

1．2．3 脂质体药物载体的缓释作用

1．2．4 磁性脂质体

1．3 自组装技术

1．3．1 分子自组装概述

1．3．2 分子自组装的应用

1．4 静电纺丝技术

1．4．1 静电纺丝技术概述

1．4．2 静电纺丝技术的主要影响因素

1．4．3 静电纺丝技术的应用

1．5 课题的研究内容及意义

第二章 Fe3O4／PC／PVP复合纳米纤维的制备与表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 原料与试剂

2．2．2 主要仪器

2．2．3 Fe3O4磁性纳米粒子的制备

2．2．4 纺丝液的配置

2．2．5 复合纳米纤维膜的制备

2．2．6 性能表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 复合纳米纤维膜的扫描电镜(SEM)分析

2．3．2 Fe3O4／PC／PVP复合纳米纤维的透射电镜(TEM)分析

2．3．3 Fe3O4／PC／PVP复合纳米纤维的红外光谱(FT-IR)分析

2．3．4 Fe3O4／PC／PVP复合纳米纤维的X射线能谱(EDS)分析

2．4 本章小结

第三章 载药复合纳米纤维膜的制备与表征

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 原料与试剂

3．2．2 主要仪器

3．2．3 载药纳米纤维膜的制备

3．2．4 载药复合纳米纤维膜的性能表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 载药复合纳米纤维膜的扫描电镜(SEM)分析

3．3．2 载药复合纳米纤维膜的红外谱图(FT-IR)分析

3．4 本章小结

第四章 载药磁性脂质体自组装过程及其性能表征

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 原料与试剂

4．2．2 主要仪器

4．2．3 载药磁性脂质体的制备

4．2．4 性能表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 载药磁性脂质体自组装过程观察(SPM)

4．3．2 载药磁性脂质体的性能分析

4．3．3 自组装机制研究

4．4 本章小结

第五章 载药磁性脂质体包封率测定及其药物缓释应用的研究

5．1 引言

5．2 实验部分

5．2．1 原料与试剂

5．2．2 实验仪器

5．2．3 载药磁性脂质体包封率的测定

5．2．4 载药磁性脂质体药物缓释性能的测定

5．3 结果与讨论

5．3．1 包封率的测定

5．3．2 药物缓释性能的研究

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

硕士期间发表和投稿论文及专利申请

致谢