复合载药微球壳聚糖温敏凝胶的初步研究

摘要

目的:
　　 牙周病是最常见的口腔疾病之一，在世界范围内均有较高的患病率。牙周病治疗的最终目的是实现牙周组织的再生，形成牙周新附着。近年来，人们认识到生长因子的应用在牙周组织再生中发挥着的重要作用。但是，外源性生长因子易流失、易失活，难以长期高效释放，在目前的实际应用中，外源性生长因子的治疗效果并不理想。如果能利用合适载体负载目标生长因子，发挥生长因子的应用潜能，则应用外源性生长因子有望成为实现牙周组织再生的最贴近临床的有效手段。
　　 壳聚糖温敏凝胶制备条件温和，且具有良好的生物相容性，可用作为敏感性的蛋白药物、生物半衰期短的药物、口服不稳定药物以及全身毒副作用较大的药物等多种特殊药物的载体。虽然壳聚糖凝胶体系在生物医药领域的多个方向已经有所建树，但它存在着一些自身的缺点，如力学性能较差，对一些小分子药物的缓释效果不够好。为了解决此问题，本实验在壳聚糖温敏凝胶中加入纳米微球等粒子，形成复合载药微球壳聚糖温敏凝胶体系，并对该体系的性能进行研究。
　　 方法:
　　 本实验利用离子凝胶法制备壳聚糖纳米微球(Chitosan Microsphere，CMS)，即在壳聚糖(Chitosan，CS)溶液中，加入多聚磷酸钠(Tripolyphosphate，TPP)，使壳聚糖的游离氨基与TPP阴离子发生分子间或分子内交联反应，从而制备壳聚糖球状凝胶。研究制备得到的壳聚糖微球的表面形态、粒径分布等理化性质。以牛血清蛋白(Bovine serum albumin，BSA)为药物模型，研究制备微球的条件改变（CS浓度、BSA浓度、TPP浓度）对CMS包封率和载药量的影响，以及CMS对BSA的体外缓释效果。
　　 制备壳聚糖温敏凝胶（Chitosan/β-glycerophosphate，CS/β-GP体系），即在冰浴条件下，向CS溶液中逐滴加入β-甘油磷酸钠(β-glycerophosphate，β-GP)，直至浑浊，37℃水浴温箱中数分钟可得壳聚糖温敏凝胶。研究β-GP/CS的配比、溶液的pH值及温度等因素对CS/β-GP体系各项特性指标的影响（凝胶状态、凝胶化时间），研究CS/β-GP体系作为蛋白类药物（BSA蛋白）缓释载体的体外缓释效果。
　　 将干燥的CMS加入到制备好的CS/β-GP体系溶胶中，搅拌混合均匀后在37℃水浴温箱中数分钟可得复合载药微球壳聚糖温敏凝胶（CS/β-GP/CMS体系），并且研究不同因素对CS/β-GP/CMS体系凝胶性质的影响（凝胶状态、凝胶化时间），研究该体系作为药物缓释载体的体外缓释效果。
　　 结果:
　　 1.当CS浓度在0.6～2.0mg/ml，TPP浓度在0.5～1.0mg/ml之间时均可生成CSM。扫描电镜下观察，可见CMS分散较好，粒径均匀;表面光滑，无皱褶;所得微球的粒径为10～500nm。载药后CMS的粒径有所增大，且边缘形状不太规则。CMS对BSA蛋白的包封率和载药量随着CS浓度的增加而增大;随着BSA溶液浓度的增大，CSM对BSA的包封率是逐渐减小的，而对BSA的载药量是增加的;TPP浓度的改变对BSA的包封率影响较小。在体外释放实验中，随着CS浓度的增加，CMS在药物释放初期6h内释放的药量也会增加，从45％增加到了62％，在后期都呈现了缓慢释放的迹象，48h内释放的药量超过80％。
　　 2.CS/β-GP体系的凝胶化的时间与β-GP/CS的配比、溶液的pH值及温度有密切的关系。β-GP/CS体积配比为0.2的58％β-GP/2％CS，pH=6.9的混合液，常温时可持续保持液相，30min内未出现凝胶化，当温度升高至37℃时，凝胶化时间为2.5min。在体外缓释实验中，CS/β-GP体系对BSA有明显的缓释作用，不同载药浓度(2，4，6mg/ml)CS/β-GP体系的体外释药效果差别不大，具有相似的释药规律，前20h释放较快，分别达到47％、50％、54％，100h基本释放完全，最终累计释放率分别为75％、78％、81％。
　　 3.CS/β-GP/CMS体系较CS/β-GP体系凝胶化时间由2.5 min缩短为1.5 min，凝胶强度也有所增强。CS/β-GP体系和CS/β-GP/CMS体系对BSA均存在一定程度的缓释，CMS的加入明显减慢了BSA在凝胶中的释放速率，CS/β-GP/CMS体系对BSA24h累计释放率分别为16％，缓释时间长达14d，累计释放率为75％;而CS/β-GP体系24h累计释放率高达70％，4d总累计释放率为82％。
　　 结论:
　　 1.利用离子凝胶法制备CMS，当CS浓度为2mg/ml、BSA浓度为1.5mg/ml、TPP浓度为1mg/ml时，制备得到的CMS粒径大小均匀、表面光滑无皱褶、具有较高的包封率和载药量。
　　 2.制备CS/β-GP体系时，58％β-GP/2％CS配比为0.2的，pH=6.9的混合液，常温时可持续保持液相，30min内未出现凝胶化，当温度升高至37℃时，凝胶化时间为2.5min。
　　 3.CS/β-GP/CMS体系较CS/β-GP体系凝胶化时间缩短，凝胶强度增强，对药物的缓释效果更好。

目录

声明

摘要

缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1．对象和方法

1．1 材料和仪器

1．2 方法

1．2．1 壳聚糖纳米微球(CMS)的制备及缓释效果检测

1．2．2 壳聚糖温敏凝胶(CS／β-GP体系)的制备及缓释效果检测

1．2．3 复合载药微球壳聚糖温敏凝胶(CS／β-GP／CMS体系)的制备及缓释效果检测

2．结果

2．1 CMS的形态特征及缓释效果

2．1．1 CSM粒径及形态特性

2．1．2 CS浓度、BSA浓度及TPP浓度对CMS包封率和载药量的影响

2．1．3 CMS体外释放效果

2．2 CS／β-GP体系的温敏性能及缓释效果

2．2．1 CS／β-GP体系的温敏性

2．2．2 β-GP／CS配比、PH、温度对CS／β-GP体系凝胶化时间影响

2．2．3 载药CS／β-GP体系的体外释放效果

2．3 CS／β-GP／CMS体系的温敏性能及缓释效果

2．3．1 CS／β-GP／CMS体系的温敏性测试

2．3．2 CS／β-GP／CMS体系的体外释放效果

3．讨论

3．1 CMS的制备原理及影响因素

3．2 CS浓度、BSA浓度及TPP浓度对CMS包封率和载药量的影响

3．3 不同CS浓度的CMS对BSA的体外缓释效果的影响

3．4 CS／β-GP体系的凝胶特性

3．5 CS／β-GP体系的成胶原理以影响因素

3．6 CS／β-GP／CMS体系的凝胶特性

3．7 CS／β-GP／CMS体系的体外释放效果

3．8 CS／β-GP／CMS体系的应用前景

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 基于壳聚糖缓释体系的研究进展

致谢