乳液静电纺载盐酸四环素的聚己内酯纤维制备与缓释研究

摘要

高聚物纳米纤维已经被广泛地应用于生物医用领域，由于其具有较大的比表面积、孔隙率等特点，可以模拟天然细胞外基质的结构和功能。静电纺丝作为一种简单而有效的制备纳米纤维的方法，将生物可降解材料制备载药支架，在组织工程领域有广阔的应用前景。　　对于水溶性药物，可通过乳液静电纺将药物包埋在纤维内部，目前应用乳液静电纺已经成功包埋了蛋白质、抗生素、核酸和抗癌类等药物。但是，提高纤维的药物担载能力，药物释放的可控性研究仍然是需要解决的问题。很少有研究从乳液体系本身出发，结合乳液、纤维形成和缓释行为进行系统研究。针对上述问题，课题选用生物可降解材料聚己内酯（PCL）作为高聚物担载水溶性小分子药物盐酸四环素（Tet），主要进行了以下几个方面的研究：　　（1）建立了稳定的乳液体系。通过分析乳液的形成机理和影响因素，比较两种不同的乳化方式，确定合适的乳化方式后，单一控制变量乳化剂Span80浓度制备不同的乳液，观察乳液的稳定时间以及乳液中分散相粒子的分布情况。　　（2）制备了具有皮芯结构的PCL/Tet纳米纤维，对纤维形貌和性能进行表征。改变高聚物浓度、药物的浓度、乳化剂浓度等因素，利用扫描电子显微镜（SEM）观察纤维形貌，ImageJ、Origin和SPSS软件统计分析纤维直径分布，激光共聚焦显微镜（LSCM）和透射扫描电镜（TEM）分析纤维内部皮芯结构，侧重分析乳化剂浓度对于内部皮芯结构成型以及亲水性能的影响。　　（3）研究了纤维膜的载药量和包封率，分析了乳化剂浓度对PCL/Tet纤维膜药物担载能力的影响。通过体外药物释放实验绘制盐酸四环素药物释放曲线，分析不同乳化剂浓度对于纤维膜药物释放行为的影响。　　结果显示：乳化剂Span80浓度在0.4％~4.0%内，可以制备稳定的乳液。乳化剂浓度越大，乳液的稳定性越好，分散相粒子直径呈现减小的趋势，浓度为2.0%时，分散相粒子直径最低为1.07±0.14μm。高聚物浓度为8%时，纺丝得到的纤维比较均匀规整且直径的离散度最小。Span80浓度在0~4.0%范围内，随着Span80浓度增加，乳液的可纺性提高，纤维表面的珠粒减少，0.5%为可得到光滑纤维的最低浓度；当Span80的浓度从0.5%增加到1.0%，纤维直径减小，继续增加至4.0%，纤维则出现粘连，造成纤维直径和不匀率变大。乳化剂浓度为0.5%、1.0%和2.0%时，纤维具有完整的皮芯结构，且药物分布在纤维的芯层；随着Span80浓度的增加，纤维的皮层厚度有增加的倾向，导致芯层药物的减少。随着乳化剂浓度的增加（0~2.0%），纤维亲水性增加。不加Span80的乳液制备的纤维膜具有很低的载药量和包封率；当Span80浓度在0.5%~2.0%范围内，随着Span80浓度的增加，纤维的载药量和包封率下降。相比加入Span80的纤维膜，不加Span80的纤维膜具有更快的药物释放速率。当Span80浓度在0.5%、1.0%和2.0%范围内，纤维具有更高的药物担载能力和更长的缓释周期。乳液静电纺皮芯结构纤维药物的释放行为符合Q=ktn模型，释放参数0.45

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第一章 引言

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3研究目标

1.4研究内容和方法

1.5论文章节安排

第二章 文献综述

2.1四环素类药物新型释药系统研究进展

2.2静电纺纤维支架载药的研究进展

2.3乳液静电纺丝技术

2.4乳液静电纺皮芯结构纤维药物担载能力影响因素

2.5乳液静电纺皮芯结构纤维药物释放影响因素

2.6本章小结

第三章 PCL油包水（W/O）乳液的制备

3.1实验部分

3.2结果与讨论

3.3本章小结

第四章 乳液静电纺PCL/Tet纤维制备与表征

4.1实验部分

4.2结果与讨论

4.3本章小结

第五章 乳液静电纺纤维药物担载和释放研究

5.1实验部分

5.2结果与讨论

5.3本章小结

第六章 总结与结论

6.1总结和结论

6.2课题的不足

参考文献

附录

攻读学位期间发表的论文情况

致谢