壳聚糖的功能化修饰及其在药物释放系统上的应用研究

发布时间：2016-10-11 15:35

  本文关键词：缓控释系统药物释放的数学模型研究进展，由笔耕文化传播整理发布。

《暨南大学》 2013年

壳聚糖的功能化修饰及其在药物释放系统上的应用研究

邵晓虹  

【摘要】：壳聚糖及其衍生物已经广泛应用于组织工程支架，创伤敷料，抗菌材料以及药物载体等生物医学领域。尤其是在药物载体领域，壳聚糖早己以水凝胶、微囊、微球、靶向制剂等形式得到应用。本研究选用壳聚糖及其衍生物作为基体材料，制备了负载疏水性药物阿霉素的壳聚糖基纳米粒子和制备了负载亲水性药物阿仑磷酸钠的壳聚糖基多孔支架材料，并对两种药物载体的药物释放行为进行了研究与分析。 本研究首先利用ATRP反应得到了对甲苯磺酰化的环糊精分子，再对其进行叠氮化反应得到环糊精的叠氮化物，然后对壳聚糖进行炔基功能化修饰，最后利用click反应得到了所需的环糊精功能化的壳聚糖分子。基于该合成路线，通过改变投料比，合成了三种不同取代度的水溶性环糊精化壳聚糖衍生物（CS-g-β-CD）。FTIR和NMR测试结果证实环糊精分子已经成功偶联到壳聚糖的氨基上，根据1H NMR测得三者的取代度分别为5.81%、7.35%和9.62%。利用聚电解质复合法制备了负载疏水性药物阿霉素的壳聚糖基纳米粒子。但作为药物载体的壳聚糖纳米粒子存在着对疏水药物包封差的缺陷，因此本实验选用的改性壳聚糖引入了环糊精的输水空腔，环糊精的输水空腔能够有效改善壳聚糖的水溶性和对疏水药物的负载率。本研究对常规的CMC/CS纳米粒子和CMC/CS-g-β-CD纳米粒子的形貌、物理性能、包封率等性能进行了比较，并进行了药物释放实验。结果显示，CMC/CS-g-β-CD纳米粒子较CMC/CS纳米粒子性能更稳定，对疏水药物DOX的包封率也更高，且β-CD取代度的增加能够有效提高CMC/CS-g-β-CD纳米粒子对DOX的包封率，更为重要的，CMC/CS-g-β-CD纳米粒子能够长期稳定的释放药物，突释情况有了很好的改善。这证明环糊精的引入确实能够有效解决壳聚糖基纳米粒子对疏水药物包封差的缺陷。 本研究首先利用SDS基团对壳聚糖的氨基进行了保护，然后利用简单的酰胺化反应将阿仑磷酸钠连接到壳聚糖的羟基上，最后通过简单的Tris-HCl洗脱反应得到了阿仑磷酸钠功能化的壳聚糖（CS-Ald）。基于该合成路线，通过改变投料比，，合成了两种不同取代度的水溶性阿仑磷酸钠功能化壳聚糖衍生物（CS-Ald）。FTIR和NMR测试结果证实了环糊精分子已经成功偶联到壳聚糖的羟基上，并且这种氨基保护方法简单有效不会对壳聚糖的骨架产生影响，同时根据ICP测试测得两者的取代度分别为2.9mol%、1.6mol%。采用共沉积法研究了CS-Ald的有无及其Ald含量的多少对仿生矿化的影响，结果发现，壳聚糖及其衍生物可通过形核作用控制磷酸钙矿化过程，加速生物矿化过程中DCPD向HA的晶相转变，并形成HA/壳聚糖复合材料，而Ald的引入能够有效增加复合材料中HA的含量。另外，本研究对冷冻干燥法制备的CS-Ald-0.42%和CS-Ald-0.73%支架材料进行了药物释放实验，结果表明，CS-Ald支架材料不会突释且能长期稳定的释放药物，而Ald接枝率的提高，能够一定程度得增加药物的释放量和释放速率。在SBF模拟体液体系中，冷冻干燥法制备的CS、CS-Ald-0.42%和CS-Ald-0.73%支架材料表面会发生矿化，其矿物的主要成分为HA和DCP的混合物。阿仑磷酸钠的引入会加大在支架材料上沉积钙磷盐中HA的含量，另一方面，阿仑磷酸钠的引入在矿化过程中会影响所沉积钙磷盐的形貌，而且随着阿仑磷酸钠含量的增加，所沉积的钙磷盐呈现出更小的晶体尺寸。

【关键词】：
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ460.1
【目录】：

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本文编号：137452