电纺纤维在药物传输及可视化中的研究

发布时间：2020-07-07 06:53

【摘要】：电纺纤维材料因为具有大的比表面积以及与细胞外基质结构相似的特点,因此在生物医用领域具有潜在应用价值。作为一种有前景的药物传输载体,传统载药纤维膜存在药物突释明显且功能单一等问题,使得治疗远没有达到最佳效果。基于此,本文首先借助介孔二氧化硅(MSNs)高效负载药物的能力,将载药MSNs复合到亲水性纤维内部,依靠介孔孔道以及高分子屏障层对药物的限制,实现了药物的缓释。进一步,将可视化这一新功能引入到载药纤维膜中,开发可视及载药双功能纤维膜,实现诊疗一体化。主要的研究内容如下:(1)选择水溶性的萘普生钠(NAPS)作为模型药物,将其装载到MSNs孔道内,制备载药介孔二氧化硅(MSNs-NAPS)纳米颗粒;进一步采用载药颗粒复合电纺法,将MSNs-NAPS复合到聚乙烯醇(PVA)基体,制备不同药物装载量的PVA/MSNs-NAPS纤维材料。对载药纤维膜的理化性质进行了研究,发现纯的PVA纤维膜表面平滑,形貌均一;随着MSNs的加入,纤维表面出现凸起且直径略微增加;交联改性后的纤维保持其原始形貌,并且改性后的纤维膜均显示出超亲水的特性;与直接采用混合电纺法制备的载药纳米纤维PVA/NAPS以及单独的载药颗粒MSNs-NAPS相比,PVA/MSNs-NAPS纤维材料可明显延长水溶性药物的释放时间。(2)基于伤口产生前后pH的差异性,将具有pH敏感变色能力的姜黄素(Cur)复合到聚ε-己内酯(PCL)中,制备得到不同Cur复合量的纤维材料。通过比色计研究不同Cur复合量的纤维膜在不同pH下的变色行为,建立了颜色变化与pH之间的关系;进一步开发了一种手机APP监视伤口pH的新方法;结合伤口形状复杂多样的特点,通过改变收集装置以及裁剪方式,制备出了一维(1D)到三维(3D)各种形貌的PCL/Cur复合纤维材料。(3)受窗纱结构启发,采用图案化静电纺丝技术,制备具有不同厚度梯度的纤维材料;研究纤维材料微结构与透明性之间的关系;进一步优化设计新型的针尖微阵列,获得具有最佳透光率的纤维材料。在此基础上,通过表面固定化的方式,将药物负载在纤维表面,构建出具有诊疗一体化的双功能纤维膜。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ460.4
【图文】：

静电纺丝装置及纤维形成过程示意图

图 1.2 采用表面固定化技术将药物负载到纤维表面示意图[30]混电纺法混电纺法是一种将药物分子复合在纤维基体中的一步制备载药纤维膜的方法采用静电纺丝技术形成药物制剂最早尝试的方法，制备方式如图 1.3 所示。究报道了影响共混纤维中药物释放动力学的决定性因素，他们首次揭示了药以及药物与聚合物的相溶性同时影响了药物在纤维中的分布以及结合强度，物的释放行为。在共混体系中，只有在相似的体系内才能实现药物的稳定释聚合物复合亲脂类药物，亲水聚合物复合亲水性药物。如 Yao 等[35]利用左旋乙二醇的混合物复合药物罂粟碱制备载药电纺纤维膜。发现罂粟碱在前 2-7 放；并且通过改变聚合物的混合比例，可以使整个药物释放周期延长至 14 天

图 1.3 采用共混电纺法制备载药电纺纤维示意图[36]法药物的缓释能力，获得更好的治疗效果，急需开发新型的载药37]于 2003 年首次报道同轴静电纺丝法，将原来直筒针头改为用恒流泵同时推动两种不相溶的内、外溶液，以此产生具有核示。这种结构不仅为封装水溶性和生物活性分子提拱了便利触有机溶剂而失活。同时由于同轴电纺法制备的纤维具有双层响内核层药物的释放，因此可以通过改变外壳聚合物的组成，放[38]。Gu[39]等报道，将重组腺相关病毒复合入弹性聚酯氨基甲酸酯脲中，采用静电纺丝技术将纤维加工成核壳结构，用于心释放实验表明，持续转基因表达超过 2 个月。Sedghi[40]等应用壳聚糖的混合物作为超细纤维的壳层，Cur 做为核层用于伤口修

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本文编号：2744792