新型透明质酸钠凝胶的制备及性能研究

发布时间：2017-09-14 18:13

  本文关键词：新型透明质酸钠凝胶的制备及性能研究

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【摘要】：透明质酸(hyaluronan,HA)是天然存在于人和动物体内的大分子粘多糖,在体外一般以钠盐(透明质酸钠,sodium hyaluronate,SH)形式存在,具有良好的粘弹性、生物相容性和保湿性,已广泛应用于化妆品、食品及眼科、骨科临和床外科等医药领域,其作为组织填充工程材料的研究也已引起人们的兴趣。然而,HA在生物体内易降解,存留时间短,严重影响其应用范围的扩展。传统的方法是通过对其进行结构修饰得到衍生物来延长其在生物体内的存留时间和提高其机械性能。而修饰后的衍生物分子量增大,粘弹性增强,不易注射,难以临床应用。同时,目前所用的结构修饰剂大都具有一定的毒性,给患者造成难以预料的伤害。本研究以医药领域广泛应用的安全无毒的聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和生物源组分京尼平为交联剂制备交联透明质酸钠(cross-linked sodium hyaluronate,CSH)凝胶并探讨其颗粒化的方法和工艺,凝胶的抗酶解性和生物安全性。单因素试验考察不同磷酸盐缓冲溶液离子浓度、反应时间及反应温度对聚乙二醇交联透明质酸钠(PEG-CSH)凝胶抗酶解性能的影响,然后通过正交试验筛选优化试验方案。结果得到聚乙二醇交联透明质酸钠凝胶的最佳制备条件为:磷酸盐缓冲溶液离子浓度为0.1 mol·L-1,反应时间为10 h,反应温度为60℃,此条件制备所得的交联凝胶抗酶解率为88.57%;以交联凝胶的溶胀度为指标,考察京尼平浓度、透明质酸钠分子量、反应时间和反应温度对京尼平交联透明质酸钠凝胶的影响,经过正交试验优化试验结果,得到京尼平交联透明质酸钠凝胶最佳制备条件:京尼平浓度为0.2%,透明质酸钠分子量为260万Da,反应时间为48 h,反应温度为60℃,所得交联凝胶溶胀度为6.53;对PEG交联凝胶进行制粒,筛选并优化制粒工艺条件,采用改良咔唑法对所得凝胶的抗酶解性能进行研究。得到颗粒化PEG-CSH凝胶的最佳制备工艺条件为:交联透明质酸钠凝胶用其体积6.5倍的95%乙醇醇沉,沉淀在50℃下干燥5 h,间歇瞬时粉碎后,分级颗粒,最后复溶得到不同粒径的颗粒化交联透明质酸钠凝胶。所得的颗粒化交联透明质酸钠凝胶抗酶解率为80.53%。依据GB/T16886医疗器械生物学评价标准对PEG-CSH凝胶、颗粒化交联凝胶进行动物皮肤致敏试验和皮内刺激试验,初步评价新型交联透明质酸钠凝胶的生物安全性。在小鼠皮肤表面涂抹新型交联凝胶考察凝胶对动物的致敏情况,表皮注射新型凝胶考察交联凝胶对小鼠皮内刺激情况。根据试验期间小鼠采食量和体重增量的变化评价涂抹或注射交联凝胶对动物生长的影响,观察小鼠局部、全身和行为反应,评价涂抹或注射交联凝胶对其行为反应的影响。动物试验结果为在小鼠皮内注射新型凝胶不会产生致敏或刺激作用,具有生物安全性。本研究优化所得的新型交联凝胶制备条件和颗粒化凝胶制备工艺可以为进一步研究聚乙二醇和京尼平交联凝胶的制备及性能奠定基础,亦可以为新型透明质酸钠衍生物作为生物材料的研究提供科学依据。
【关键词】：透明质酸钠 交联 制粒 抗酶解性能 生物安全性
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-25
• 1.1 透明质酸研究现状11-17
• 1.1.1 透明质酸的分布11-12
• 1.1.2 透明质酸的结构12-13
• 1.1.3 透明质酸的理化性质13-14
• 1.1.3.1 透明质酸的流变学特性13
• 1.1.3.2 透明质酸的降解反应13
• 1.1.3.3 透明质酸能发生交联和酯化反应13-14
• 1.1.4 透明质酸的生物活性及功能14-15
• 1.1.4.1 抗氧化活性14
• 1.1.4.2 免疫调节作用14
• 1.1.4.3 促进血管的生成14
• 1.1.4.4 促进伤口愈合14
• 1.1.4.5 促进肿瘤形成14
• 1.1.4.6 保湿功能14-15
• 1.1.5 透明质酸制备方法及生产现状15
• 1.1.5.1 组织提取法制备HA15
• 1.1.5.2 发酵法制备HA15
• 1.1.6 透明质酸的应用15-17
• 1.1.6.1 透明质酸在化妆品中的应用16
• 1.1.6.2 透明质酸在食品领域的应用16
• 1.1.6.3 透明质酸在临床上的应用16-17
• 1.2 透明质酸钠及其衍生物的研发进展17-21
• 1.2.1 透明质酸钠衍生物的制备18-19
• 1.2.1.1 通过酯化反应得到衍生物18
• 1.2.1.2 通过接枝反应得到衍生物18
• 1.2.1.3 通过交联反应得到衍生物18-19
• 1.2.2 透明质酸钠衍生物的应用19-21
• 1.2.2.1 透明质酸钠衍生物治疗关节疾病20
• 1.2.2.2 透明质酸钠衍生物在术后防粘连方面的应用20
• 1.2.2.3 透明质酸钠衍生物在软组织填充方面的应用20-21
• 1.2.2.4 透明质酸钠凝胶在生物药品递送系统方面的应用21
• 1.3 京尼平简介21-22
• 1.4 颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备方法22-23
• 1.5 交联透明质酸钠凝胶的生物学评价23
• 1.6 本研究的主要内容、目的意义和创新点23-25
• 1.6.1 本研究的主要内容23-24
• 1.6.2 本研究的目的意义及创新点24-25
• 第二章 新型聚乙二醇交联透明质酸钠凝胶制备条件筛选与优化25-31
• 2.1 材料与仪器25
• 2.1.1 主要试验试剂25
• 2.1.2 主要试验仪器25
• 2.2 试验方法25-27
• 2.2.1 聚乙二醇交联透明质酸钠（PEG-CSH）凝胶的制备25-26
• 2.2.1.1 磷酸盐缓冲液的离子浓度对PEG-CSH凝胶的影响25
• 2.2.1.2 反应时间对PEG-CSH凝胶的影响25
• 2.2.1.3 反应温度对PEG-CSH凝胶的影响25-26
• 2.2.1.4 PEG交联透明质酸钠凝胶制备的正交试验26
• 2.2.2 凝胶的抗酶解性能研究26-27
• 2.2.2.1 葡萄糖醛酸标准曲线的绘制26
• 2.2.2.2 改良咔唑法测定凝胶的抗酶解性能26-27
• 2.3 试验结果和分析27-30
• 2.3.1 葡萄糖醛酸标准曲线的绘制27
• 2.3.2 缓冲液的离子浓度对交联凝胶抗酶解性能的影响27-28
• 2.3.3 反应时间对交联凝胶抗酶解性能的影响28
• 2.3.4 反应温度对交联凝胶抗酶解性能的影响28-29
• 2.3.5 PEG交联凝胶制备的正交试验结果29-30
• 2.3.6 验证试验30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 新型京尼平交联透明质酸钠凝胶制备工艺的初步研究31-37
• 3.1 试验材料31
• 3.1.1 主要试验试剂31
• 3.1.2 主要试验仪器31
• 3.2 试验方法31-32
• 3.2.1 京尼平浓度对交联凝胶的影响31
• 3.2.2 透明质酸钠分子量对交联凝胶的影响31
• 3.2.3 反应时间对交联凝胶的影响31
• 3.2.4 反应温度对交联凝胶的影响31-32
• 3.2.5 京尼平交联凝胶制备的正交试验32
• 3.2.6 交联凝胶的溶胀度测定32
• 3.3 试验结果与分析32-36
• 3.3.1 京尼平浓度对交联凝胶的影响32-33
• 3.3.2 透明质酸钠的分子量对交联凝胶的影响33
• 3.3.3 反应时间对交联凝胶的影响33-34
• 3.3.4 反应温度对交联凝胶的影响34-35
• 3.3.5 正交试验结果35-36
• 3.3.6 验证试验36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备工艺的筛选与优化37-42
• 4.1 仪器与试剂37
• 4.1.1 主要试验试剂37
• 4.1.2 主要试验仪器37
• 4.2 试验方法与结果37-41
• 4.2.1 凝胶的制备37-38
• 4.2.1.1 非交联透明质酸钠（SH）凝胶的制备37
• 4.2.1.2 PEG 交联透明质酸钠（CSH）凝胶的制备37
• 4.2.1.3 颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备预实验37-38
• 4.2.2 凝胶的抗酶解性能研究38-39
• 4.2.2.1 葡萄糖醛酸标准曲线的绘制38
• 4.2.2.2 凝胶的抗酶解性能测定38-39
• 4.2.3 颗粒化交联透明质酸钠凝胶制备条件的优化39-40
• 4.2.3.1 醇沉所用乙醇量的考察39
• 4.2.3.2 干燥温度的考察39
• 4.2.3.3 干燥时间的考察39
• 4.2.3.4 正交试验优化制备条件39-40
• 4.2.4 验证试验40-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第五章 新型交联透明质酸钠凝胶的初步生物学评价42-49
• 5.1 试验动物42
• 5.2 试验方法42-44
• 5.2.1 交联透明质酸钠凝胶样品的制备42
• 5.2.2 小鼠采食量、体重增量及行为反应的监测42
• 5.2.3 动物皮肤致敏试验42-43
• 5.2.4 小鼠皮内刺激试验43-44
• 5.3 结果与分析44-48
• 5.3.1 动物皮肤致敏试验结果44-46
• 5.3.1.1 小鼠采食量监测结果44
• 5.3.1.2 小鼠体重增量监测结果44-45
• 5.3.1.3 小鼠行为监测结果45
• 5.3.1.4 小鼠皮肤致敏试验结果45-46
• 5.3.2 动物皮内刺激试验结果46-48
• 5.3.2.1 小鼠采食量监测结果46-47
• 5.3.2.2 小鼠体重增量监测结果47-48
• 5.3.2.3 小鼠行为监测结果48
• 5.3.2.4 小鼠皮内刺激记分结果48
• 5.4 本章小结48-49
• 第六章 结论49-50
• 参考文献50-55
• 致谢55-56
• 作者简介56

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本文编号：851539