可用于皮下注射的壳聚糖温敏水凝胶—载药微球复合相变体系的制备及性质检测

发布时间：2017-05-15 09:28

  本文关键词：可用于皮下注射的壳聚糖温敏水凝胶—载药微球复合相变体系的制备及性质检测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在肿瘤治疗过程中，药物以常规制剂给药后自由分布于全身，只有少量能到达病灶部位，分布在非病灶部位的药物不仅没有治疗作用，而且会带来毒副作用。因此，制备一种能用于原位注射的化疗药物定向缓释材料具有重要的临床意义。壳聚糖是一种天然的线性生物大分子多糖，具有无毒性、良好的生物相容性和可降解性。目前，国内外研究将壳聚糖制备成微球、纳米球、水凝胶等给药缓释材料，用于抗癌药物的运送、缓释、控释。然而微球虽然具有一定的缓释效果，在一定范围粒径内具备良好的通针性，可注射到病灶部位，但由于其分散性不能很好的集中于病灶处进行稳定的药物释放，从而带来毒副作用；水凝胶载药后虽然可以通过注射将药物固定在病灶部位进行释放，但其突释现象严重，缓释效果不甚理想。因此，本论文以天然无毒的海洋生物材料壳聚糖为主要原料，以甲氨蝶呤为模型药物，分别制备具有缓释功能的壳聚糖-甲氨蝶呤载药微球和具有原位相变特性的温敏水凝胶，使载药微球均匀分散于水凝胶中，从而制备成一种新的能用于皮下注射的温度敏感型复合相变体系作为化疗药物定向缓释材料。 为了选择合适的壳聚糖微球作为药物载体，本论文分别用乳化-化学交联法和喷雾干燥法制备了三种不同的壳聚糖微球，通过对其表征发现三种微球均为规则的球形，且粒径均一、分散性和通针性良好。对壳聚糖载药微球进行载药量与包封率研究，结果表明，以甲醛为交联剂制备的壳聚糖载药微球的载药量为10.00%~30.14%，包封率为52.17%~57.21%；以戊二醛为交联剂制备的壳聚糖载药微球的载药量为4.50%~12.98%，包封率为31.16%~32.66%；通过喷雾干燥法制备的壳聚糖载药微球载药量为0.70%~1.81%，包封率为5.50%~91.13%。体外释放实验证明，，载药微球的释放性质受载药量、溶胀性、交联密度、结构致密性等性质的影响，在3h内甲醛交联的壳聚糖载药微球平均释放率为73.17%，戊二醛交联的壳聚糖载药微球平均释放率为53.04%，而喷雾干燥法制备的壳聚糖载药微球释放率达到90.12%。乳化-化学交联法制备的壳聚糖载药微球具有较好的缓释效果，释放时间可达33h以上。 本论文成功的制备出在37℃下，1min内可发生相变的壳聚糖温敏水凝胶。分别将甲醛和戊二醛交联的壳聚糖微球分散于水凝胶中，制备出2种壳聚糖温敏复合相变体系。药物缓释实验表明，其前3h的平均释放率分别为31.86%与27.99%，远低于载药微球自身的平均释放率（73.17%、53.04%）；其前10h的平均释放率分别为63.22%、50.00%，也低于载药微球自身的平均释放率（80.71%、76.00%）。体外释放实验说明，壳聚糖温敏复合相变体系不仅弥补了微球易游离分散的缺点，还可以改善载药微球自身的突释现象，具有更好的缓释效果，释放时间可以达到3天以上。 由于本论文的研究目的是制备一种可用于皮下注射的药物缓释载体，因此通过微核实验、溶血性实验、组织相容性与血液相容性实验来检测壳聚糖微球、水凝胶及温敏复合相变体系的生物相容性，并对载药微球与载药温敏复合相变体系的体内药物释放行为进行了研究。结果表明，实验所制备的微球、水凝胶及温敏复合相变体系生物相容性良好且在体内能够被逐渐降解；体内药物释放研究表明，注射载药壳聚糖温敏复合相变体系1h后，小鼠体内血药浓度为3.08μg/mL，在6h时达到1.67μg/mL，随后维持一段稳定期，至48h时，血药浓度仍可达到1.14μg/mL，而此时，注射载药微球组和直接注射药物组已检测不到药物，说明实验所制备的温敏复合相变体系具有良好的体内释放效果。 综上所述，本论文制备了3种壳聚糖载药微球并研究了其基本物理性质与体外释药行为，选择合适的载药微球用于壳聚糖温敏复合相变体系的制备；选择合适的壳聚糖温敏水凝胶制备方法，制备了壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系，并对其理化性质和体外释药行为进行了研究；对壳聚糖微球、水凝胶及温敏复合相变体系进行了生物相容性实验和体内药物释放行为研究，研究表明其生物相容性良好，且体内、外药物释放行为研究发现，复合相变体系可以通过皮下注射进行定向给药，对延长药物释放时间、提高药物生物利用度、减轻药物对机体的毒害作用，具有重要的临床应用价值。
【关键词】：壳聚糖 复合相变体系 甲氨蝶呤 生物相容性 缓释
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R943
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 目录11-17
• 0 前言17-31
• 0.1 壳聚糖的一般性质及作为药物载体具有的作用17-20
• 0.1.1 壳聚糖的结构性质17
• 0.1.2 壳聚糖的生物活性17-19
• 0.1.3 壳聚糖作为药物载体具有的作用19-20
• 0.2 智能壳聚糖水凝胶的研究进展及在药物载体中的应用20-24
• 0.2.1 温度敏感性壳聚糖水凝胶20
• 0.2.2 pH 敏感性壳聚糖水凝胶20-21
• 0.2.3 光敏感性壳聚糖水凝胶21
• 0.2.4 壳聚糖水凝胶在药物载体中的应用21-23
• 0.2.4.1 药物皮下运载21-22
• 0.2.4.2 眼科药物运载22
• 0.2.4.3 口服药物运载22
• 0.2.4.4 基因载体22-23
• 0.2.5 壳聚糖水凝胶的其他应用23-24
• 0.2.5.1 伤口敷料23
• 0.2.5.2 组织工程支架23
• 0.2.5.3 酶固定化基质23-24
• 0.3 壳聚糖微球作为药物载体的制备方法24-26
• 0.3.1 乳化交联法24
• 0.3.2 反相胶束-溶剂挥发法24-25
• 0.3.3 喷雾干燥法25
• 0.3.4 离子凝聚法25
• 0.3.5 溶剂蒸发法25-26
• 0.3.6 锐孔滴定法26
• 0.4 甲氨蝶呤的理化性质及抗癌抗炎机理26-28
• 0.4.1 甲氨蝶呤的理化性质26-27
• 0.4.2 甲氨蝶呤的抗癌机理27
• 0.4.3 甲氨蝶呤的抗炎机理27-28
• 0.5 本论文的目的意义和研究内容28-31
• 0.5.1 目的意义28-29
• 0.5.2 研究内容29
• 0.5.3 技术路线29-31
• 1 壳聚糖-甲氨蝶呤载药微球的制备及性质检测31-53
• 1.1 实验材料与设备31-32
• 1.1.1 实验材料与试剂31-32
• 1.1.2 实验仪器32
• 1.2 实验方法32-38
• 1.2.1 乳化-化学交联法制备壳聚糖微球32-34
• 1.2.1.1 水油比对成球效果的影响33
• 1.2.1.2 交联剂用量对成球效果的影响33-34
• 1.2.2 喷雾干燥法制备壳聚糖微球34
• 1.2.3 微球的性质检测34-36
• 1.2.3.1 粒径分析34
• 1.2.3.2 傅里叶红外图谱分析34-35
• 1.2.3.3 扫描电子显微镜分析35
• 1.2.3.4 溶胀率测定35
• 1.2.3.5 堆积密度测定35
• 1.2.3.6 骨架密度测定35-36
• 1.2.3.7 孔密度测定36
• 1.2.4 微球载药量与包封率36-37
• 1.2.4.1 甲氨蝶呤测定波长的选择36
• 1.2.4.2 甲氨蝶呤-HCL 标准曲线的绘制36-37
• 1.2.4.3 载药量包封率的测定37
• 1.2.5 甲氨蝶呤载药微球的体外药物释放曲线37-38
• 1.2.5.1 甲氨蝶呤-磷酸盐缓冲液标准曲线的绘制37-38
• 1.2.5.2 体外释放曲线38
• 1.3 结果与讨论38-51
• 1.3.1 乳化-化学交联法制备壳聚糖微球38-41
• 1.3.1.1 壳聚糖微球的交联过程38-39
• 1.3.1.2 水油比对成球效果的影响39
• 1.3.1.3 交联剂用量对成球效果的影响39-41
• 1.3.2 微球的性质检测41-45
• 1.3.2.1 粒径分析41-42
• 1.3.2.2 傅立叶红外图谱分析42-43
• 1.3.2.3 扫描电子显微镜分析43-44
• 1.3.2.4 三种微球的性质检测比较44-45
• 1.3.3 载药量与包封率测定45-48
• 1.3.3.1 甲氨蝶呤测定波长的选择45
• 1.3.3.2 甲氨蝶呤-HCL 标准曲线的绘制45-46
• 1.3.3.3 载药量包封率的测定46-48
• 1.3.4 甲氨蝶呤载药微球的体外药物释放曲线48-51
• 1.3.4.1 甲氨蝶呤-磷酸盐缓冲液标准曲线的绘制48-49
• 1.3.4.2 乳化-化学交联壳聚糖载药微球体外释放曲线49-50
• 1.3.4.3 喷雾干燥壳聚糖载药微球体外释放曲线50-51
• 1.5 小结51-53
• 2 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的制备及性质检测53-63
• 2.1 实验材料与设备53-54
• 2.1.1 实验材料与试剂53-54
• 2.1.2 实验仪器54
• 2.2 实验方法54-57
• 2.2.1 壳聚糖温敏水凝胶的制备54-55
• 2.2.2 水凝胶的性质检测55-56
• 2.2.2.1 水凝胶相变时间的测定55-56
• 2.2.2.2 水凝胶溶胀率检测[78,79]56
• 2.2.3 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的构建56
• 2.2.4 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的扫描电子显微镜分析56
• 2.2.5 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的体外药物释放曲线56-57
• 2.2.5.1 甲氨喋呤-磷酸盐缓冲液标准曲线的绘制56-57
• 2.2.5.2 复合体系体外释放曲线57
• 2.3 结果与讨论57-62
• 2.3.1 壳聚糖温敏水凝胶的制备57
• 2.3.2 水凝胶的性质检测57-59
• 2.3.2.1 水凝胶相变时间的测定57-58
• 2.3.2.2 水凝胶溶胀性检测58-59
• 2.3.3 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的构建59
• 2.3.4 壳聚糖温敏水凝胶-载药微球复合相变体系的体外释放曲线59-62
• 2.3.4.1 甲氨蝶呤-磷酸盐缓冲液标准曲线的绘制59-60
• 2.3.4.2 复合体系体外药物释放曲线60-62
• 2.4 小结62-63
• 3 复合体系的生物学安全性评价及体内药物释放研究63-82
• 3.1 实验材料与设备63-64
• 3.1.1 实验材料与试剂63-64
• 3.1.2 实验仪器64
• 3.2 实验方法64-70
• 3.2.1 复合体系中甲氨蝶呤载药微球的筛选64-66
• 3.2.1.1 微核实验64-65
• 3.2.1.2 溶血性实验65-66
• 3.2.2 生物相容性检测66-68
• 3.2.2.1 原位注射用复合体系的制备及灭菌66
• 3.2.2.2 小鼠皮下注射66-67
• 3.2.2.3 血液相容性实验67-68
• 3.2.2.4 组织相容性实验68
• 3.2.3 药物在小鼠体内的释放曲线68-70
• 3.2.3.1 标准曲线的建立68-69
• 3.2.3.2 体内释放曲线69-70
• 3.3 结果与讨论70-80
• 3.3.1 复合体系中甲氨蝶呤载药微球的筛选70-71
• 3.3.1.1 微核实验70
• 3.3.1.2 溶血性实验70-71
• 3.3.2 生物相容性检测71-78
• 3.3.2.1 小鼠皮下注射71-73
• 3.3.2.2 小鼠成活情况及大体观察73
• 3.3.2.3 血液相容性实验73-75
• 3.3.2.4 组织相容性实验75-78
• 3.3.3 复合体系的体内释放曲线78-80
• 3.3.3.1 标准曲线的建立78-80
• 3.3.3.2 体内释放曲线80
• 3.4 小结80-82
• 全文总结82-84
• 参考文献84-92
• 致谢92-93
• 附录 193-94
• 附录 294-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：367419