姜黄素载药水凝胶的制备与评价

发布时间：2020-06-05 06:02

【摘要】：姜黄素(Curcumin,CUR)是从多年生草本植物姜黄的根茎中提取出来的一种多酚类化合物,具有药理活性广泛、毒副作用小、安全剂量高而被广泛用于食品工业和医学科学研究。然而,CUR存在难溶于水、化学性质不稳定、口服吸收差和人体内经肠道代谢快的缺陷,极大地限制了CUR在生物医学上的应用。胶束是一类具有疏水性内核和亲水性外壳的胶体溶液。胶束的疏水链段在水中自缔合聚集以形成疏水性的内腔,该空腔可用作疏水性药物的储库,胶束的亲水链段作为亲水外层伸入到水中可以稳定胶束。胶束为疏水性药物的递送提供了一种潜在的药物递送载体。水凝胶是水溶性高分子材料的三维交联网络结构,水凝胶的特性是能够吸收大量的水或生物体液。最近的研究发现,?-环糊精(alpha-cyclodextrin,?-CD)可以和一些以环氧乙烷为单体的聚合物形成交联网状结构进而制备水凝胶。这种水凝胶的形成通常由两个阶段组成。首先,?-CD的空腔内部可以通过分子间作用力与客体聚合物形成线形结构,然后通过相邻?-CD之间的氢键作用形成交联网状结构,且?-CD间的氢键作用可以稳定这种交联网络结构。最近报道的客体材料有聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)、聚氧乙烯(Polyoxyethylene,PEO)、单甲氧基聚乙二醇(monomethoxypolyethylene glycol,MPEG)。这些材料的衍生物通过化学或者物理方法包埋药物制得载药胶束,然后与?-CD混合即可获得载药水凝胶。本研究首先以单甲氧基聚乙二醇(MW=2KDa)为亲水性骨架,以聚己内酯为疏水性链段,制备了具有两亲性的单甲氧基聚乙二醇-聚己内酯(monomethoxy polyethylene glycol-polycaprolactone,MPEG-PCL),并采用~1H-NMR和FT-IR分析手段对其结构进行确证。以MPEG-PCL为材料,通过薄膜水化法制备了姜黄素载药胶束(Curcumin-loaded micelles,CUR-M),并对CUR-M的制备工艺和理化性质进行了考察。CUR-M的最优制剂配方为:丙酮用量为2 mL、MPEG-PCL与CUR的质量比为7:1、水化体积为5 mL、水化温度为60℃,最佳制备工艺得到的CUR-M的包封率和载药量分别为93.57±1.67%和12.14±0.33%;CUR在水中的溶解度增加了1.87×10~6倍,CUR-M明显改善了药物的水溶性;CUR-M的平均粒径和Zeta电位值分别为48.75±1.90 nm和-13.2±0.8mV;CUR-M的XRD和FT-IR表征证实了CUR被包封于MPEG-PCL中,且以无定型状态存在。CUR-M与?-CD通过物理混合法制备了姜黄素载药水凝胶(CUR-loaded hydrogels,CUR-H),并对制剂配方中?-CD的浓度和CUR-H的理化性质进行考察,进行了CUR-H的溶蚀、皮肤渗透以及皮肤内药物的沉积量实验。结果表明,CUR-H的最优制剂配方为:?-CD的浓度为180 mg/mL、CUR-M与?-CD体积比为2:1(v/v);CUR-H水溶液的平均粒径和Zeta电位分别为50.49±0.94 nm和-14.23±0.12 mV;CUR-H水溶液的稳定性考察也间接证明CUR-H具有较好的稳定性;XRD和FT-IR表征证实成功制备了CUR-H;溶蚀实验结果表明,CUR-H可以快速持续的溶蚀并且存在时间依赖性,在4.5h内约有90%的水凝胶被溶蚀;CUR-H的皮肤渗透和皮肤内药物的沉积量实验结果发现,CUR-H组在皮肤中药物的沉积量是物理混合凝胶对照组的6.23倍,其皮肤渗透性明显增强,并且荧光显微研究也证实了这一结果。构建巴豆油诱导小鼠耳部急性炎症模型后,以地塞米松乳膏为阳性对照,空白凝胶为阴性对照组,基于小鼠耳部厚度和重量变化,评价了CUR-H的抗炎活性。给药6 h,小鼠耳朵厚度和重量变化分析结果表明,CUR-H表现出了比市售地塞米松乳膏更好的炎症抑制效果,并且小鼠耳朵组织病理学研究也证实了这一研究结果。综上,本研究开发了一种局部外用的CUR-H,用于急性炎症的治疗。水凝胶的溶蚀实验、皮肤渗透性实验、抗炎活性研究结果证实,CUR-H适合皮肤给药,且具有比市售地塞米松乳膏更好的炎症抑制效果。该研究为开发安全、高效、皮肤渗透强的凝胶制剂提供了研究基础。
【图文】：

济南大学硕士学位论文第一章 绪论1.1 姜黄素姜黄是一种短茎多年生植物，，其根茎呈圆柱形（图 1.1），直径可达 100 厘米。长有椭圆形或卵形叶子，开有白色和淡紫色的花。姜黄素（CUR）是从姜黄的根茎中提取出来的一种黄色粉末，CUR 约占姜黄总重量的 3 %～6 %。科研人员早在两个世纪以前就对 CUR 的相关性质开展了研究。CUR 的纯品最早是由 Vogel 和 Pelletier 两位科学家首次制备。CUR 的结构式是 Roughley 和 Whiting 首次发现并确证。Payton 等人在 2007 年确证了 CUR 的立体构型。目前市场售卖的是 CUR 的混合物，即去甲氧基姜黄素、CUR 和双去甲氧基姜黄素[1]。

图 1.2 CUR 结构式Fig 1.2 The structure of CUR的药理活性广泛，当前文献报道的 CUR 具有抗炎、抗纤维化、抗囊泡形成、预防和治疗癌症。此外，文献报道还报道了 CUR 具II 型糖尿病、预防低密度脂蛋白氧化[6]、治疗类风湿性关节炎[7]、肺部毒性和纤维化、阻止血小板聚集和心肌梗死、多发性硬化[9]伤口愈合、抑制 HIV 复制、促进胆汁分泌、保护肝、预防白内障化等多种药理活性。素的抗炎活性机体在受到包括感染和组织损伤在内的有害环境引起的一种适包括由于组织损伤或病原体触发机体的免疫系统而造成的急性炎病原刺激或者慢性感染等引起的慢性炎症。大量的研究表明，炎路的改变有关（如 COX-2、NF- B、IL-10、iNOS 等）。炎症会
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R283.6;R285

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨清媛;张相年;赵树进;;单甲氧基聚乙二醇-醛修饰超氧化物歧化酶的研究[J];西南国防医药;2012年08期

2 顾浩;芮必胜;黄友林;陈新国;吴仁荣;;单甲氧基聚乙二醇的合成新工艺[J];中国高新技术企业;2009年08期

3 宗晨,姜剑洁,张蓓蕾;单甲氧基聚乙二醇5000修饰胶原酶的初步研究[J];中国医药工业杂志;1999年01期

4 陈阳建;宋潇达;彭富君;黎晶晶;;单甲氧基聚乙二醇氨基的制备[J];精细化工;2015年04期

5 王孝杰;孙建平;李效东;刘克良;;氨基化单甲氧基聚乙二醇的合成研究[J];精细化工中间体;2006年01期

6 余义义;贺英菊;宋相容;杨阳;张金坤;徐蓓;何治尧;;基于甲氧基聚乙二醇-胆固醇的新型胶束载体研究[J];中国药学杂志;2013年14期

7 陆悦;周静;施和平;陈强;吴石山;;甲氧基聚乙二醇单醚丙烯酸酯的合成及共聚物的热稳定性[J];高分子材料科学与工程;2011年12期

8 牛国琴,潘弘,张静,徐雯,陆伟跃;甲氧基聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺的制备及其对脂质体的稳定作用[J];中国医药工业杂志;2003年10期

9 甘李;余义义;徐蓓;宋相容;何谷;何黎黎;;载紫杉醇的甲氧基聚乙二醇-胆固醇胶束的研究[J];华西药学杂志;2014年06期

10 李坤泉;韩福堂;李红强;赖学军;曾幸荣;;甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性苯丙乳液的制备及表征[J];化学与黏合;2014年05期

相关会议论文 前10条

1 易喻;周辉平;王鸿;孙汉栋;应国清;;单甲氧基聚乙二醇固相修饰超氧化物岐化酶的研究[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2009年学术交流会论文摘要汇编[C];2009年

2 赵辉鹏;查刘生;;单甲氧基聚乙二醇—聚(己内酯-co-丙交酯)嵌段共聚物的~(13)C NMR表征[A];第十四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2006年

3 刘冬;祝方明;梁华晴;;甲氧基聚乙二醇-b-聚(乳酸-co-乙醇酸)的合成及溶液自组装[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题J：高分子组装与超分子体系[C];2017年

4 邹华;冉千平;吴石山;沈健;;PAA-g-MPEO对TiO_2悬浮液的影响[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2007年

5 苏雨;王莉莉;宇海银;;聚乙二醇在聚丙烯膜表面点击修饰及其抗污染性能研究[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题M 高分子工业[C];2015年

6 汪林发;李朝章;王功宝;孙静;梁昌萍;杨大成;;选择性聚乙二醇化赖氨酸的合成研究[A];有机合成创新—产业化的新动力——中国化学会全国第三届有机合成化学与过程学术讨论会论文摘要集[C];2010年

7 姜艳;白杰;周全凯;金凤龙;;甲氧基聚乙二醇烯丙基封端聚醚的制备及其在水泥减水剂中的应用[A];“全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨2008年混凝土质量专业委员会年会论文集[C];2008年

8 全大萍;廖凯荣;李晓杰;;mPEG-b-PLA共聚物的合成及载BSA微球性能研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年

9 孙丽超;刘金川;赵汉英;;可反应性聚合物胶束的制备、组装及抗氧化性能的研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E：分子组装与超分子聚合物[C];2013年

10 王耀文;王耀虎;杨晓霞;;聚羧酸盐减水剂粉剂的制备与应用[A];“改变的力量”2016第十三届全国商品混凝土可持续发展论坛（2016中国商品混凝土年会）论文集[C];2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 周飞龙;姜黄素载药水凝胶的制备与评价[D];济南大学;2019年

2 赵多艳;大豆磷脂酰乙醇胺-甲氧基聚乙二醇2000的应用研究[D];南京理工大学;2018年

3 刘冲;单甲氧基聚乙二醇衍生物的制备[D];青岛科技大学;2017年

4 刘东华;星型聚乙二醇的合成研究[D];湖南师范大学;2005年

5 张荣华;单甲氧基聚乙二醇丙醛修饰脑蛋白水解物的初步研究[D];东北林业大学;2008年

6 吕楠楠;壳聚糖的改性研究[D];长春理工大学;2011年

7 沈婧yN;冬凌草甲素的聚乙二醇修饰物的合成及其体内外性质的研究[D];山东大学;2014年

8 孙浩;聚羧酸系减水剂的合成研究及应用[D];江南大学;2011年

9 韩明;聚羧酸系高效减水剂的合成与性能[D];河北工业大学;2008年

10 李丽;聚羧酸系高效减水剂的制备及性能研究[D];南京理工大学;2009年

本文编号：2697622