殼聚糖—介孔二氧化硅載藥納米粒子的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-19 07:30
【摘要】:靶向藥物體系對治療我國高發(fā)性乳腺癌疾病具有重要意義。環(huán)境響應(yīng)性微納米藥物載體包裹抗腫瘤藥物體系具有獨(dú)特的優(yōu)勢,不僅可以作為有效的載體保護(hù)藥物分子不被降解,還可使藥物在癌變部位靶向釋放,增強(qiáng)藥物療效,減小毒副作用,在藥物緩控釋方面具有良好的應(yīng)用前景。殼聚糖(Chitosan,CS)是p H敏感性的天然高分子,作為藥物載體具有良好的生物相容性、可生物降解、無毒等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)介孔二氧化硅(MSN)納米粒子是一種具有良好生物相容性、熱穩(wěn)定性、較大的比表面積、無毒等優(yōu)點(diǎn)的無機(jī)納米藥物載體。因此本文結(jié)合天然高分子和無機(jī)納米粒子的優(yōu)勢,選用殼聚糖和介孔二氧化硅納米粒子作為藥物載體,制備了具有p H敏感性的殼聚糖-介孔二氧化硅載藥納米粒子,研究了載藥納米粒子的結(jié)構(gòu)、形貌和釋藥性能。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)以正硅酸乙酯為硅源,采用溶膠-凝膠法和雙模板法制備了介孔二氧化硅納米粒子。通過透射電鏡觀察了MSN的微觀形貌,通過氮?dú)馕摳綄?shí)驗(yàn)研究了介孔二氧化硅納米粒子的結(jié)構(gòu),以及表面活性劑對其結(jié)構(gòu)的影響。MSN基本呈規(guī)則的球形,粒徑分布均勻。隨著表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)濃度的增大,介孔二氧化硅納米粒子的粒徑隨之增大,通過BET比表面積和孔體積分析可知,當(dāng)CTAB的濃度為5.7 m M時(shí),介孔二氧化硅納米粒子的比表面積和孔體積較為適合作為藥物載體。(2)以布洛芬(IBU)為模型藥物,通過溶液擴(kuò)散吸附法制備了負(fù)載藥物的介孔二氧化硅納米粒子MSN/IBU。通過氫鍵自組裝的方法制備了具有p H響應(yīng)性的CS/MSN/IBU納米粒子。通過紅外光譜和氮?dú)馕摳綄?shí)驗(yàn)研究了載藥納米粒子的結(jié)構(gòu),用透射電鏡和掃描電鏡觀察了載藥納米粒子的形貌和粒徑,通過紫外分光光度計(jì)測定了納米粒子的載藥率。另外還研究了殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對載藥率的影響。載藥納米粒子依然呈規(guī)則的球形或橢球形且粒徑分布均勻。與MSN相比,載藥納米粒子的BET比表面積大副減小,這證明成功制備了載藥納米粒子。MSN對布洛芬52.8%,殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.4%、0.6%時(shí),對布洛芬的載藥率分別為22.2%、28.9%、38.4%。(3)載藥納米粒子藥物釋放性能和釋放動(dòng)力學(xué)研究。在模擬體溫環(huán)境中,MSN/IBU在正常組織體液p H值(7.4)條件下的釋藥量較癌細(xì)胞p H值條件下的稍大,IBU的釋放不具有p H響應(yīng)性,釋藥模式分別為非Fickian擴(kuò)散和典型的Fickian擴(kuò)散。CS/MSN/IBU在p H 6.8的緩沖溶液中的釋藥量和釋藥速率明顯高于p H 7.4下的,具有明顯的p H刺激響應(yīng)性。同時(shí),CS/MSN/IBU的釋藥量和釋藥率隨著殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而減小。在p H 6.8的釋藥介質(zhì)中,0.2%CS/MSN/IBU中IBU的釋放為典型的Fickian擴(kuò)散;0.4%CS/MSN/IBU中IBU的釋放為非Fickian擴(kuò)散;0.6%CS/MSN/IBU中IBU的釋放為非Fickian擴(kuò)散。
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TQ460.1;TB383.1
【圖文】:
1 緒論放迅速,不具有控制釋放作用。其優(yōu)點(diǎn)主要是藥物釋放速度快,毒副作用;可以增溶不同脂溶性的藥物;藥物分散性較好。微/納米球[5]則是由天然高分子或者合成聚合物制備的固態(tài)膠體顆粒,藥物可以通過溶解、吸附等方法負(fù)載在微納米球上,具有緩釋、靶向性、制備簡單等優(yōu)點(diǎn),但在載體的制備過程中有一定的有機(jī)溶劑殘留,且在一定程度上生物不相容,容易造成細(xì)胞毒性。納米脂質(zhì)體[6]是指將藥物包封或負(fù)載于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)而形成的微型泡囊體。納米脂質(zhì)體可負(fù)載親水性藥物或者親脂性藥物,具有良好的生物相容性和細(xì)胞組織相容性,同時(shí)具有緩釋、靶向性等特點(diǎn)。納米膠束[7, 8]是指同時(shí)含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩親性嵌段共聚物在水中自組裝形成的核-殼型納米膠束。納米膠束同時(shí)包含親水基團(tuán)和疏水基團(tuán),可對親脂性或親水性藥物增溶或者包裹。
構(gòu)與纖維素相似,是地球上僅次于纖維素的第二大可再一的天然陽離子高分子,具有良好的生物相容性、生物、抗菌和促凝血等性能,并且無毒、價(jià)格便宜,在食品、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。殼聚糖獨(dú)特的生物為最有前途的生物醫(yī)用材料之一,特別是在藥物釋放載程等方面具有很大的應(yīng)用前景。聚糖還具有其他一些優(yōu)異性能,如免疫刺激特性、抑制物感染的抵抗力等。殼聚糖分子鏈上含有大量脂肪族伯胺可被質(zhì)子化(胺的 pKa 為 6.3),呈陽離子性,可以形以和許多陰離子形成離子復(fù)合物。殼聚糖分子鏈上的大構(gòu)隨環(huán)境 pH 值和離子濃度的變化而變化,出現(xiàn)相應(yīng)的 敏感藥物載體的理想材料。殼聚糖作為藥物載體不僅可延長藥物療效、降低藥物毒副作用、提高疏水性藥物的給藥途徑,還可以大大加強(qiáng)載體的靶向給藥能力[40-42],學(xué)工程等諸多領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景[20, 43-45]。
圖 1.3 常見的 N-取代溫度敏感水凝膠結(jié)構(gòu)Fig. 1.3 Structures of common N-substituted temperature-sensitive hydrogelsunshen Liu 等[82]將兩種具有生物相容性的接枝共聚物殼聚糖-g-聚烯酰胺(CS-g-PNIPAM)、羧甲基纖維素-g-聚氮異丙基丙烯C-g-PNIPAM)組裝成具有溫度敏感性的聚電解質(zhì)(PEC)膠束作為的載體。PEC 膠束的結(jié)構(gòu)為核-殼結(jié)構(gòu),即以帶正電的殼聚糖與帶纖維素由靜電相互作用形成的結(jié)構(gòu)為核,以具有溫敏性的 PNIPAM PEC 膠束有較低溫臨界溫度(37 ℃),與 PNIPAM 的較低溫臨℃)相比更符合人體溫度,作為藥物載體。o Yu 等[83]首先通過巰基化將殼聚糖改性為殼聚糖-4-硫代-丁-TBA),之后將 CS-TBA、羥基磷灰石(HA)、β-磷酸甘油酸二鈉(β 原 位 凝 膠 合 成 法 制 備 了 一 種 新 型 的 具 有 溫 度 敏 感 性 的 水-TBA/HA/β-GP)。CS-TBA/HA/β-GP 水凝膠的敏感溫度為 37 ℃,能模量和損耗模量,對藥物具有長時(shí)間緩釋性能。
本文編號(hào):2762118
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TQ460.1;TB383.1
【圖文】:
1 緒論放迅速,不具有控制釋放作用。其優(yōu)點(diǎn)主要是藥物釋放速度快,毒副作用;可以增溶不同脂溶性的藥物;藥物分散性較好。微/納米球[5]則是由天然高分子或者合成聚合物制備的固態(tài)膠體顆粒,藥物可以通過溶解、吸附等方法負(fù)載在微納米球上,具有緩釋、靶向性、制備簡單等優(yōu)點(diǎn),但在載體的制備過程中有一定的有機(jī)溶劑殘留,且在一定程度上生物不相容,容易造成細(xì)胞毒性。納米脂質(zhì)體[6]是指將藥物包封或負(fù)載于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)而形成的微型泡囊體。納米脂質(zhì)體可負(fù)載親水性藥物或者親脂性藥物,具有良好的生物相容性和細(xì)胞組織相容性,同時(shí)具有緩釋、靶向性等特點(diǎn)。納米膠束[7, 8]是指同時(shí)含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩親性嵌段共聚物在水中自組裝形成的核-殼型納米膠束。納米膠束同時(shí)包含親水基團(tuán)和疏水基團(tuán),可對親脂性或親水性藥物增溶或者包裹。
構(gòu)與纖維素相似,是地球上僅次于纖維素的第二大可再一的天然陽離子高分子,具有良好的生物相容性、生物、抗菌和促凝血等性能,并且無毒、價(jià)格便宜,在食品、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。殼聚糖獨(dú)特的生物為最有前途的生物醫(yī)用材料之一,特別是在藥物釋放載程等方面具有很大的應(yīng)用前景。聚糖還具有其他一些優(yōu)異性能,如免疫刺激特性、抑制物感染的抵抗力等。殼聚糖分子鏈上含有大量脂肪族伯胺可被質(zhì)子化(胺的 pKa 為 6.3),呈陽離子性,可以形以和許多陰離子形成離子復(fù)合物。殼聚糖分子鏈上的大構(gòu)隨環(huán)境 pH 值和離子濃度的變化而變化,出現(xiàn)相應(yīng)的 敏感藥物載體的理想材料。殼聚糖作為藥物載體不僅可延長藥物療效、降低藥物毒副作用、提高疏水性藥物的給藥途徑,還可以大大加強(qiáng)載體的靶向給藥能力[40-42],學(xué)工程等諸多領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景[20, 43-45]。
圖 1.3 常見的 N-取代溫度敏感水凝膠結(jié)構(gòu)Fig. 1.3 Structures of common N-substituted temperature-sensitive hydrogelsunshen Liu 等[82]將兩種具有生物相容性的接枝共聚物殼聚糖-g-聚烯酰胺(CS-g-PNIPAM)、羧甲基纖維素-g-聚氮異丙基丙烯C-g-PNIPAM)組裝成具有溫度敏感性的聚電解質(zhì)(PEC)膠束作為的載體。PEC 膠束的結(jié)構(gòu)為核-殼結(jié)構(gòu),即以帶正電的殼聚糖與帶纖維素由靜電相互作用形成的結(jié)構(gòu)為核,以具有溫敏性的 PNIPAM PEC 膠束有較低溫臨界溫度(37 ℃),與 PNIPAM 的較低溫臨℃)相比更符合人體溫度,作為藥物載體。o Yu 等[83]首先通過巰基化將殼聚糖改性為殼聚糖-4-硫代-丁-TBA),之后將 CS-TBA、羥基磷灰石(HA)、β-磷酸甘油酸二鈉(β 原 位 凝 膠 合 成 法 制 備 了 一 種 新 型 的 具 有 溫 度 敏 感 性 的 水-TBA/HA/β-GP)。CS-TBA/HA/β-GP 水凝膠的敏感溫度為 37 ℃,能模量和損耗模量,對藥物具有長時(shí)間緩釋性能。
【參考文獻(xiàn)】
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1 王彥竹;孫立章;宋愛華;姜同英;王思玲;;介孔二氧化硅納米粒的制備及對載藥與藥物溶出度的影響[J];沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期
2 蘇德森;王思玲;;納米微粒給藥系統(tǒng)[J];中國藥劑學(xué)雜志(網(wǎng)絡(luò)版);2003年01期
3 趙依妮;李怡;胡鯤;阮記明;葉鑫;楊先樂;;諾氟沙星殼聚糖微膠囊緩釋作用研究[J];水生生物學(xué)報(bào);2014年04期
4 張青,朱家壁;脂質(zhì)體藥物傳輸系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J];藥學(xué)進(jìn)展;2004年02期
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6 陸彬;納米乳與亞微乳給藥系統(tǒng)[J];中國藥師;2004年10期
本文編號(hào):2762118
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