摘要
在过去的几年中,随着生物医学和组织工程的快速发展,聚合物纳米微球和可生物降解的水凝胶受到了越来越多的关注。它们在生物医药领域应用广泛,尤其是应用在生物活性聚合物的体内/体外传输和控释等方面。由于聚合物基的载药体系存在载药率低,生物降解性差,对药物释放的时控性差等不足,都使得基于聚合物的载药体系在实际应用中受到限制。本论文制备了pH/温度双重敏感的中空聚合物纳米微球和可生物降解的纳米复合透明质酸水凝胶双载药体系,并系统研究了两种材料的药物控释性能。 本论文第一部分以3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯改性的二氧化硅(SiO2-MPS)微球作为模板,结合蒸馏沉淀聚合法和表面硫醇-烯烃点击化学制备了内层为pH敏感的 P(MAA-co-DVB)聚合物层,外层为温敏的 PNIPAm聚合物刷的空心P(MAA-co-DVB)-g-PNIPAm纳米微球。PNIPAm是通过可逆加成断裂链转移聚合法(RAFT)合成,再通过还原得到端基为-SH的PNIPAm-SH聚合物,最后利用硫醇-烯烃点击反应接枝到纳米微球表面。利用这种方法得到的接枝密度较高,并且随着PNIPAm-SH分子量的增大接枝密度随之降低,由0.70 chains/nm2减小到0.15 chains/nm2。采用水溶性的药物盐酸阿霉素(DOX·HCl)作为药物模型,对纳米胶囊的可调的壳层渗透性在药物控释中的应用进行了深入研究。壳层渗透常数可以通过控制 P(MAA-co-DVB)聚合物层的壳层厚度, PNIPAm聚合物刷的接枝密度以及环境的pH和温度来调节。这种壳层渗透性可调的纳米微球可实现对包埋药物分子的可控释放。 本论文第二部分采用可生物降解的天然大分子透明质酸作为凝胶前体,将中空聚合物纳米微球均匀分散于凝胶网络当中,成功制备了生物相容性好,可生物降解的纳米复合水凝胶材料,主要研究了纳米复合水凝胶的载药及释药特点。考察了在纳米复合水凝胶的制备过程中,凝胶前体的质量分数,辣根过氧化酶的浓度,双氧水的浓度对凝胶化时间以及其溶胀性能的影响,探索了纳米复合水凝胶的药物缓释特点。实验结果表明体系凝胶化时间与HRP的浓度,双氧水的浓度以及凝胶前体的质量分数在一定范围内成反比。随着凝胶前体质量分数的增加,形成的三维网状结构更加密集,体系吸水溶胀性能提高。体外药物负载及释放研究表明,纳米复合水凝胶体系可以作为一种双载药体系,对药物的缓释性能要明显优于单纯的中空聚合物纳米微球。
NETL