摘要
随着医疗技术的快速发展，传统的给药方式逐渐暴露出药物作用时间短，生物利用度低的短板，这使得患者在急需快速恢复的情况下，药物的疗效往往不尽如人意。因此就需要一种更高效的药物输送方式，各种药物载体材料应运而生。其中水凝胶材料因其三维网络结构，优异的保水性及生物相容性被广泛关注。 本文基于海藻酸钠（SA）及纤维素纳米晶须（CNWs）和氧化石墨烯（GO）制备了一系列载药SA基水凝胶，对其形态结构，溶胀性能，药物释放性能及抑菌性能等进行了系统的研究，主要研究内容与结论如下: （1）为了构建特定形状的水凝胶，采用离子交联法制备SA水凝胶，碳酸钙（CaCO3）和葡萄糖酸内酯（GDL）协同作为交联剂。通过改变Ca2+和 GDL的摩尔比探究交联剂协同作用对水凝胶结构的影响。以CaCO3为钙源制得的水凝胶宏观呈厚度均匀的圆片状，微观呈三维相互连接的多孔结构。以布洛芬（IBU）作为药物模型，研究IBU在水凝胶载体中的释放行为。当Ca2+与GDL的摩尔比为0.6时，制备的水凝胶片在释放液中稳定性较好，IBU的累积释放量最大，可达到82.85％。对比不同pH释放液中IBU的释放行为，随着pH值的增大，IBU的累积释放量增加，证明了 SA水凝胶的pH响应性。动力学模型分析可知，IBU在SA水凝胶中的释放行为由扩散和溶蚀共同作用。 （2）纯SA水凝胶易破损，为了进一步提升水凝胶载体的稳定性，基于Ca2+与GDL的摩尔比为0.6,在SA水凝胶中加入CNWs制备CNWs/SA水凝胶。溶胀测试可知CNWs的加入使水凝胶溶胀率降低，同时稳定性得到提高。IBU在CNWs/SA水凝胶中释放速率先快后慢，在50 h时趋近平缓。1.5CNWs/SA水凝胶中IBU的累积释放量最大可达到70％,表明CNWs/SA水凝胶对IBU的释放起到缓释的作用。动力学模型分析可知，IBU在CNWs/SA水凝胶中的释放由扩散和溶蚀共同作用。菌落计数法测试表明，CNWs的添加对SA水凝胶抑制大肠杆菌的活性有一定的影响，抑菌效果不显著。 （3）为赋予水凝胶载体功能性，不同浓度的GO与SA通过Ca2+交联形成GO/SA水凝胶。GO边缘存在多个亲水官能团与水分子形成氢键进而促进水凝胶的溶胀。当GO的浓度为0.2mg/mL时，水凝胶的最高溶胀率可以达到83.6％。以808 nm近红外光照射GO/SA水凝胶，水凝胶中的IBU释放量呈阶梯式上升趋势，表明GO的光热转换功能可以调控SA水凝胶中药物的释放。药物释放动力学模型表明IBU在GO/SA水凝胶中的释放机制涉及扩散和溶蚀的协同作用。菌落计数法测试表明GO具有抑制细菌存活的能力，赋予SA水凝胶抑菌性能。同时GO/SA水凝胶细胞活性评估可知细胞存活率均在95％以上，显示出非常低的细胞毒性作用。证明GO/SA水凝胶可以作为药物载体的理想材料。
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