殼聚糖改性及負(fù)載治療PTCA術(shù)后再狹窄藥物研究.pdf

1、經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)(percutaneoustransluminalcoronaryangioplasty，PTCA)已成為冠心病治療的主要手段，廣為臨床應(yīng)用。PTCA拓寬了急性心肌梗死治療的新領(lǐng)域，形成及時和更充分的再灌注，并可減少溶栓成功后的殘余狹窄；但PTCA術(shù)后常發(fā)生冠狀動脈再狹窄(restenosis，RS)，造影隨訪其發(fā)生率達(dá)30％～40％。嚴(yán)重影響了PTCA和冠脈內(nèi)支架的治愈率。為了提高PTCA術(shù)后再狹窄治愈率，必須提高在

2、病變部位(再狹窄部位)的給藥能力，同時降低藥物對正常組織的毒性，因此能夠同時滿足治療所需的藥物釋放濃度和作用時間的新型靶向性藥物載體是解決問題的關(guān)鍵。在本課題研究中，我們合成了一系列具有良好生物相容性和靶向性的殼聚糖改性產(chǎn)物作為治療PTCA術(shù)后再狹窄的藥物載體，其中包括季銨鹽改性殼聚糖、葉酸改性殼聚糖和葡萄糖酸改性殼聚糖，并研究了這些改性產(chǎn)物作為ASA、PRO和NO三種藥物的載體對藥物在體外釋放性能的影響。殼聚糖改性產(chǎn)物本身都有一定的生

3、物活性和藥用價值，在人體內(nèi)代謝后可以同時發(fā)揮負(fù)載藥物和載體材料本身的生理調(diào)節(jié)作用。論文中主要對其合成方法、化學(xué)結(jié)構(gòu)和釋放性能進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1.季銨鹽改性殼聚糖的抗氧化性能研究。本文從殼聚糖的改性入手，制備了不同類型的殼聚糖改性產(chǎn)物，并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。不僅對C-2位上的活性胺基進(jìn)行了不同的季胺化改性，而且在保護(hù)胺基的前提下對C-6位上的羥基也進(jìn)行了相同的季胺化改性。系統(tǒng)地比較了不同季銨鹽對殼聚糖相同或不

4、同位點上改性后的抗氧化性的差異。通過對殼聚糖進(jìn)行改性，進(jìn)而研究改性后的產(chǎn)物對羥自由基、超氧陰離子和DPPH自由基的清除作用，為殼聚糖改性相關(guān)方面的研究、應(yīng)用提供依據(jù)。 在C-2位胺基上接上季胺鹽的效果略好于接在羥基上，可見羥基在抗氧化過程中起著相對重要的作用。根據(jù)各實驗結(jié)果還可認(rèn)為，由于反應(yīng)位阻和分子締合等原因，在去除OH和O2上，大分子量殼聚糖的作用更強；而在去除DPPH時，則是小分子量殼聚糖能力更強；接上較小季胺基團的大分子

5、量殼聚糖具有更強的抗氧化能力。 2.試驗中合成了一種新型的殼聚糖季胺鹽O-(2-羥基)丙基-3-三甲基氯化銨殼聚糖(O-HTCC)，并對O-HTCC負(fù)載BSA的納米粒子進(jìn)行了詳細(xì)的研究。詳細(xì)的討論了不同制備條件下形成的納米粒子的形態(tài)和尺寸的變化；負(fù)載BSA的殼聚糖以及O-HTCC納米粒子在模擬體內(nèi)環(huán)境的體外釋放規(guī)律；首次研究了BSA在納米粒子中晶體結(jié)構(gòu)的變化。 與殼聚糖納米粒子相比，O-HTCC納米粒子的包封率和載藥量更

6、大。當(dāng)TPP濃度是2mg/mL，BSA濃度是1mg/mL時，BSA在O-HTCC納米粒子中的包封率和載藥量分別達(dá)到87.5％和99.5％。殼聚糖負(fù)載BSA后納米粒子的尺寸比純的殼聚糖納米粒子要大，相反O-HTCC負(fù)載BSA后納米粒子的尺寸比純的O-HTCC的納米粒子要小，隨著BSA濃度的增大，負(fù)載BSA的殼聚糖或O-HTCC納米粒子粒徑都增大。BSA濃度對O-HTCC負(fù)載BSA納米粒子的突釋率也有很大影響，且隨著BSA濃度的增大，O-H

7、TCC負(fù)載BSA納米粒子的包封率和載藥量都增大。BSA包載到殼聚糖或O-HTCC納米粒子中后，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大改變，這說明殼聚糖及其季銨鹽改性產(chǎn)物O-HTCC的大分子在跟TPP發(fā)生離子交聯(lián)的過程中，帶正電的殼聚糖分子或O-HTCC分子能夠引導(dǎo)BSA分子重新排列，使之出現(xiàn)新的晶體結(jié)構(gòu)。 3.季銨鹽殼聚糖(O-HTCC)同時負(fù)載阿司匹林(ASA)和普羅布考(PRO)兩種固體藥物的性能研究，以及作為氣體藥物NO的載體的研究。研究了分

8、別負(fù)載ASA和PRO兩種藥物以及同時負(fù)載這兩種藥物的納米粒子的形態(tài)和尺寸，及其外釋放規(guī)律。結(jié)果顯示：ASA和PRO在納米粒子中的存在狀態(tài)并不相同，親水性的ASA是以非晶體狀態(tài)存在，而親油性的PRO是以晶體狀態(tài)存在的。當(dāng)同時負(fù)載這兩種藥物時，兩者可以互相影響釋放速率，并且釋放速度都加快。另外，合成了殼聚糖季銨鹽/NO加成物，對殼聚糖季銨鹽/NO加成物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的討論；研究了不同分子量和不同位點季銨鹽改性殼聚糖對NO釋放動力學(xué)的

9、影響。結(jié)果顯示：相對于HTCC來說，O-HTCC的NO負(fù)載量較大，釋放速率也比較快；而對于同種載體而言，分子量大的季銨鹽改性殼聚糖由于改性程度較差，所以與NO的反應(yīng)能力也較差，同時也不利于NO的釋放。 4.葉酸改性殼聚糖、羧甲基殼聚糖和O-HTCC的制備及改性產(chǎn)物負(fù)載NO的性能研究。制備了葉酸改性殼聚糖，葉酸改性O(shè)-羧甲基殼聚糖，葉酸改性O(shè)-HTCC等一系列合成產(chǎn)物，并對其進(jìn)行了紅外和核磁表征；與NO分子反應(yīng)產(chǎn)生三種新型的親核N

10、O供體，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究它們的NO釋放性能。研究表明：O-HTCC-FA-NO加成產(chǎn)物(摩爾比：O-HTCC/FA=2/1)有較長的NO釋放半衰期，t1/2=0.866h；而CS-FA-NO加成產(chǎn)物有相對較短的半衰期，t1/2=0.248h(CS/FA=2/1)和t1/2=0.257h(CS/FA=1/2)，但是可以看出，當(dāng)FA和CS的摩爾比增大時，其合成產(chǎn)物NO加成物的半衰期和負(fù)載量都變大，如CS/FA=2/1的最大釋放量

11、是36.72nmol/mg，而CS/FA=1/2的最大釋放量是84.3nmol/mg。 5.葡萄糖酸改性殼聚糖和改性羧甲基殼聚糖及其負(fù)載NO的性能研究。制備了葡萄糖酸改性殼聚糖，葡萄糖酸改性O(shè)-羧甲基殼聚糖等一系列合成產(chǎn)物，對其進(jìn)行紅外和核磁表征；與NO分子反應(yīng)后產(chǎn)生兩種新型親核NO供體，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了它們的NO釋放性能。結(jié)果表明：分子量較小的CS生成的SBC-NO供體有較高的負(fù)載量；而相同分子量的情況下，CMC

12、S生成的SBCS-NO比CS生成的SBC-NO有更長的釋放半衰期。 本文的創(chuàng)新點： 本文主要合成了幾種新型的藥物載體，并對其性能進(jìn)行了研究，主要創(chuàng)新點如下： 1.系統(tǒng)的比較了殼聚糖的不同位點季胺化改性產(chǎn)物對清除自由基(羥自由基OH，超氧陰離子自由基氧O2和DPPH自由基)的能力。研究了不同位點季胺鹽改性的殼聚糖，季胺鹽改性的不同分子量大小的殼聚糖以及相同位點不同季胺鹽改性殼聚糖的抗氧化性差異。闡述了反應(yīng)位阻和分子

13、締合以及分子量大小等原因跟清除自由基能力之間的密切關(guān)系。 2.以C-6位季胺鹽改性殼聚糖為載體，研究了負(fù)載BSA藥物的性能，同時研究了這些載藥納米粒子的形態(tài)和BSA在納米粒子中晶體結(jié)構(gòu)的變化，并研究了BSA的體外釋放性能。 3.以季銨鹽改性殼聚糖為載體，首次研究了同時負(fù)載阿斯匹林和普羅布考兩種藥物后的季銨鹽改性殼聚糖納米粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)，以及藥物在納米粒子內(nèi)的存在形態(tài)和體外釋放性能。這種負(fù)載復(fù)合藥物的納米載藥系統(tǒng)能夠滿足治