殼聚糖溫敏水凝膠及其膜制劑性能研究與生物學(xué)評(píng)價(jià).pdf

1、殼聚糖是甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，由于其獨(dú)特的生物活性、可生物降解性、生物相容性，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。殼聚糖及其衍生物溫敏水凝膠的研究主要有殼聚糖和丙烯酸、N-異丙基丙烯酰胺共聚；殼聚糖與甘油磷酸鹽(CS/GP)共混水凝膠。其中CS/GP溫敏性凝膠以其獨(dú)特的溫度敏感性能，即在人體體溫以下為流動(dòng)的液體，溫度高于體溫則固化為凝膠，并且以其可注射性、良好的組織相容性、無(wú)毒副作用、在生物體內(nèi)可降解性，使得CS/GP溫敏水凝膠廣泛應(yīng)

2、用到藥劑學(xué)、組織工程等領(lǐng)域。 本論文通過(guò)異相法合成了水溶性的殼聚糖衍生物——?dú)ぞ厶羌句@鹽(HTCC)，并將HTCC添加到CS/GP溫敏凝膠體系，考察了HTCC對(duì)CS/GP溫敏凝膠體系的影響。并且選用不同的有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸溶解殼聚糖制備CS/GP溫敏凝膠，考察不同溶劑對(duì)CS/GP溫敏凝膠體系的影響。此外，依據(jù)CS/GP溫敏凝膠的高含水性、多孔性，制備了CS/GP水凝膠膜，并對(duì)膜的理化性能做了評(píng)價(jià)。主要得到以下結(jié)論： 利用殼聚

3、糖與醚化劑GTMAC反應(yīng)制備的殼聚糖季銨鹽(HTCC),溶于水后為透明粘性液體，HTCC取代度越高，水溶性越好。新合成的殼聚糖季銨鹽對(duì)pH值不敏感，可以溶解在更寬廣pH的溶液中而不發(fā)生沉淀。其中，HTCC溶解在水溶液中比在醋酸溶液中更加穩(wěn)定。 殼聚糖季銨鹽引入CS/GP體系后，能明顯的降低成膠時(shí)間，CS與HTCC配比為5：1時(shí)，成膠時(shí)間最小，溶膠-凝膠相轉(zhuǎn)溫度為3 min。但繼續(xù)增加HTCC的含量，CS-HTCC/GP體系無(wú)法成

4、膠。CS-HTCC/GP共混液低溫條件下為透明、流動(dòng)的液體，當(dāng)溫度高于25℃時(shí)則轉(zhuǎn)變成乳白色、不可流動(dòng)的凝膠。CS-HTCC/GP體系溫敏特性表現(xiàn)為，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，CS-HTCC/GP共混液需要長(zhǎng)時(shí)間(20 min)才能轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，并且成膠后強(qiáng)度較差。當(dāng)溫度升高至40℃及以上時(shí)，成膠速度太快而不易測(cè)定。當(dāng)溫度在正常體溫范圍(35-37℃)時(shí)，3-5min可完成溶膠-凝膠的轉(zhuǎn)變，而且凝膠的機(jī)械強(qiáng)度較好。甘油磷酸鈉的濃度對(duì)CS-HTCC

5、/GP體系的影響表現(xiàn)為，高的GP濃度能明顯縮短成膠時(shí)間。水凝膠的掃描電鏡結(jié)果顯示，CS/GP水凝膠與CS-HTCC/GP水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)均為多孔片層結(jié)構(gòu)，HTCC的加入使得孔徑變得變大。 采用不同的酸溶劑溶解殼聚糖，發(fā)現(xiàn)殼聚糖能在所有的單價(jià)酸中較寬的濃度范圍(0.05-0.15 mol/L)內(nèi)溶解，而僅僅能溶于部分濃度的多價(jià)酸。單價(jià)酸溶解的殼聚糖加GP后均具有溫敏成膠的性能，成膠時(shí)間在2-5 min，而多價(jià)酸溶解的殼聚糖加GP后，

6、則不能夠成膠。有利于成膠的因素有：低的酸濃度；高的殼聚糖濃度；高的甘油磷酸鈉濃度。所有的CS/GP共混液成膠前為流動(dòng)、可注射液體，成膠后為粘性、不可注射膠體。掃描電鏡顯示，水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)為多孔分枝狀結(jié)構(gòu)，孔徑大小與酸溶劑的類型有關(guān)，羧酸的烴鏈越長(zhǎng)，孔徑越大。以有機(jī)酸為溶劑制備的水凝膠粘度都明顯高于以無(wú)機(jī)酸為溶劑制備的水凝膠。硝酸為溶劑制備的水凝膠粘度最小，乳酸為溶劑的水凝膠粘度最大。有機(jī)酸的烴鏈越長(zhǎng)粘度越大。MTT法檢測(cè)不同溶劑制備的C

7、S/GP水凝膠對(duì)Hela細(xì)胞和原代培養(yǎng)的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞和增殖率的影響，以此評(píng)價(jià)水凝膠的細(xì)胞相容性。結(jié)果顯示，無(wú)論是MEF細(xì)胞還是Hela細(xì)胞，除了氯乙酸溶解的殼聚糖制備的水凝膠，其它溶劑制備的殼聚糖水凝膠都具有良好的細(xì)胞相容性。 采用溶劑蒸發(fā)法制備的CS/GP水凝膠膜結(jié)構(gòu)疏松，較柔韌，吸水后仍然能夠保持平展、結(jié)構(gòu)完整。而殼聚糖膜的結(jié)構(gòu)致密、干燥狀態(tài)下柔韌性差，吸水后卷曲、容易破碎。掃描電鏡顯示，殼聚糖膜橫切面致密、無(wú)空隙，而

8、CS/GP水凝膠膜橫切面為多孔狀結(jié)構(gòu)。這種多孔結(jié)構(gòu)為水凝膠膜的藥物包載提供了可行性。水凝膠膜的表面較殼聚糖膜表面稍微有些粗糙。 水凝膠膜的親水性能高于殼聚糖膜。水凝膠膜的柔韌性能優(yōu)于純殼聚糖膜。蛋白吸附實(shí)驗(yàn)表明，水凝膠膜對(duì)BSA和LYZ的吸附量都明顯高于殼聚糖膜。MTT測(cè)試結(jié)果表明，殼聚糖水凝膠膜具有良好的細(xì)胞相容性。將胎鼠成纖維細(xì)胞分散在膜表面培養(yǎng)，細(xì)胞能夠在CS膜與CS/GP水凝膠膜上良好的生長(zhǎng)，這為CS/GP水凝膠膜應(yīng)用到