殼聚糖基聚電解質(zhì)復(fù)合物納米粒子的制備、表征及其藥物負(fù)載性能的初步研究.pdf

1、聚電解質(zhì)復(fù)合物(Polyelectrolytecomplexes，PEC)是指兩種帶有相反電荷的大分子通過靜電吸引力的相互作用所形成的大分子復(fù)合物。由于其具有很多優(yōu)異性，近二十年來得到了廣泛的研究，并在環(huán)保、新型膜材料、模板聚合、蛋白質(zhì)分離、藥物載體及分子自組裝等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。天然聚陽離子電解質(zhì)殼聚糖(CS)，具有生物可降解性、低毒、良好的生物相容性，可自行降解、代謝，可被機(jī)體吸收和排泄等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥和制劑。藥物

2、制劑上納米粒子(又稱毫微球，直徑為10-1000nm)比微米粒子具有更多優(yōu)越性，可使大分子順利通過上皮組織，促進(jìn)藥物的滲透吸收，有效地提高藥物的生物利用度，減少副作用。研究殼聚糖的分子參數(shù)和復(fù)合另一種高聚物對納米粒子給藥性能的影響，以及增強(qiáng)藥物與生物體表作用的敏銳性和提高藥物的傳輸效果都是很有意義的工作。 本論文的工作是基于上述研究背景以及發(fā)展趨勢展開的，主要研究興趣在CS基聚電解質(zhì)復(fù)合物納米粒子的制備、表征以及在藥物載體方面的

3、應(yīng)用，得到了以下幾方面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果： (1)在酸性條件下，以過氧化氫降解高分子量殼聚糖，通過改變過氧化氫用量、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時間得到不同分子量的殼聚糖，分子量的測定采用粘度法。 利用陰離子染料茜素紅(ARS)與CS在pH5.0的NaAc-HAc緩沖液中生成復(fù)合物，反應(yīng)體系在425nm處吸光值變化與殼聚糖含量成線性關(guān)系，據(jù)此建立一種具有高選擇性和高靈敏度的簡便快速測定殼聚糖含量的分光光度法。確定了含量分析的條件，建立了不同

4、分子量CS的線性關(guān)系。采用該種方法可測量復(fù)雜樣品中微量殼聚糖的含量。 (2)CS可以直接與陰離子藥物復(fù)合形成納米粒子完成對藥物的包埋，我們以甘草酸(GLA)為模型藥物，通過離子凝膠化作用在比較溫和的條件下制備了CS-GLA納米粒子。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是過程中無溶劑和表面活性劑的存在，可以在室溫下進(jìn)行。該體系納米粒子帶有正的表面電荷，可以均勻地分散于水中，具有較好的穩(wěn)定性。采用FT-IR、動態(tài)光散射、透射電鏡、熒光光譜以及zeta電

5、勢研究了納米粒子的物理化學(xué)性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有GLA/CS質(zhì)量比大于0.04時體系才有納米粒子生成，CS分子量、GLA/CS質(zhì)量比、體系pH以及鹽濃度對納米粒子的水合半徑和粒徑分散都有比較明顯的影響。制備納米粒子的最佳條件是：CS分子量(Mws)17.9kDa，pH6.5，GLA、CS質(zhì)量比為0.09，該條件制備的納米粒子平均水合粒徑為298nm，分散指數(shù)0.04。透射電鏡結(jié)果表明，納米粒子是一種表面比較光滑的近球狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)GLA/CS質(zhì)

6、量比從0.07增加至0.14時，納米粒子對GLA的包封率88.1﹪降至55.5﹪，而載藥量則從6.4﹪增加至7.3﹪。體內(nèi)、外藥物釋放研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)CS包埋后對甘草酸具有一定的緩釋效果。 (3)為了提高納米粒子對藥物的載藥量，控制藥物的體內(nèi)外釋放速度，我們制備了殼聚糖-聚天冬氨酸(CS-PAsp)納米粒子用于親水性藥物的包埋。采用兩種滴加方式研究聚電解質(zhì)復(fù)合物納米粒子的形成過程：CS溶液滴加入PAsp溶液中(正體系)，或者相反(反

7、體系)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過改變正負(fù)電荷摩爾比可以得到正負(fù)表面電荷的納米粒子，納米粒子具有規(guī)整的球狀結(jié)構(gòu)，水合粒徑在80-400nm之間。納米粒子的微結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈依賴于正負(fù)電荷比以及CS和PAsp的分子量。系統(tǒng)地研究了CS、PAsp分子量、正負(fù)電荷比、納米粒子制備條件、體系pH值、鹽濃度以及溫度等因素對納米粒子水合粒徑的影響，從而為快速構(gòu)造特定結(jié)構(gòu)納米粒子提供理論依據(jù)。 (4)將正體系制備得到的CS-PAsp納米粒子用于親水性藥物阿霉素(D

8、OX)和5-氟尿嘧啶(5FU)的包埋，利用兩種方法(混合法和吸附法)制備了載藥納米粒子。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，納米粒子對兩種藥物都有較高的載藥量和包封率(分別達(dá)到DOX，38.5﹪和23.5﹪；5FU，40.2﹪和34.9﹪)。載藥納米粒子經(jīng)戊二醛(GLA)交聯(lián)后，具有較好的穩(wěn)定性，室溫下可放置三個月。體外釋放表明，DOX由于較好的水溶性和較大的分子結(jié)構(gòu)，主要包埋于納米粒子表層結(jié)構(gòu)，突釋現(xiàn)象比較明顯，而且控釋效果不好。兩種方法制備的載5FU納米粒子

9、經(jīng)GLA交聯(lián)后，控釋時間可到144小時，突釋也大大降低，體外釋放機(jī)理基本上符合Hixson-Crowell模型。體內(nèi)釋放結(jié)果發(fā)現(xiàn)，交聯(lián)納米?？梢源蟠筇岣?FU的血藥濃度曲線下面積，延長5FU的半衰期。研究還發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)外釋放曲線具有顯著的相關(guān)性，因而體外釋放可以為體內(nèi)釋放提供理論依據(jù)。 (5)混合法載5FU正體系納米粒子經(jīng)交聯(lián)后用于裸鼠腫瘤的治療，21天后腫瘤體積和瘤重抑制率分別達(dá)到81.10﹪和72.79﹪，而單獨(dú)5FU只有74