一種新型pH敏感水凝膠的合成、表征及細(xì)胞-血液相容性評(píng)價(jià).pdf

1、本文從生物相容性和生物可降解性的角度，設(shè)計(jì)并合成出了一種基于乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)的新型pH敏感水凝膠：首先，EDTAh與丁二胺通過(guò)酸酐的N-?；_(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)形成主鏈含酰胺基、側(cè)鏈含羧基的直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)；然后，pEDTAh-BDA在160℃發(fā)生分子內(nèi)脫水形成含多元酰亞胺的共聚物(pEDTAh-BDA-Imide)；最后，以 BDA為交聯(lián)劑，BDA與pEDTAh-BDA-Imide中的環(huán)狀酰亞胺

2、發(fā)生 N-?；_(kāi)環(huán)反應(yīng)，生成了側(cè)鏈含氨基的網(wǎng)絡(luò)聚合物(BDA-crosslinked-EDTAh-BDA)。該網(wǎng)絡(luò)聚合物可望成為一種集完全可降解、pH敏感性和生物相容性于一身的新型藥物釋放水凝膠。采用紅外光譜(FTIR)、核磁共振(NMR)和茚三酮顯色法等先進(jìn)儀器與技術(shù)手段對(duì)pEDTAh-BDA和BDA-crosslinked-EDTAh-BDA的結(jié)構(gòu)和分子量進(jìn)行了定性定量表征，考察了BDA-crosslinked-EDTAh-BDA水

3、凝膠的pH敏感性、細(xì)胞毒性、溶血與凝血等特性。其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　(1)以乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)為原料，通過(guò)酸酐的N-酰化開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)合成了主鏈含酰胺基、側(cè)鏈含羧基的直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)，采用DMSO-THF共沉淀體系對(duì)預(yù)聚物進(jìn)行了純化。FTIR、NMR和茚三酮顯色法分析結(jié)果表明，采用N-酰化開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，可以有效合成主鏈含酰胺基、側(cè)鏈含羧基的高分子直鏈共聚物(pEDTAh-BDA

4、)。
　　(2) pEDTAh-BDA在160℃下發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成了主鏈含多元環(huán)狀酰亞胺的共聚物(pEDTAh-BDA-Imide)；pEDTAh-BDA-Imide再與丁二胺發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成側(cè)鏈含氨基的網(wǎng)絡(luò)聚合物(BDA-crosslinked-EDTAh-BDA)，即本研究的目的產(chǎn)物：基于 EDTAh和BDA的pH敏感水凝膠。FTIR檢測(cè)表明，丁二胺已與pEDTAh-BDA-Imide反應(yīng)生成了網(wǎng)絡(luò)聚合物。
　　(3

5、)pH敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本研究所合成的水凝膠具有溶脹性，其溶脹性的大小會(huì)隨著 pH值的減小而增大，這主要是由于 BDA交聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)聚合物BDA-crosslinked-EDTAh-BDA中含有大量的氨基，而羧基含量較少。BDA-crosslinked-EDTAh-BDA中的氨基在酸性環(huán)境下質(zhì)子化，因而其溶脹性隨pH減小（即酸性增大）而增大。
　　(4)以人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)為模型細(xì)胞，采用MTT比色法考查了直鏈共聚物

6、(pEDTAh-BDA)的細(xì)胞毒性。結(jié)果表明，在第2天時(shí)，隨pEDTAh-BDA溶液濃度增加，細(xì)胞毒性增強(qiáng)；然而在第4天和第6天，pEDTAh-BDA的細(xì)胞毒性先隨溶液濃度增大而增大，但達(dá)到75％時(shí)，細(xì)胞毒性降到最低。總體來(lái)說(shuō)，第2天時(shí)的細(xì)胞毒性最強(qiáng)，第6天次之，第4天最弱。這是由可促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的pEDTAh-BDA降解產(chǎn)物乙二胺四乙酸(EDTA)的濃度變化所導(dǎo)致的。
　　(5)凝血與溶血實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，直鏈共聚物(pEDTAh-B

7、DA)無(wú)明顯的凝血作用，其對(duì)凝血效果與0.9%生理鹽水注射液相同。而在溶血性方面，該預(yù)聚物的溶血率僅為1.08％，明顯低與5％，基本不具有溶血性能。
　　綜合以上研究結(jié)果，以乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)為原料可合成網(wǎng)絡(luò)聚合物水凝膠BDA-crosslinked-EDTAh-BDA，該水凝膠具有pH敏感性，其預(yù)聚物直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)有一定的細(xì)胞毒性，無(wú)明顯的凝血與溶血性能。根據(jù) BDA-crossl