壳聚糖/α，β-甘油磷酸凝胶微球的制备及作为栓塞材料的初步研究

论文摘要

本文以壳聚糖为材料成功制备了壳聚糖/α,β-甘油磷酸水凝胶,研究了壳聚糖粘度、脱乙酰度、壳聚糖溶液与α,β-甘油磷酸溶液比例等因素对水凝胶成胶温度及机械强度的影响。以液体石蜡和大豆油为油相,以壳聚糖/α,β-甘油磷酸溶液为水相,用乳化法制备出壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶微球。考察了油相、油水比、乳化剂、转速、搅拌杆形状、壳聚糖粘度等因素对凝胶微球制备的影响,扫描电镜观察了壳聚糖粘度、脱乙酰度以及壳聚糖溶液与甘油磷酸溶液的比例对凝胶微球结构的影响。用单一的壳聚糖微球作对照,研究了壳聚糖/α,β-甘油磷酸凝胶微球在PBS溶液中的溶胀性、蛋白质的吸附能力以及红外光谱。用5-氟尿嘧啶作为模型药物,制备了壳聚糖凝胶载药微球,考察了其载药量、包封率及体外释药性质。研究了壳聚糖粘度、脱乙酰度对凝胶微球的蛋白吸附性、血液相容性和体外降解率的影响。导管推注模拟实验验证了凝胶微球经导管注射过程中的形态的可塑性。研究结果表明:α,β-甘油磷酸凝胶的成胶温度受到壳聚糖脱乙酰度和α,β-甘油磷酸的影响,壳聚糖脱乙酰度越高,凝胶的成胶温度越低;α,β-甘油磷酸的比例越高,凝胶的成胶温度越低;壳聚糖的粘度对凝胶的成胶温度影响不明显。扫描电镜显示壳聚糖粘度越高,脱乙酰度越高,凝胶的内部网状结构越致密。相同体系下,α,β-甘油磷酸含量的增大会改变凝胶骨架形态,使凝胶骨架壁变厚,孔径变大。凝胶的抗压强度测试结果表明,粘度分别为100cps、130cps、200cps、400cps、560cps的壳聚糖对应的凝胶的抗压强度随温度的变化趋势相同,但抗压强度与壳聚糖粘度大小未呈现出相关性;脱乙酰度分别为69.5%、84%和93.7%的壳聚糖对应的凝胶的抗压强度没有表现出明显的差别,数值均接近于1.56N;实验表明随α,β-甘油磷酸溶液的比例的增加,凝胶的抗压强度降低。空气湿度对凝胶的机械强度也有影响,空气湿度越高,从凝胶内部蒸发掉的水分越少,凝胶的机械强度越高。液体石蜡和大豆油比例分别为4:1和1:0时,凝胶微球的形态圆整,大小均一,粘连现象少。导管推注模拟实验证明,微球具有良好的形变能力和可塑性,适用于导管推注。红外光谱发现O-H和N-H的伸缩振动,氧桥键、-C=O键和CH2的变形振动,说明凝胶微球形成过程中壳聚糖与α-β-甘油磷酸之间发生了相互作用。凝胶微球在PBS溶液中的溶胀率为218.08%,远大于普通壳聚糖微球的溶胀率70.98%;凝胶微球对5氟尿嘧啶的载药量为7.705%,包封率为28.3%,在pH7.4的PBS缓冲溶液中36小时的累计释放率达到85.94%。1小时和24小时测得凝胶微球在pH7.4的PBS缓冲溶液中对牛血清白蛋白的吸附量分别为13.21μg/g（白蛋白/微球）和15.68μg/g,远低于壳聚糖微球蛋白吸附量3.71×103μg/g和4.83×103μg/g。脱乙酰度分别为69.5%、84%、93.7%的壳聚糖对应的凝胶微球对牛血清蛋白的吸附情况是吸附量与壳聚糖的脱乙酰度大小成正相关关系。粘度分别为130cps、200cps和400cps的壳聚糖对应的凝胶微球对牛血清蛋白的吸附趋势相同,吸附量均低于30μg/g,粘度大的凝胶微球吸附蛋白的能力略高。增大蛋白浓度会增加凝胶微球对蛋白的吸附量。体外降解实验说明脱乙酰度为70%的壳聚糖凝胶微球具有最高的降解率,脱乙酰度高于或者低于70%都会降低凝胶微球的降解速率。粘度为130cps（DD:95.8%）,200cps（DD:69.5%、84%和93.7%）,400cps（DD:92.5%）的壳聚糖制备的凝胶微球的红细胞溶血率均小于5%,符合医用材料对于溶血率的标准。该凝胶微球具有良好的生物相容性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 0.1 医用微球研究概况
• 0.2 栓塞剂的研究进展
• 0.3 壳聚糖及其衍生物研究进展
• 0.3.1 壳聚糖简介
• 0.3.2 壳聚糖甘油磷酸钠温敏水凝胶
• 0.3.3 壳聚糖微球
• 0.4 本文选题的目的和意义
• 1 壳聚糖/α，β-甘油磷酸凝胶微球的制备
• 1.1 实验材料
• 1.1.1 实验试剂
• 1.1.2 实验仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 壳聚糖/α，β-甘油磷酸体系成胶性能测试
• 1.2.2 壳聚糖/α，β-甘油磷酸凝胶微球制备
• 1.3 实验结果与讨论
• 1.3.1 不同因素对壳聚糖/α，β-甘油磷酸体系成胶性能的影响
• 1.3.2 不同因素对壳聚糖/α，β-甘油磷酸凝胶微球制备的影响
• 1.4 本章小结
• 2 壳聚糖/α，β-甘油磷酸凝胶微球的性质检测
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 凝胶微球的制备
• 2.2.2 凝胶微球粒度分布
• 2.2.3 凝胶微球的堆密度测定
• 2.2.4 导管推注模拟实验
• 2.2.5 凝胶微球的红外光谱分析
• 2.2.6 凝胶微球的溶胀性测定
• 2.2.7 凝胶微球载药量及包封率
• 2.2.8 凝胶微球蛋白吸附测定
• 2.2.9 凝胶微球血液相容性检测
• 2.2.10 凝胶微球的体外降解实验
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 凝胶微球粒径分布
• 2.3.2 凝胶微球的堆密度测定
• 2.3.3 导管推注模拟实验
• 2.3.4 凝胶微球红外光谱分析
• 2.3.5 凝胶微球的溶胀性测定
• 2.3.6 凝胶微球载药量及包封率
• 2.3.7 凝胶微球蛋白吸附测定
• 2.3.8 凝胶微球血液相容性检测
• 2.3.9 凝胶微球的体外降解实验
• 2.4 本章小结
• 3 全文总结
• 3.1 结论
• 3.2 主要创新点
• 3.3 不足和需要改进点
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究生期间发表论文
• 研究生期间所获奖励