超分子凝胶对药物分子光稳定性保护作用的分析

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1、华中科技大学硕士学位论文胶敷料可以提供一个纳米级的骨架结构，为人体组织细胞的生长提供有利条件。所以这种自给药生物敷料，能有效地减轻因接触铀氧化物而导致的皮肤外伤，在动物实验中结果令人满意，表明这两种氨基酸类抗炎药即使变成了凝胶的骨架结构也依然保留了治疗效果。[24]Todd等采用肽类凝胶因子制作的水凝胶作为一种新型的生物支架,作为神经突生长和突触形成的基底。这些肽类的支架可以通过化学或生物合成进行分子设计和修改以适应各种应用。肽支架通过在生理环境下的自补的寡肽β-折叠从而自发形成。在这种凝胶骨架上神经细胞可以良好地发育，生

2、长和分化。此外,基质上附着的神经元间也可以良好地形成突触。动物实验表明在此基质材料上，小鼠的神经元细胞可以原位形成活性良好的突触细胞，并且这种材料不会引起任何免疫反应和炎症反应。这种基于分子设计的自组装生物水凝胶材料生物相容性非常好，可以应用于生物组织工程。2.传感器很多凝胶因子化学结构简单，所以凝胶效果不好。可以通过化学修饰将这类凝胶因子变成各种衍生物，形成的凝胶因子凝胶效果好，并且对某种特殊外界化学环境的改变有所响应，即环境敏感型凝胶因子。例如，内酰胺酶催化的青霉素类药物的内酰胺环的水解反应是细菌产生抗药性的一个显著原

3、因，但是在内酰胺酶催化下，一种化合物可以产生一种可以凝胶的它的衍生物，这种凝胶的形成就指示一种青霉素抗药菌[25]的存在，即是这种菌的传感器。[26]Kawano等研究了一种过渡金属螯合的超分子有机凝胶，这种凝胶对于氧化还原试剂具有响应，利用这一特性可以制得到具有颜色响应的有机凝胶传感器。Ibuki[27]等发展了一种新的微型分子芯片，由自组装的超分子水凝胶制作。这种人工化学传感器具有分子识别能力。这种非共价的固定化方法通常适用于很多化学传感器,是一种高通量的分析方法,可用于复杂数据的采集处理。3.药物的控制释放现有的凝胶

4、剂药物多是高分子凝胶制剂，超分子凝胶比高分子凝胶的优势在于，通过化学环境的改变，超分子凝胶可以达到迅速的凝胶-溶液态的转变，从而实现药物3华中科技大学硕士学位论文[6]的缓释和暴释的随时转换。2004年，Friggeri等首次发表了关于药物分子在超分子水凝胶体系中的释放行为的研究成果。用N,N’-二苯甲酰-L-胱氨酸(DBC)作为水性凝胶因子，研究了8-氨基喹啉以及2-羟基喹啉在超分子水凝胶中的释放行为。提出了可以通过设计分子结构，改变凝胶因子和药物之间的相互作用力的大小调控释放速度的可能。由于超分子凝胶的生物相容性很好，

5、所以也是经皮给药系统中的优良载体。Kang[9]等以凝胶因子N-月桂酰基-L-谷氨酸二丁酰胺（GP-1）在溶剂异十八醇或丙二醇中形成的凝胶为药物氟哌丁苯的载体，进行透皮释放行为的研究,凝胶中凝胶因子的用量为5%(w/v)。他们设计了一个三因素的正交实验，用于探索这些影响因素水平的改变对氟哌丁苯释放过程中渗透系数和渗透滞后时间的影响。体外透皮释放实验结果显示，异十八醇基凝胶比丙二醇基凝胶到达准平衡态要快。而丙二醇基凝胶的释药速度要比异十八醇基凝胶快。凝胶因子用量增加不影响释药速度,但是会延长渗透滞后时[28]间。实验表明超分

6、子凝胶是外用透皮释药的良好载体。Willimann等用卵磷脂在十四酸异丙酯中形成的稳定透明的有机凝胶作为经皮释药载体，采用两种模型药物莨菪碱和溴沙特罗，用Franz扩散池和人皮（经整形外科手术获得）进行实验，结果显示卵磷脂凝胶中的两种药物都比水溶液中的透皮吸收更快。4.酶载体和酶促反应介质[29]Wang等将超分子水凝胶与各种不同类型的经过化学修饰的血红素分子结合起来，作为这些具有催化活性的生物大分子的载体，制成模拟过氧化物酶，通过血红素分子的活性基团的末端基团的化学修饰和改性来调节模拟酶的催化活性，实验表明这些模拟酶在有

7、机溶剂的反应介质中具有非常高的催化活性。这种高活性的来源主要是由于水凝胶的纳米纤维结构的两亲性，其次是由于三维网络结构对于物质迁移率的影响。[30]Wang等在另一篇文章中用两种氨基酸类的凝胶因子在纯水中的水凝胶包裹氯化血红素，起到固定化酶的的作用，在甲苯中进行催化反应，并且与环糊精包裹的氯化血红素的活性进行比较，凝胶固定化酶的催化速率常数是环糊精固定化酶的100多倍。超分子凝胶中的三维网络结构形成了纳米级的孔洞，将氯化血红素单体分隔开来，4华中科技大学硕士学位论文使单体免于二聚而发生降解和失去催化活性。这些纳米孔洞是很好

8、的物质扩散通道，亲油性的底物和产物在水凝胶中扩散到外部的甲苯中的速度很快。这是凝胶固定化酶的高活性的主要原因。1.2药物分子的光稳定性的保护1.2.1保护药物分子光稳定性的必要性很多药物暴露在电磁辐射下会发生一系列化学反应，电磁辐射的波长从290到[31]400nm的范围处的辐射最容易引起光化学反应。药